Redis Cluster主从模式详解

在软件的架构中，主从模式（Master-Slave）是使用较多的一种架构。主（Master）和从（Slave）分别部署在不同的服务器上，当主节点服务器写入数据时，同时也会将数据同步至从节点服务器，通常情况下，主节点负责写入数据，而从节点负责读取数据。

主从模式解析

主从模式的结构图如下：
 

如图所示，Redis 主机会一直将自己的数据复制给 Redis 从机，从而实现主从同步。在这个过程中，只有 master 主机可执行写命令，其他 salve 从机只能只能执行读命令，这种读写分离的模式可以大大减轻 Redis 主机的数据读取压力，从而提高了Redis 的效率，并同时提供了多个数据备份。主从模式是搭建 Redis Cluster 集群最简单的一种方式。 

主从模式实现

Redis 提供了两种实现主从模式的方法，下面进行逐一介绍。为了方便演示，我们只从一台机器上搭建主从模式 

1) 使用命令实现

使用命令在服务端搭建主从模式，其语法格式如下 

 redis-server --port  --slaveof  

执行以下命令 

#开启开启一个port为6300的从机，它依赖的主机port=6379
C:\Users\Administrator> redis-server --port 6300 --slaveof 127.0.0.1 6379 

 输出结果如下图：

接下来开启客户端，并执行查询命令，如下所示 

C:\Users\Administrator>redis-cli -p 6300
127.0.0.1:6300> get name
"jack"
127.0.0.1:6300> get website
"www.biancheng.net"
#不能执行写命令
127.0.0.1:6300> set myname BangDe
(error) READONLY You can't write against a read only slave.
127.0.0.1:6300> keys *
1) "myset:__rand_int__"
2) "ID"
3) "title"
4) "course2"
5) "website"
6) "age"
7) "user:2"
8) "salary"
9) "mystream"
10) "key:__rand_int__"
11) "user:uv:2021011308"
.... 

注意：此时 port=6300 的服务端界面不能关闭。从上述命令可以看出，port =6300 的从机，完全备份了主机的数据，它可以执行查询命令，但是不能执行写入命令。
 主从模式下，数据的同步是自动完成的，这个数据同步的过程，又称为全量复制

您也可以使用下面的命令来创建主从模式。启动一个服务端，并指定端口号

 #指定端口号为63001，不要关闭
redis-server --port 63001

打开一个客户端，连接服务器，如下所示 

 #连接port=63001的服务器
C:\Users\Administrator>redis-cli -p 63001
#现在处于主机模式下，所以允许读写数据
127.0.0.1:63001> keys *
1) "FANS"
2) "user:login"
3) "course2"
...
127.0.0.1:63001> set myname 123456
OK
#将当前服务器设置成从服务器，从属于6379
127.0.0.1:63001> SLAVEOF 127.0.0.1 6379
OK
#写入命令执行失败
127.0.0.1:63001> SET mywebsite www.biancheng.net
(error) READONLY You can't write against a read only replica.
#再次切换为主机模式，执行下面命令
127.0.0.1:63001> SLAVEOF no one
OK
#写入成功
127.0.0.1:63001> SET mywebsite www.biancheng.net
OK

上述示例中，主要使用了两个命令，如下所示：

slaveof IP PORT #设置从服务器
slaveof no one  #使服务器切换为独立主机

2) 修改配置文件实现

每个 Redis 服务器都有一个与其对应的配置文件，通过修改该配置文件也可以实现主从模式，下面在 Ubuntu 环境下对该方法进行演练

新建 redis_6302.conf 文件,并添加以下配置信息：

 slaveof 127.0.0.1 6379 #指定主机的ip与port
port 6302 #指定从机的端口

启动 Redis 服务器，执行以下命令： 

 $ redis-server redis_6302.conf

客户端连接服务器，并进行简单测试。执行以下命令： 

 $ redis-cli -p 6302
127.0.0.1:6300> HSET user:username biangcheng
#写入失败
(error) READONLY You can't write against a read only slave.

提示：通过命令搭建主从模式，简单又快捷，所以不建议您使用修改配置文件的方法。

主从模式不足

主从模式并不完美，它也存在许多不足之处，下面做了简单地总结：

• 1) Redis 主从模式不具备自动容错和恢复功能，如果主节点宕机，Redis 集群将无法工作，此时需要人为干预，将从节点提升为主节点。
• 2) 如果主机宕机前有一部分数据未能及时同步到从机，即使切换主机后也会造成数据不一致的问题，从而降低了系统的可用性。
• 3) 因为只有一个主节点，所以其写入能力和存储能力都受到一定程度地限制。
• 4) 在进行数据全量同步时，若同步的数据量较大可能会造卡顿的现象。