简介redis之主从复制

前言

redis的高可靠性体现在:
1.数据尽量少丢失
2.服务尽量少中断
前者体现在AOF日志和RDB快照的数据可持久化手段上,而后者是增加副本的冗余量,即将一份数据保存在多个实例上(即使一个实例挂掉,其他实例也能对外服务,也就是主从复制)

思考

  • 主从复制为什么采用读写分离的方式?
  • 主从复制第一次采用全量复制当从库数量太多,如何分担主库压力
  • 什么是全量复制和增量复制
  • 为什么要用RDB不用AOF

主从复制

实验(一主一从)
准备:相同的redis.conf文件
文件夹创建:


文件夹准备

编写master.sh和slave.sh(注意slave.sh修改端口 -p或者不加)

#! /bin/bash

docker run -d -p 6379:6379 --name master -v /home/docker/redis/master/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v /home/docker/redis/master/data:/data redis:5.0.5 redis-server /etc/redis/redis.conf

启动master容器并验证

./master.sh
docker exec -it master redis-cli
set name zly

退出记录容器IP

docker inspect master //看ipaddress

进入slave文件夹修改redis.conf

replicaof 172.17.0.2 6379 //master容器虚拟ip和开放端口
masterauth 123456 //master容器有设置密码就添加这个

这里要注意5.0.5版本之后slaveof修改为replicaof,至于为啥改这个名字,好像跟redis作者的政治倾向有关(他自己讲的)

运行slave容器并进入查看slave的实例有没有name键

get name // zly

查看master和slave日志

docker logs master
master

提示success

主从复制都干了啥

根据master日志我们看看
1.Ready to accept connections,Replica 172.17.0.3:6379 asks for synchronization

这里从库给主库发送psync命令,表示要建立连接进行数据同步,主库根据这个命令的参数来启动复制,psync命令包含了主库的runID(redis启动时会自动生成)和复制进度offset两个参数(-1表示第一次复制)

2.Full resync requested by replica 172.17.0.3:6379
172.17

主库发送FULLRESYNC命令(携带上面两个参数)进行确认
FULLRESYNC响应表示第一次采用全量复制(复制全部数据)

3.RDB: 6 MB of memory used by copy-on-write

主库执行bgsave命令,生成并发送RDB文件给从库,进行数据的同步,从库会在此前先清空当前数据库

试试向主库写入数据


写入数据后的日志

主库会在内存中用专门的replication buffer记录RDB文件生成后的收到的写操作,并把其中的修改操作发送给从库

主从网络断了怎么办(假设从实例挂掉了)

redis的解决方案就是使用增量复制
实验

docker stop slave
docker exec -it master redis-cli
set sex 1
docker start slave

查看日志

1:M 01 Mar 2021 15:38:13.539 * Replica 172.17.0.3:6379 asks for synchronization
1:M 01 Mar 2021 15:38:13.539 * Partial resynchronization request from 172.17.0.3:6379 accepted. Sending 29 bytes of backlog starting from offset 5459.

我们看到从库宕机重连后并没有进行再一次的全量复制,而是将增加后的数据发给从库。
当主从断连后,主库会把断链期间收到的写命令写入replication buffer(上面有提到),同时也会写入repl_backlog_buffer这个缓冲区。
repl_backlog_buffer是一个环形缓冲区(类似mysql的redolog),主库记录自己写到的位置,从库记录自己读到的位置。
从repl_backlog_buffer偏移位置出发:
1.刚开始主从库都位于repl_backlog_buffer的起始位置
2.主库不断接受写操作,主库的repl_backlog_buffer位置发生偏移master_repl_offset
3.从库复制写命令也不断偏移slave_repl_offset
4.从库断开连接后重连,除了发送psync命令还会发送slave_repl_offset
5.主库计算master_repl_offset和slave_repl_offset偏移差,并将期间的命令发送给从库(set sex 1)

repl_backlog_buffer被写满了怎么办

因为是环形的,那么写满后再写入,那么最先写入repl_backlog_buffer的就会被覆盖,出现主从数据不一致的情况
如何设置配置中的repl_backlog_size就显得很重要

思考

  • 主从复制采用读写分离的原因
    1.主从都可读
    2.写操作都在主库执行,然后将写操作同步给从库

初始化(set name old),从读操作方面出发,无论是主库(v)和从库(v1,v2)因为保存的都是相同的数据都可以执行。当客户端对name分别在不同的实例上进行三次修改,假设(什么方案都没做)主从都能接受写操作,那么这三个不同的实例上的副本就不一致(在读取的时候可能读取到旧值)。那么要保证我们不会读到旧值或者说保持name这个缓存在三个实例上都是新鲜的,都是最后一次修改的,我们就需要在每次写操作时进行加锁、实例协商是否完成修改等操作,这巨大的开销是可想而知的

-主从复制第一次采用全量复制当从库数量太多,如何分担主库压力

"主-从-从"的方式是解决这个问题的一个方案,即将中间的从库作为主库,分担真正主库的生成传输RDB文件压力

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