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redis——redis主从复制

发布时间:2019-06-15 22:52 来源:未知 编辑:admin

  和MySQL主从复制的原因一样,Redis虽然读取写入的速度都特别快,但是也会产生读压力特别大的情况。为了分担读压力,Redis支持主从复制,Redis的主从结构可以采用一主多从或者级联结构,Redis主从复制可以根据是否是全量分为全量同步和增量同步。

  主从复制,是指将一台Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master),后者称为从节点(slave);数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。

  2.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。

  3.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。

  4.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。

  需要注意,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。

  上述3种方式是等效的,下面以客户端命令的方式为例,看一下当执行了slaveof后,Redis主节点和从节点的变化。

  通过slaveof masterip masterport命令建立主从复制关系以后,可以通过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。

  从节点服务器内部维护了两个字段,即masterhost和masterport字段,用于存储主节点的ip和port信息。

  需要注意的是,slaveof是异步命令,从节点完成主节点ip和port的保存后,向发送slaveof命令的客户端直接返回OK,实际的复制操作在这之后才开始进行。

  从节点每秒1次调用复制定时函数replicationCron(),如果发现了有主节点可以连接,便会根据主节点的ip和port,创建socket连接。如果连接成功,则:

  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。

  从节点成为主节点的客户端之后,发送ping命令进行首次请求,目的是:检查socket连接是否可用,以及主节点当前是否能够处理请求。

  (1)返回pong:说明socket连接正常,且主节点当前可以处理请求,复制过程继续。

  (2)超时:一定时间后从节点仍未收到主节点的回复,说明socket连接不可用,则从节点断开socket连接,并重连。

  (3)返回pong以外的结果:如果主节点返回其他结果,如正在处理超时运行的脚本,说明主节点当前无法处理命令,则从节点断开socket连接,并重连。

  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。

  身份验证之后,从节点会向主节点发送其监听的端口号(前述例子中为6380),主节点将该信息保存到该从节点对应的客户端的slave_listening_port字段中;该端口信息除了在主节点中执行info Replication时显示以外,没有其他作用。

  主从节点之间的连接建立以后,便可以开始进行数据同步,该阶段可以理解为从节点数据的初始化。具体执行的方式是:从节点向主节点发送psync命令(Redis2.8以前是sync命令),开始同步。

  数据同步阶段是主从复制最核心的阶段,根据主从节点当前状态的不同,可以分为全量复制和部分复制,下面会有一章专门讲解这两种复制方式以及psync命令的执行过程,这里不再详述。

  需要注意的是,在数据同步阶段之前,从节点是主节点的客户端,主节点不是从节点的客户端;而到了这一阶段及以后,主从节点互为客户端。原因在于:在此之前,主节点只需要响应从节点的请求即可,不需要主动发请求,而在数据同步阶段和后面的命令传播阶段,主节点需要主动向从节点发送请求(如推送缓冲区中的写命令),才能完成复制。

  数据同步阶段完成后,主从节点进入命令传播阶段;在这个阶段主节点将自己执行的写命令发送给从节点,从节点接收命令并执行,从而保证主从节点数据的一致性。

  在命令传播阶段,除了发送写命令,主从节点还维持着心跳机制:PING和REPLCONF ACK。由于心跳机制的原理涉及部分复制,因此将在介绍了部分复制的相关内容后单独介绍该心跳机制。

  需要注意的是,命令传播是异步的过程,即主节点发送写命令后并不会等待从节点的回复;因此实际上主从节点之间很难保持实时的一致性,延迟在所难免。数据不一致的程度,与主从节点之间的网络状况、主节点写命令的执行频率、以及主节点中的repl-disable-tcp-nodelay配置等有关。

  repl-disable-tcp-nodelay no:该配置作用于命令传播阶段,控制主节点是否禁止与从节点的TCP_NODELAY;默认no,即不禁止TCP_NODELAY。当设置为yes时,TCP会对包进行合并从而减少带宽,但是发送的频率会降低,从节点数据延迟增加,一致性变差;具体发送频率与Linux内核的配置有关,默认配置为40ms。当设置为no时,TCP会立马将主节点的数据发送给从节点,带宽增加但延迟变小。

  一般来说,只有当应用对Redis数据不一致的容忍度较高,且主从节点之间网络状况不好时,才会设置为yes;多数情况使用默认值no。

  主从复制虽然解决或缓解了数据冗余、故障恢复、读负载均衡等问题,但其缺陷仍很明显,如故障恢复无法自动化;写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制。每次slaveof断开后,(无论是主动断开,还是网络故障),再连接master;都要master全部dump出来rdb,再aof,即同步的过程都要重新执行1遍。所以不要多台slaveof同时启动,否则master可能IO剧增。返回搜狐,查看更多

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