Redis 主从复制介绍

Redis 的 主从复制 是一种常用的分布式部署模式，在该模式下，数据从主节点（Master）同步到一个或多个从节点（Slave）。主节点负责处理写请求，从节点负责处理读请求。主从复制可以提高系统的可用性、扩展性，并且能够通过分离读写操作来提升性能。

主从复制的工作原理

1.主节点与从节点：

• 主节点（Master）：负责处理所有写请求（SET、INCR、DEL 等）。
• 从节点（Slave）：负责复制主节点的数据，并处理所有读请求（GET、LRANGE、SMEMBERS 等）。

2.复制过程：

• 启动时，从节点会向主节点发送 SYNC 命令请求复制。
• 主节点接收到请求后，会将当前数据库的状态传送给从节点，并且开始将新写入的命令通过 增量复制 方式同步到从节点。
• 从节点会将主节点的数据更新到本地，并且开始处理读请求。

3.复制模式：

• 全量复制：从节点第一次连接到主节点时，主节点会将数据库中的所有数据发送给从节点，这个过程被称为全量复制。
• 增量复制：主节点将新产生的写命令实时地同步到从节点，这个过程是增量的。

4.数据同步：

• RDB快照：Redis 会定期生成 RDB 快照，将数据持久化到磁盘，复制过程中如果涉及到持久化，会在这个快照文件的基础上进行同步。
• AOF日志：如果启用了 AOF 持久化，写命令会记录到日志中，这些命令会同步到从节点。

假设我们有一个简单的 Redis 集群，包含一个主节点和两个从节点。

步骤 1：启动主节点

首先，启动主节点 Redis 实例。

主节点的 redis.conf 文件内容如下：

# 主节点配置
port 6379
bind 127.0.0.1
daemonize yes
# 不设置 replicaof，表示该节点为主节点

启动主节点：

$ redis-server /path/to/redis.conf

步骤 2：启动从节点

接下来，启动第一个从节点。redis.conf 文件内容如下：

# 从节点配置
port 6380
bind 127.0.0.1
daemonize yes
replicaof 127.0.0.1 6379  # 配置主节点的 IP 和端口

启动从节点：

$ redis-server /path/to/redis.conf

启动第二个从节点，配置与第一个从节点相同，只是端口不同：

# 从节点配置
port 6381
bind 127.0.0.1
daemonize yes
replicaof 127.0.0.1 6379  # 配置主节点的 IP 和端口

$ redis-server /path/to/redis.conf

步骤 3：验证主从复制

1. 在主节点写入数据：通过 redis-cli 连接到主节点并写入一些数据：
2. 检查从节点同步数据：通过 redis-cli 连接到从节点 6380，验证是否已经同步主节点的数据：可以看到，从节点已经从主节点同步了 key1 和 key2 的数据。
3. 继续写入数据：在主节点上继续写入数据：这时，从节点会自动同步该写操作。
4. 验证数据同步：再次通过 redis-cli 连接从节点，检查是否同步了 key3：

步骤 4：手动故障转移（可选）

如果主节点出现故障（如宕机），从节点不会自动成为主节点，除非通过外部机制（如 Redis Sentinel）进行故障转移。

不过，可以手动通过以下命令来让某个从节点提升为主节点：

$ redis-cli -p 6380
> SLAVEOF NO ONE

该命令会使从节点停止复制，并变成主节点。此时，该节点就会接受写请求，其他从节点会自动复制新的主节点的数据。

主从复制的优缺点

优点

• 提高读性能：通过将读取请求分发到多个从节点，可以大大提高 Redis 系统的读性能。
• 数据冗余：从节点充当主节点的备份，增强数据的安全性和可用性。
• 简易配置：主从复制的配置非常简单，适合中小型应用。

缺点

• 写入性能受限：写操作只能通过主节点进行，无法通过从节点处理，因此写性能仍然受限于主节点的负载。
• 无自动故障转移：如果主节点出现故障，系统不会自动进行故障转移。需要借助 Redis Sentinel 或 客户端实现故障转移。
• 一致性问题：从节点的数据是异步复制的，可能会存在短暂的不一致性，尤其是在主节点写操作非常频繁时。