Redis主从架构的详解

1 核心原理

1. slave node启动，仅仅保存master node的信息，包括master node的host和ip，但是复制流程没开始

   master host和ip是从哪儿来的? redis.conf里面的slaveof配置的

2. slave node内部有个定时任务，每秒检查是否有新的master node要连接和复制，如果发现，就跟master node建立socket网络连接

3. slave node发送ping命令给master node
4. 口令认证，如果master设置了requirepass，那么salve node必须发送masterauth的口令过去进行认证
5. master node第一次执行全量复制，将所有数据发给slave node
6. master node后续持续将写命令，异步复制给slave node

2 全量复制

1. master执行bgsave，在本地生成一份rdb快照文件
2. master node将rdb快照文件发送给salve node，如果rdb复制时间超过60秒（repl-timeout），那么slave node就会认为复制失败，可以适当调节大这个参数
3. 对于千兆网卡的机器，一般每秒传输100MB，6G文件，很可能超过60s
4. master node在生成rdb时，会将所有新的写命令缓存在内存中，在salve node保存了rdb之后，再将新的写命令复制给salve node
5. client-output-buffer-limit slave 256MB 64MB 60，如果在复制期间，内存缓冲区持续消耗超过64MB，或者一次性超过256MB，那么停止复制，复制失败
6. slave node接收到rdb之后，清空自己的旧数据，然后重新加载rdb到自己的内存中，同时基于旧的数据版本对外提供服务
7. 如果slave node开启了AOF，那么会立即执行BGREWRITEAOF，重写AOF
8. 全量复制时master和slave都会维护一个offset，slave每秒都会上报自己的offset给master，同时master也会保存每个slave的offset，master和slave都要知道各自的数据的offset，才能知道互相之间的数据不一致的情况
9. master node有一个backlog，默认是1MB大小。master node给slave node复制数据时，也会将数据在backlog中同步写一份。backlog主要是用来做全量复制中断候的增量复制的。
10. 使用info server命令可以看到master run id，如果根据host+ip定位master node，是不靠谱的，如果master node重启或者数据出现了变化，那么slave node应该根据不同的run id区分，run id不同就做全量复制，如果需要不更改run id重启redis，可以使用redis-cli debug reload命令。

rdb生成、rdb通过网络拷贝、slave旧数据的清理、slave aof rewrite，很耗费时间,如果复制的数据量在4G~6G之间，那么很可能全量复制时间消耗到1分半到2分钟

3 增量复制

1. 如果全量复制过程中，master-slave网络连接断掉，那么salve重新连接master时，会触发增量复制
2. master直接从自己的backlog中获取部分丢失的数据，发送给slave node，默认backlog就是1MB
3. msater就是根据slave发送的psync中的offset来从backlog中获取数据的

4 断点续传

从redis 2.8开始，就支持主从复制的断点续传，如果主从复制过程中，网络连接断掉了，那么可以接着上次复制的地方，继续复制下去，而不是从头开始复制一份
master node会在内存中常见一个backlog，master和slave都会保存一个replica offset还有一个master id，offset就是保存在backlog中的。如果master和slave网络连接断掉了，slave会让master从上次的replica offset开始继续复制，但是如果没有找到对应的offset，那么就会执行一次resynchronization

5 无磁盘化复制

master在内存中直接创建rdb，然后发送给slave，不会在自己本地落地磁盘了
repl-diskless-sync
repl-diskless-sync-delay，等待一定时长再开始复制，因为要等更多slave重新连接过来

6 过期key处理

slave不会过期key，只会等待master过期key。如果master过期了一个key，或者通过LRU淘汰了一个key，那么会模拟一条del命令发送给slave。

6 主从节点的心跳检测

主从节点互相都会发送heartbeat信息，master默认每隔10秒发送一次heartbeat，salve node每隔1秒发送一个heartbeat

7 为什么master要进行持久化

如果采用了主从架构，那么建议必须开启master node的持久化！不建议用slave node作为master node的数据热备，因为那样的话，如果你关掉master的持久化，可能在master宕机重启的时候数据是空的，然后可能一经过复制，salve node数据也丢了。即使采用了高可用机制，slave node可以自动接管master node，但是也可能sentinal还没有检测到master failure，master node就自动重启了，还是可能导致上面的所有slave node数据清空故障