1. Redis主从配置

经典的 master/slave 模式，即主从复制(replication)。

通过本篇学习，将解决几个问题：

1. Replication是什么概念？即经典的 master/slave模式究竟是什么？
2. Redis如何进行master/slave配制？如果验证？
3. Redis主从复制的原理是什么样的？即其主从复制的实现过程。
4. Redis的主从复制有容灾机制吗？master down机了会自去选举一个新的master吗？

1.1. Redis复制的特性

• redis 使用异步复制
• 一个 master 可以有多个 slave。
• slave 可以再分出 slave， 除了将多个 slave 连接到同一个 master 之外， slave 也可以以级联形式连接到另一个 slave。
• master 是以非阻塞的方式为 slaves 提供服务。所以在 master-slave 同步期间，客户端仍然可以提交查询或修改请求。
• 复制时，在slave端也是非阻塞的，假设你在redis.conf中配置redis这个功能，当slave在执行的新的同步时，它仍可以用旧的数据信息来提供查询，否则，你可以配置当redis slaves去master失去联系是，slave会给发送一个客户端错误。
• slave 一般用于 read-only 查询操作，例如耗费资源的 sort 操作，也可以简单的用于数据安全。
• 通过复制可以避免 master 全量写硬盘的消耗（在 master 的 redis.config 配置中注释掉所有”save”命令），然后连接一个用来持久化数据的 slave 即可。但是这样要确保 master 不会自动重启( 由于 master 没做持久化，在重启后会以空 dataset 启动，此时会自动同步给 slave ，导致 slave 也会清空本地数据，变成空 dataset）。

1.2. master 关闭持久化时的数据安全

• 建立开启持久化配置： 强烈建立在使用 redis 复制时， 在 master 和 slave 启用持久化。
• 禁止master自动重启： 由于某些原因，如磁盘慢问题，不能在 master 开启持久化时，一定要配置 master 避免自动重启

看一下下面的过程就可以理解，在 master 关闭持久化时，设置自动重启会带来数据安全危险：

1. 节点A为 master，持久化设置为关闭状态，节点B和C为 slave，从A复制数据。
2. 某时刻，节点 A crashed，内存数据在 A 挂掉的时候全部丢失， 由于自动重启设置， A 以空数据集重新启动。
3. 节点B和C将从节点A复制，节点A为空，导致节点B和C的副本数据被清空。

由上所述，在 master 上关闭持久化并设置自动重启是一件非常危险的操作。

1.3. redis复制是怎么进行工作的？

每一个 master 都会有两个信息：

1. 用来标识数据集的ID， 一般是随机字符串， 可以在 slave 的 log-redis.log 文件中找到。

    # 全量数据同步后面会有 master: ID:offset
    13065:S 12 Oct 10:42:43.056 * Full resync from master: 62a809fabb384640d7ce03b3053b305f65e6abe1:339
    13065:S 12 Oct 10:42:43.070 * MASTER <-> SLAVE sync: receiving 94 bytes from master
    13065:S 12 Oct 10:42:43.070 * MASTER <-> SLAVE sync: Flushing old data
   

2. 一个 offset ， 标识需要发送到slave的字节量， 同心用 master 的 offset 和 slave 的 offset 进行比较来判断同步是否完成；

    $ bin/redis-cli info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:2
    # slave0 中的 offset 如果和 master_repl_offset 一致， 表示 slave 数据和 master  一致
    slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=1305,lag=0
    slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=1305,lag=0
    master_repl_offset:1305
    repl_backlog_active:1
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:2
    repl_backlog_histlen:1304
   

ReplicationId, offset唯一标识 master 的一个确切数据集版本。

1.3.1. Redis复制过程

1. slave连接到master, 使用数据同步命令PSYNC发送master replicationId和其已处理的offset到master
2. master收到slave的同步数据请求，判断是否可采用部分增量数据同步方式，如果可以，则发送增量数据给slave，以下情况会触发全量数据同步：
   • slave发送给master的ReplicationID已过期或未知
   • master缓存区的backlog数据量不足以满足slave的需求
3. 全局数据同步的话，master会启动一个后台进程，将数据库快照保存到rdb文件，与此同时，master主进程会缓存收到的客户端的所有对数据修改命令。
4. 后台快照保存完成后，master把其发送给slave
5. slave保存到磁盘上，然后加载进内存。
6. master接着发送收集到的所有缓存区的命令给slave

当master和slave因一些故障当机时，slaves会自动的重链，如果master收到多个slave的同步请求，master会执行一个后台保存，以确保所有的slaves都是正常的。

当master和slave能够维持链接，就会有一个完整的同步进行。

2. 参考资料

• https://redis.io/topics/replication
• http://www.sunzhongwei.com/redis-cluster-and-replication.html
• https://redis.io/commands/info