构建高性能数据库缓存之redis主从复制

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一、什么是redis主从复制？

主从复制，当用户往Master端写入数据时，通过Redis Sync机制将数据文件发送至Slave，Slave也会执行相同的操作确保数据一致；且实现Redis的主从复制非常简单。
二、redis主从复制特点

1、同一个Master可以拥有多个Slaves。

2、Master下的Slave还可以接受同一架构中其它slave的链接与同步请求，实现数据的级联复制，即Master->Slave->Slave模式；

3、Master以非阻塞的方式同步数据至slave，这将意味着Master会继续处理一个或多个slave的读写请求；

4、Slave端同步数据也可以修改为非阻塞是的方式，当slave在执行新的同步时，它仍可以用旧的数据信息来提供查询；否则，当slave与master失去联系时，slave会返回一个错误给客户端；

5、主从复制具有可扩展性，即多个slave专门提供只读查询与数据的冗余，Master端专门提供写操作；

6、通过配置禁用Master数据持久化机制，将其数据持久化操作交给Slaves完成，避免在Master中要有独立的进程来完成此操作。
三、redis主从复制原理

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当启动一个Slave进程后，它会向Master发送一个SYNC Command，请求同步连接。无论是第一次连接还是重新连接，Master都会启动一个后台进程，将数据快照保存到数据文件中，同时Master会记录所有修改数据的命令并缓存在数据文件中。后台进程完成缓存操作后，Master就发送数据文件给Slave，Slave端将数据文件保存到硬盘上，然后将其在加载到内存中，接着Master就会所有修改数据的操作，将其发送给Slave端。若Slave出现故障导致宕机，恢复正常后会自动重新连接，Master收到Slave的连接后，将其完整的数据文件发送给Slave，如果Mater同时收到多个Slave发来的同步请求，Master只会在后台启动一个进程保存数据文件，然后将其发送给所有的Slave，确保Slave正常。
四、服务器资源列表

wKiom1Ozz7PilaRGAAD2EbEmDy4850.jpg

五、配置过程

关于Redis的安装与配置这里便不操作，想了解的朋友请阅读：高性能数据库缓存之redis（一）http://cfwlxf.blog.51cto.com/3966339/1423106

3、1 Master端操作如下：
运行redis服务

    [root@redis_master sh]# redis-server/etc/redis/redis.conf

查询redis运行日志

wKioL1Ozz6bw05VBAAJdwyDX2eg504.jpg

##通过阅读日志文件输出的一些信息，可以看出Master与Slave建立连接时，需要执行的会话机制：加载数据文件至硬盘，用时0.012秒，可想而知速度是多么的快，当然得依据数据的大小去评测；服务连接至6379端口，收到Slave同步连接请求，开启“BGSAVE”同步等；


清除Master端数据库中所有Key

    [root@redis_master sh]# redis-cli  
    127.0.0.1:6379> FLUSHALL  
    OK  
    127.0.0.1:6379> keys *  
    (empty list or set)

3、2 Slave端操作如下：

[root@redis_slave ~]# vim/etc/redis/redis.conf

#添加Master端的IP与端口

    # slaveof   
    slaveof 192.168.8.8 6379

运行redis

    [root@redis_slave ~]# redis-server/etc/redis/redis.conf

查询Slave运行日志

wKioL1Ozz7vRolYwAAOCbyhb-MU029.jpg

##分析redis日志，可以看出Slave与Master建立连接，数据同步的过程；如：发送SYNC命令，与Master端192.168.8.8:6379建立连接，然后Slave sync started；随后Master发送PING命令检查Slave的存活状态，复制被继续….
查询数据库中的所有key

    [root@redis_slave ~]# redis-cli                  
    127.0.0.1:6379> keys *  
    (empty list or set)

3、3 slave2端操作如下：

[root@redis_slave2 ~]# vim/etc/redis/redis.conf

#添加Slave端的IP与端口，实现级联复制；

    # slaveof   
    slaveof 192.168.8.10 6379

#运行redis服务

    [root@redis_slave2 ~]# redis-server/etc/redis/redis.conf

查询redis运行日志

wKiom1Oz0AGRPpzyAAOAB3zsl1Q226.jpg

##结果与Slave1类似，只不过Slave2与Slave1（192.168.8.10:6379）建立连接，同步数据；MySQL的级联复制便是这样，Master->Slave1->Slave2;
#查询数据库的所有key

[root@redis_slave2 ~]# redis-cli

127.0.0.1:6379> keys *

(empty list or set)
3、4 master端操作如下：

    [root@redis_master sh]# redis-cli  
    127.0.0.1:6379> MSET ID 1005 NAMEMariaDB City BeiJing  
    OK  
    127.0.0.1:6379> MGET ID NAME City  
    1) "1005"
    2) "MariaDB"
    3) "BeiJing"
    127.0.0.1:6379> keys *  
    1) "NAME"
    2) "ID"
    3) "City"

3、5 客户端验证同步结果
slave1端验证

    [root@redis_slave ~]# redis-cli  
    127.0.0.1:6379> auth !@#aedf  
    127.0.0.1:6379> keys *  
    1) "City"
    2) "NAME"
    3) "ID"
    127.0.0.1:6379> MGET ID NAME City  
    1) "1005"
    2) "MariaDB"
    3) "BeiJing"

slave2端验证

    [root@redis_slave2 ~]# redis-cli  
    127.0.0.1:6379> keys *  
    1) "ID"
    2) "NAME"
    3) "City"
    127.0.0.1:6379> MGET ID NAME City  
    1) "1005"
    2) "MariaDB"
    3) "BeiJing"

四、Master write，Slave read机制

Redis的主从复制，通过程序实现数据的读写分离，让Master负责处理写请求，Slave负责处理读请求；通过扩展Slave处理更多的并发请求，减轻Master端的负载，如下图：

wKioL1Ozz-3yEjbBAAEZvvETcp8136.jpg

此图画得比较简易，展示了实现Redis读写分离的过程，通过判断用户读写请求，将write请求发送给Redis Master处理，Read请求发送给Redis Slave处理，文章中的不足之处，欢迎大家指点。