Redis詳解（五）——主從複製

Redis詳解（五）——主從複製

面臨問題

1. 機器故障。咱們部署到一臺 Redis 服務器，當發生機器故障時，須要遷移到另一臺服務器而且要保證數據是同步的。而數據是最重要的，若是你不在意，基本上也就不會使用 Redis 了。
2. 容量瓶頸。當咱們有需求須要擴容 Redis 內存時，從 16G 的內存升到 64G，單機確定是知足不了。固然，你能夠從新買個 128G 的新機器。

解決辦法

要實現分佈式數據庫的更大的存儲容量和承受高併發訪問量，咱們會將原來集中式數據庫的數據分別存儲到其餘多個網絡節點上。

Redis 爲了解決這個單一節點的問題，也會把數據複製多個副本部署到其餘節點上進行復制，實現 Redis的高可用，實現對數據的冗餘備份，從而保證數據和服務的高可用。

主從複製

什麼是主從複製

主從複製，是指將一臺Redis服務器的數據，複製到其餘的Redis服務器。前者稱爲主節點(master)，後者稱爲從節點(slave),數據的複製是單向的，只能由主節點到從節點。

默認狀況下，每臺Redis服務器都是主節點；且一個主節點能夠有多個從節點(或沒有從節點)，但一個從節點只能有一個主節點。

主從複製的做用

1. 數據冗餘：主從複製實現了數據的熱備份，是持久化以外的一種數據冗餘方式。
2. 故障恢復：當主節點出現問題時，能夠由從節點提供服務，實現快速的故障恢復；其實是一種服務的冗餘。
3. 負載均衡：在主從複製的基礎上，配合讀寫分離，能夠由主節點提供寫服務，由從節點提供讀服務（即寫Redis數據時應用鏈接主節點，讀Redis數據時應用鏈接從節點），分擔服務器負載；尤爲是在寫少讀多的場景下，經過多個從節點分擔讀負載，能夠大大提升Redis服務器的併發量。
4. 讀寫分離：能夠用於實現讀寫分離，主庫寫、從庫讀，讀寫分離不只能夠提升服務器的負載能力，同時可根據需求的變化，改變從庫的數量；
5. 高可用基石：除了上述做用之外，主從複製仍是哨兵和集羣可以實施的基礎，所以說主從複製是Redis高可用的基礎。

主從複製啓用

從節點開啓主從複製，有3種方式：

1. 配置文件： 在從服務器的配置文件中加入：slaveof <masterip> <masterport>
2. 啓動命令： redis-server啓動命令後加入 --slaveof <masterip> <masterport>
3. 客戶端命令： Redis服務器啓動後，直接經過客戶端執行命令：slaveof <masterip> <masterport>，則該Redis實例成爲從節點。

主從複製原理

主從複製過程大致能夠分爲3個階段：鏈接創建階段（即準備階段）、數據同步階段、命令傳播階段。

創建鏈接階段

數據同步階段

注意：

master

1. 若是master數據量巨大，數據同步階段應避開流量高峯期，避免形成master阻塞，影響業務正常進行。
2. 複製緩衝區大小設定不合理，會致使數據益處。如進行全量複製週期太長，進行部分複製時發現數據已經存在丟失狀況，必須進行第二次全量複製，知識slave陷入死循環。
3. master單機內存佔用主機內存的比例不該過大，建議使用50%-70%，留下30%-50%的內存用於執行bgsave命令和建立複製緩衝區

slave

1. 爲了不slave進行全量複製、部分複製時服務器響應阻塞或數據不一樣步，建議關閉此期間對外服務
2. 多個slave同時對master請求數據同步，master發送的RDB文件會增多，會對帶寬形成巨大沖擊，若是master帶寬不足，所以數據同步須要根據業務需求，適量錯峯
3. slave過多時，建議調整拓撲結構，由一主多從結構變爲樹狀結構，中間的節點即時master，也是slave。注意使用樹狀結構時，因爲層級深度，致使深度越高的slave與最頂層master間數據同步延遲較大，數據一致性變差，應謹慎選擇

命令傳播階段

服務器運行ID（runid）

• 概念：服務器運行ID是每一臺服務器每次運行的身份識別碼，一臺服務器屢次運行能夠生成多個運行ID
• 組成：運行ID由40位字符組成，是一個隨機的16進制字符
• 做用：運行ID被用於在服務器間進行傳輸，識別身份。若是想兩次操做均對同一臺服務器進行，必須每次操做攜帶對應的運行ID，用於對方識別
• 實現方式：運行ID在每臺服務器啓動時自動生成，master首次鏈接slave時，會將本身的運行id發送給slave，slave保存 此ID。

設置複製緩衝區的大小

• 測算從master到slave的重連平均時長second
• 獲取master平均每秒產生寫命令數據總量write_size_per_second
• 最優複製緩衝區大小 = 2 * write_size_per_second

心跳機制