前言：

之前总是带着问题查资料，都是零碎的知识点，没有系统的学习过redis，现根据大佬 三歪的Redis文章（Java技术公众号：Java3y）重新学习。

这篇主要讲的内容有：

• Redis主从复制原理

• 全量复制和部分复制、以及心跳机制

一、Redis主从架构

• 主服务器负责接收写请求

• 从服务器负责接收读请求

• 从服务器的数据由主服务器复制过去。主从服务器的数据是一致的

  
  

主从架构的好处：

• 数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
• 故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。
• 负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。
• 高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

二、主从复制配置

2.1 建立主从复制

• 默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；

• 主从复制的开启，完全是在从节点发起的，不需要我们在主节点做任何事情；

• 通过 slaveof命令，使之变为从节点。

# slaveof <masterip> <masterport>，则该Redis实例成为从节点。
slaveof 192.168.101.3  6379

2.2 断开主从复制

通过slaveof no one断开。需要注意的是，从节点断开复制后，不会删除已有的数据，只是不再接受主节点新的数据变化。

slaveof no one

主从复制过程大体可以分为3个阶段：连接建立阶段（即准备阶段）、数据同步阶段、命令传播阶段；

3.1 连接建立阶段（主从节点之间建立连接）

• 从服务器设置主服务器的IP和端口

• 建立与主服务器的Socket连接

• 发送PING命令(检测Socket读写是否正常与主服务器的通信状况)

• 身份验证(看有没有设置对应的验证配置)

• 从服务器给主服务器发送端口的信息，主服务器记录监听的端口

创建stock连接成功之后
    从节点：为该socket建立一个专门处理复制工作的文件事件处理器，负责后续的复制工作，如接收RDB文件、接收命令传播等。
    主节点：接收到从节点的socket连接后（即accept之后），为该socket创建相应的客户端状态，并将从节点看做是连接到主节点的一个客户端，后面的步骤会以从节点向主节点发送命令请求的形式来进行。


身份验证：
    如果从节点中设置了masterauth选项：则从节点需要向主节点进行身份验证；没有设置该选项，则不需要验证。从节点进行身份验证是通过向主节点发送auth命令进行的，auth命令的参数即为配置文件中的masterauth的值。
    如果主节点设置密码的状态，与从节点masterauth的状态一致（一致是指都存在且密码相同，或者都不存在），则身份验证通过，复制过程继续；如果不一致，则从节点断开socket连接，并重连。

3.2 数据同步阶段

从服务器发送psync命令请求同步数据，此时根据主从节点当前状态的不同，同步方式可能是全量复制或部分复制。

3.2.1 全量复制

• 从服务器向主服务器发送PSYNC命令（Redis2.8之前是SYNC命令）

• 收到PSYNC命令的主服务器执行BGSAVE命令，在后台生成一个RDB文件。并用一个缓冲区来记录从现在开始执行的所有写命令。

• 当主服务器的BGSAVE命令执行完后，将生成的RDB文件发送给从服务器，从服务器首先清除自己的旧数据，然后接收和载入RBD文件。将自己的数据库状态更新至与主服务器执行BGSAVE命令时的状态。

• 主服务器将所有缓冲区的写命令发送给从服务器，从服务器执行这些写命令，达到数据最终一致性。

• 如果从节点开启了AOF，则会触发bgrewriteaof的执行，从而保证AOF文件更新至主节点的最新状态

3.2.2 部分复制

部分复制可以让我们断线后重连只需要同步缺失的数据(而不是Redis2.8之前的同步全部数据)，这是符合逻辑的！

部分复制功能由以下部分组成：

• 主从服务器的复制偏移量

• 主服务器的复制积压缓冲区

• 服务器运行的ID(run ID)

名词解释：


复制偏移量：执行复制的双方都会分别维护一个复制偏移量
    主服务器每次传播N个字节，就将自己的复制偏移量加上N
    从服务器每次收到主服务器的N个字节，就将自己的复制偏移量加上N


复制积压缓冲区：由主节点维护的、固定长度的、先进先出(FIFO)队列，默认大小1MB（大小可调）
当主服务器进行命令传播时，不仅仅会将写命令发送给所有的从服务器，
还会将写命令入队到复制积压缓冲区里面(这个大小可以调的)。

主从复制偏移量不同 && 复制积压缓冲区存在丢失的偏移量的数据，那就执行部分复制，否则执行全量复制。

3.3 命令传播阶段

当完成了同步之后，主从服务器就会进入命令传播阶段。这时主服务器只要将自己的写命令发送给从服务器，而从服务器接收并执行主服务器发送过来的写命令，就可以保证主从服务器一直保持数据一致了！

• 从服务器会向主服务器发送REPLCONF ACK命令

• 频率是每秒1次；命令格式为：REPLCONF ACK <offset>，其中offset指从节点保存的复制偏移量

• 检测主从服务器的网络状态：该命令会被主节点用于复制超时的判断

• 检测命令丢失：从节点发送了自身的offset，主节点会与自己的offset对比，如果从节点数据缺失（如网络丢包），主节点会推送缺失的数据

• 辅助实现保证从节点的数量和延迟：Redis主节点中使用min-slaves-to-write（最小从服务器数）和min-slaves-max-lag（从服务器最大确认延迟）参数，来保证主节点在不安全的情况下不会执行写命令

主从服务器的关系：

• 连接建立阶段，从服务器是主服务器的客户端

• 数据同步阶段，主从服务器互为客户端（发送psync命令、推送缓冲区的写命令）

• 命令传播阶段，主从服务器互为客户端（推送写命令、心跳机制）

参考资料：

https://www.cnblogs.com/kismetv/p/9236731.html

https://mp.weixin.qq.com/s/6nBUoP2cid1Qn8XngDMjJw