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Redis主从复制、读写分离

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-06-15 10:28 出处:网络 作者:运维开发网整理
一.Redis的主从复制是什么 主机数据更新后根据配置和策略,自行同步到备机的master/slave机制,Master以写为主,Slave以读为主。 二.Redis的主从复制能干什么   读写分离   容灾备份 三.怎么用 1.配从不配主 2.从库配置:slaveof 主库ip 主库端口(如果当前服务器已经是某台主服务器的从属服务器,那么执行SLAVEOF host port 将使当前服务器停止

一.Redis的主从复制是什么

主机数据更新后根据配置和策略,自行同步到备机的master/slave机制,Master以写为主,Slave以读为主。

二.Redis的主从复制能干什么

  读写分离

  容灾备份

三.怎么用

1.配从不配主

2.从库配置:slaveof 主库ip 主库端口(如果当前服务器已经是某台主服务器的从属服务器,那么执行SLAVEOF host port 将使当前服务器停止对旧主服务器的同步,并清除旧的数据集,转而向新的主服务器进行同步

  每次从库和主库断开之后,都需要重新连接,除非配置进Redis.conf文件

  使用info replication指令可以查看当前Redis实例的情况(包括是主库还是从库,如果是主库,有几个从库,从库监听的端口号.......)

3.常见的应用情况:

  3.1当master关闭之后,那么这个master的所有slave将原地待命,当master重新启动之后,那么这些slave将自动连接上这个master

  3.2当master的某个从库slave挂掉之后,并不影响主库master和其余从库slave的使用,但是当挂掉的这台重新启动之后,将不再是这台master的从库,而是恢复master身份。

  3.3上一个slave可以是下一个slave的Master,slave同样可以接受其他slaves的连接和同步请求,那么该slave作为链条中下一个slave的master,可以有效减轻master的压力,但是这样就会出现延迟性,不能保证数据的一致性。

  3.4当主服务挂掉之后,此时为了正常使用,在从库中抉择出一个服务器作为主服务器,首先执行SLAVEOF no one使得这个从属服务器关闭复制功能,并恢复自己主服务器的身份(原来同步所得数据集不会被丢弃),然后将另一台从属服务器和它建立主从关系。

四.replication的原理:

  •   全量复制:用于第一次复制或者其他无法进行部分复制的情况,将主库所有数据都发送给从库,这是一个非常重型的操作。
  •   增量复制:用于网络中断后的等情况的复制,只将主库在中断期间执行的写操作发送给从库,比全量复制更加高效。需要注意的是,如果中断的时间过长,导致主库没有完全保存中断期间执行的写操作(见下面的关于复制积压缓冲区的解释),则无法执行部分复制,只能进行全量复制。

  4.1全量复制

   (1)从节点判断无法进行部分复制,向主节点发送全量复制的请求;或从节点发送部分复制的请求,但主节点判断无法进行部分复制,于是进行全量复制;

   (2)主节点收到全量复制的命令后,执行bgsave(BGSAVE 命令用于在后台异步将内存数据库中的数据保存进磁盘中,BGSAVE 命令执行之后立即返回 OK ,然后 Redis fork 出一个新子进程,父进程继续处理客户端请求,而子进程则负责将数据保存到磁盘,然后退出),在后台生成RDB文件,并使用一个缓冲区(称为复制缓冲区)记录从现在开始执行的所有写命令

   (3)主节点的bgsave执行完成后,将RDB文件发送给从节点;从节点首先清除自己的旧数据,然后载入接收的RDB文件,将数据库状态更新至主节点执行bgsave时的数据库状态。

   (4)主节点将前述复制缓冲区中的所有写命令发送给从节点,从节点执行这些写命令,将数据库状态更新至主节点的最新状态

    (5)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。

  4.2增量复制

由于全量复制在主节点数据量较大时效率太低,因此Redis2.8开始提供部分复制,用于处理网络中断时的数据同步。

部分复制的实现,依赖于三个重要的概念:

(1)复制偏移量

主节点和从节点分别维护一个复制偏移量(offset),代表的是主节点向从节点传递的字节数;主节点每次向从节点传播N个字节数据时,主节点的offset增加N;从节点每次收到主节点传来的N个字节数据时,从节点的offset增加N。

offset用于判断主从节点的数据库状态是否一致:如果二者offset相同,则一致;如果offset不同,则不一致,此时可以根据两个offset找出从节点缺少的那部分数据。例如,如果主节点的offset是1000,而从节点的offset是500,那么部分复制就需要将offset为501-1000的数据传递给从节点。而offset为501-1000的数据存储的位置,就是下面要介绍的复制积压缓冲区。

(2)复制积压缓冲区

复制积压缓冲区是由主节点维护的、固定长度的、先进先出(FIFO)队列,默认大小1MB;当主节点开始有从节点时创建,其作用是备份主节点最近发送给从节点的数据。注意,无论主节点有一个还是多个从节点,都只需要一个复制积压缓冲区。

在命令传播阶段,主节点除了将写命令发送给从节点,还会发送一份给复制积压缓冲区,作为写命令的备份;除了存储写命令,复制积压缓冲区中还存储了其中的每个字节对应的复制偏移量(offset)。由于复制积压缓冲区定长且是先进先出,所以它保存的是主节点最近执行的写命令;时间较早的写命令会被挤出缓冲区。

由于该缓冲区长度固定且有限,因此可以备份的写命令也有限,当主从节点offset的差距过大超过缓冲区长度时,将无法执行部分复制,只能执行全量复制。反过来说,为了提高网络中断时部分复制执行的概率,可以根据需要增大复制积压缓冲区的大小(通过配置repl-backlog-size);例如如果网络中断的平均时间是60s,而主节点平均每秒产生的写命令(特定协议格式)所占的字节数为100KB,则复制积压缓冲区的平均需求为6MB,保险起见,可以设置为12MB,来保证绝大多数断线情况都可以使用部分复制。

从节点将offset发送给主节点后,主节点根据offset和缓冲区大小决定能否执行部分复制:

  • 如果offset偏移量之后的数据,仍然都在复制积压缓冲区里,则执行部分复制;
  • 如果offset偏移量之后的数据已不在复制积压缓冲区中(数据已被挤出),则执行全量复制。

(3)服务器运行ID(runid)

每个Redis节点(无论主从),在启动时都会自动生成一个随机ID(每次启动都不一样),由40个随机的十六进制字符组成;runid用来唯一识别一个Redis节点。通过info Server命令,可以查看节点的runid:

Redis主从复制、读写分离

主从节点初次复制时,主节点将自己的runid发送给从节点,从节点将这个runid保存起来;当断线重连时,从节点会将这个runid发送给主节点;主节点根据runid判断能否进行部分复制:

  • 如果从节点保存的runid与主节点现在的runid相同,说明主从节点之前同步过,主节点会继续尝试使用部分复制(到底能不能部分复制还要看offset和复制积压缓冲区的情况);
  • 如果从节点保存的runid与主节点现在的runid不同,说明从节点在断线前同步的Redis节点并不是当前的主节点,只能进行全量复制。

具体的细节请看下面这篇博文:https://www.cnblogs.com/kismetv/p/9236731.html(大佬就是大佬,整理的是真的详细)

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