Redis核心技术笔记——Redis主从、主从从、切片集群

1.Redis主从集群

​ 首先我们来谈谈Redis的高可靠性，Redis的高可靠性其实有两层含义

• 一是保证数据尽量少丢失或者不丢失，AOF和RDB持久化保证了
• 二是服务尽量少中断，Redis采用了增加副本冗余量（集群就是为了解决服务中断的问题）

什么是增加副本冗余量：将一份数据同时保存在多个实例上。即使有一个实例出现了故障，需要过一段时间才能恢复，其他实例也可以对外提供服务，不会影响业务使用。其实这也就是Redis的主从集群

1.1主从集群是如何保证数据的一致性——采用了读写分离

​ 多实例保存同一份数据，听起来好像很不错，但是，我们必须要考虑一个问题：这么多副本，它们之间的数据如何保持一致呢？数据读写操作可以发给所有的实例吗？

​ Redis的主从集群，为了保证从节点的数据副本的一致性，主从库之间采用的是读写分离的方式。

• 读操作：主库、从库都可以接收；
• 写操作：首先到主库执行，然后，主库将写操作同步给从库。

​ 为什么要采用读写分离的方式？

​ 你可以设想一下，如果在上图中，不管是主库还是从库，都能接收客户端的写操作，那么，一个直接的问题就是：如果客户端对同一个数据（例如k1）前后修改了三次，每一次的修改请求都发送到不同的实例上，在不同的实例上执行，那么，这个数据在这三个实例上的副本就不一致了（分别是v1、v2和v3）。在读取这个数据的时候，就可能读取到旧的值。

​ 如果我们非要保持这个数据在三个实例上一致，就要涉及到加锁、实例间协商是否完成修改等一系列操作，但这会带来巨额的开销，当然是不太能接受的。

• 1.为了避免主从库之间出现数据不一致问题
• 2.为了避免主从库之间加锁、协商带来的额外消耗

而主从库模式一旦采用了读写分离，所有数据的修改只会在主库上进行，不用协调三个实例。主库有了最新的数据后，会同步给从库，这样，主从库的数据就是一致的。

​ 那么，主从库同步是如何完成的呢？主库数据是一次性传给从库，还是分批同步？要是主从库间的网络断连了，数据还能保持一致吗？我们先来看看主从库间的第一次同步是如何进行的，这也是Redis实例建立主从库模式后的规定动作。

1.2主从库之间如何进行第一次同步

​ 当我们启动多个Redis实例的时候，它们相互之间就可以通过replicaof（Redis 5.0之前使用slaveof）命令形成主库和从库的关系，之后会按照三个阶段完成数据的第一次同步。

​ 例如，现在有实例1（ip：172.16.19.3）和实例2（ip：172.16.19.5），我们在实例2上执行以下这个命令后，实例2就变成了实例1的从库，并从实例1上复制数据：

replicaof  172.16.19.3  6379

​ 接下来，我们就要学习主从库间数据第一次同步的三个阶段了。你可以先看一下下面这张图，有个整体感知，接下来我再具体介绍。

​ 第一阶段是主从库间建立连接、协商同步的过程，主要是为全量复制做准备。在这一步，从库和主库建立起连接，并告诉主库即将进行同步，主库确认回复后，主从库间就可以开始同步了。

​ 具体来说，从库给主库发送psync命令，表示要进行数据同步，主库根据这个命令的参数来启动复制。psync命令包含了主库的runID和复制进度offset两个参数。

• runID，是每个Redis实例启动时都会自动生成的一个随机ID，用来唯一标记这个实例。当从库和主库第一次复制时，因为不知道主库的runID，所以将runID设为“？”。
• offset，此时设为-1，表示第一次复制。

主库收到psync命令后，会用FULLRESYNC响应命令带上两个参数：主库runID和主库目前的复制进度offset，返回给从库。从库收到响应后，会记录下这两个参数。

​ 这里有个地方需要注意，FULLRESYNC响应表示第一次复制采用的全量复制&#