Redis之主从同步

概念

• 主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。
• 前者称为主节点(master/leader),后者称为从节点(slave/follower);
• 数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。Master以写为主，Slave 以读为主。
• 默认情况下，每台Redis服务器都是主节点;且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。

主从复制的作用

• 数据冗余:主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
• 故障恢复:当主节点出现问题时,可以由从节点提供服务,实现快速的故障恢复;实际上是一种服务的冗余。
• 负载均衡:在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务(即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点),分担服务器负载;尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。
• 高可用基石:除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

主从复制的必要性

一般来说，要将Redis运用于工程项目中，只使用一台Redis是万万不能的(宕机，一主二从)，原因如下

• 从结构上，单个Redis服务器会发生单点故障，并且一台服务器需要处理所有的请求负载，压力较大;
• 从容量上，单个Redis服务器内存容量有限,就算一台Redis服务器内存容量为256G,也不能将所有内存用作Redis存储内存一般来说，单台Redis最大使用内存不应该超过20G。

电商网站上的商品，一般都是一次上传，无数次浏览的，说专业点也就是"多读少写"。

配置主从同步

本实验是在一台主机上模拟一主俩从，单机多服务

• 查看主从同步信息

# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master                                                    #角色
connected_slaves:0                                             #连接的从主机
master_failover_state:no-failover
master_replid:da6862d9f9d8e0c34c4a1fa48d55a8bd37fc249b
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

• 准备配置文件

# ls
00-RELEASENOTES  CODE_OF_CONDUCT.md  COPYING  INSTALL   MANIFESTO  redis.conf      runtest          runtest-moduleapi  SECURITY.md    src    TLS.md
BUGS             CONTRIBUTING.md     deps     Makefile  README.md  redis.conf.bak  runtest-cluster  runtest-sentinel   sentinel.conf  tests  utils

复制三份配置文件

# cp redis.conf redis79.conf
# cp redis.conf redis80.conf
# cp redis.conf redis81.conf
# ls
00-RELEASENOTES     deps       redis79.conf    runtest            sentinel.conf
BUGS                INSTALL    redis80.conf    runtest-cluster    src
CODE_OF_CONDUCT.md  Makefile   redis81.conf    runtest-moduleapi  tests
CONTRIBUTING.md     MANIFESTO  redis.conf      runtest-sentinel   TLS.md
COPYING             README.md  redis.conf.bak  SECURITY.md        utils

• 修改配置文件

# vi redis79.conf

port 6379
logfile "6379.log"
dbfilename dump6379.rdb

# vi redis80.conf

port 6380
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile "6380.log"
dbfilename dump6380.rdb


# vi redis81.conf

port 6381
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile "6381.log
dbfilename dump6381.rdb

• 启动服务

# redis-server /data/apps/redis-7.0.15/redis79.conf
# redis-server /data/apps/redis-7.0.15/redis80.conf
# redis-server /data/apps/redis-7.0.15/redis81.conf
# ps -ef | grep redis
root     156305      1  0 16:19 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6379
root     156489      1  0 16:20 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6380
root     156503      1  0 16:20 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6381
root     156588 142066  0 16:20 pts/1    00:00:00 grep --color=auto redis

注意：
目前三台主机均为主节点，还没有区分主从，一般情况下只需要配置从库

• 测试可用性

# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379>

#  redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> ping
PONG
127.0.0.1:6380>

#  redis-cli -p 6381
127.0.0.1:6381> ping
PONG

• 配置主从
  主（6379）从（6380、6381）

#  redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379         #指定主节点主机
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave                                     #角色状态为slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:3
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:14
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:abfde85bb3fca5e0e73f88547ce18eb8f1c09470
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14

#  redis-cli -p 6381
127.0.0.1:6381> ping
PONG
127.0.0.1:6381> SLAVEOF 127.0.0.1 6379
OK
127.0.0.1:6381> info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:364
slave_repl_offset:364
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:abfde85bb3fca5e0e73f88547ce18eb8f1c09470
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:364
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:365
repl_backlog_histlen:0

• 查看主库

# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master                                                    #主库
connected_slaves:2                                             #两个从库
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=406,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=406,lag=1
master_failover_state:no-failover
master_replid:abfde85bb3fca5e0e73f88547ce18eb8f1c09470
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:406
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:406

• 修改配置文件永久保存配置

vi /data/apps/redis-7.0.15/redis80.conf
replicaof <masterip> <masterport>

• 验证主从同步
  只能在主库进行写入操作，自动同步到从库，从库不能写入

# redis-cli -p 6379
1
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK

# redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> get k1
"v1"

# redis-cli -p 6381

127.0.0.1:6381> set k2 v2
(error) READONLY You can't write against a read only replica.       #从库无法写入

主从同步原理

slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync命令
Masler 接到命令，启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令，在后台进程执行完毕之后，master将传送整个数据文件到slave，并完成一次完全同步。

全量复制:slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。
增量复制:Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave，完成同步。

但是只要是重新连接master，一次完全同步(全量复制)将被自动执行

主从同步的集群，主库宕机，从库无法自动切换为主，造成业务不可用。
主库断开连接，从库依旧连接到主库的，但是没有写操作,这个时候,主库如果恢复，从库依旧可以直接获取到主库写的信息 !
如果是使用命令行，来配置的主从，这个时候从库如果重启了，就会变回主库。只要变为从库，数据会立即从主库同步过来。