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Redis学习笔记八【Redis主从复制】

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对于高负载应用来说，复制(replication)是不可或缺的一个特性，复制可以让其他服务器拥有一个不断地更新的数据副本，从而使得拥有副本数据的服务器可以用于处理客户端发送的读请求。关系型数据库通常会使用一个主服务器(master)向多个从服务器(slave)发送更行，并使用从服务器来处理所有读请求。Redis也采用了同样的方法来实现自己的复制特性，并将其用作扩展性能的一种手段。

复制相关配置选项

之前说过，当从服务器连接主服务器时，主服务器会执行BGSAVE操作，因此要求主服务器的快照持久化功能正常。配置slaveof host port选项即可连接主服务器。下面来测试下：

  1. 再安装一个Redis，直接拷贝之前的安装好的文件夹即可，本人安装的两个Redis路径为/opt/redis-3.2.4、/opt/redis-replication

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    cd /opt
    sudo cp -r redis-3.2.4 redis-replication
    sudo chmod -R 777 redis-replication

  2. 修改redis-replication的redis.conf文件，改两个配置port和slaveof

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    port 6380
    slaveof localhost 6379

  3. 启动redis-3.2.4

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    cd /opt/redis-3.2.4
    ./src/redis-server ./redis.conf
    //启动交互式命令行并添加两个key
    ./src/redis-cli
    127.0.0.1:6379> set key1 hello
    OK
    127.0.0.1:6379> set key2 world
    OK

  4. 启动redis-replication

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    cd /opt/redis-replication
    ./src/redis-server ./redis.conf
    //启动交互式命令行
    ./src/redis-cli -h localhost -p 6380
    //查看数据，6380端口的Redis服务上也有key1和key2了
    localhost:6380> keys *
    1) "key2"
    2) "key1"

  5. 测试数据更新推送

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    //主服务添加key3
    127.0.0.1:6379> set key3 !
    OK
    //从服务收到数据更新
    localhost:6380> keys *
    1) "key3"
    2) "key2"
    3) "key1"

对于一个正在运行的Redis服务器，可以发送SLAVEOF no one命令来让服务器终止复制操作，不再接受主服务器的数据更新；也可以通过发送SLAVEOF host port命令来让服务器开始复制一个新的主服务器，这个就不测试了，了解下有这个功能。

Redis复制的启动过程

从服务器连接主服务器时，主服务器会创建一个快照文件并将其发送至从服务器，但这只是主从复制执行过程的其中一步，下面列举出复制过程中Redis所有的行为：

步骤 主服务器操作 从服务器操作
1 等待命令进入 连接(或者重连接)主服务器，发送SYNC命令
2 开始执行BGSAVE，并使用缓冲区记录BGSAVE之后执行的所有写命令 根据配置选项来决定时继续使用现在的数据来处理客户端命令，还是向发送请求的客户端返回错误
3 BGSAVE执行完毕，向从服务器发送快照文件，并在发送期间继续使用缓冲区记录杯知行的写命令 丢弃所有旧的数据，开始载入主服务器发来的快照文件
4 快照文件发送完毕，开始向从服务器发送存储在缓冲区里面的写命令 完成对快照文件的解释操作，像往常一样开始接受命令请求
5 缓冲区存储的写命令发送完毕；从现在开始，没执行一个写命令，就像从服务器发送相同的写命令 执行主服务器发来的所有存储在缓冲区里面的写命令；从现在开始，接收并执行主服务器传来的每个写命令

由上述步骤可以看出，有必要给Redis主服务器留30%~45%的内存用于执行BGSAVE命令和创建记录写命令的缓冲区。另外，从服务器还有一点需要注意的是，从服务器在进行同步时，会清空自己的所有数据，因为第3步中，从服务器会丢弃所有旧数据。
注：Redis不支持主主复制(master-master replication)lian

当多个从服务器尝试连接同一个主服务器的时候，就会出现下表所示的两种情况中的其中一种：

当有新的从服务器连接主服务器时 主服务器的操作
上述步骤3尚未执行 所有从服务器都会接收相同的快照文件和相同的缓冲区写命令
上述步骤3正在执行或者已经执行 当主服务器与较早进行连接的从服务器执行完复制所需的5个步骤之后，主服务器会与新连接的从服务器执行一次新的步骤1至步骤5

由此可以看出多个从服务器的同步对网络的开销挺大的，有可能会影响到主服务器接收写命令，甚至是与主服务器位于同一网络中的其他硬件。

主从链

上面讲到创建多个从服务器可能造成网络不可用，此时可以使用另外一个解决方案，从服务器拥有自己的从服务器，并由此形成主从链(master/slave chaining)。当读请求的重要性明显高于写请求的重要性，并且读请求的数量需求远远超出一台Redis服务器可以处理的范围时，用户就需要添加新的从服务器来处理读请求，随着负载不断上升，主服务器可能会无法快速地更新所有从服务器。为了缓解这个问题，可以创建一个由Redis主/从节点(master/slave node)组成的中间层来分担主服务器的复制工作，如下图所示：
图1
按照上图的树状结构，只有3台从服务器和主服务器通信，其他都向从服务器同步数据，分散了网络开销。如果12台从服务器都向主服务器同步数据的话，想想也觉得有点牵强了。