Redis复制（配置篇）

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本文主要是讲解了 redis 的基础命令

Redis复制（配置篇）

1. Reids 复制配置

1.1 复制和断开复制

（1）参与复制的Redis实例划分为主节点（master）和从节点（slave）。默认 情况下，Redis都是主节点。每个从节点只能有一个主节点，而主节点可以 同时具有多个从节点。复制的数据流是单向的，只能由主节点复制到从节 点。配置复制的方式有以下三种：

  1. 在配置文件中加入 slaveof {masterHost} {masterPort} 随Redis启动生效。
  2. 在redis-server启动命令后加入 –slaveof {masterHost} {masterPort} 生效。
  3. 直接使用命令：slaveof {masterHost} {masterPort} 生效。

（2）laveof命令不但可以建立复制，还可以在从节点执行slaveof no one来断 开与主节点复制关系。断开复制主要流程如下：

  1. 断开与主节点复制关系。
  2. 从节点晋升为主节点。

（3）通过slaveof命令还可以实现切主操作，所谓切主是指把当前从节点对主节点的复制切换到另一个主节点。切换主节点操作流程如下：

  1. 断开与旧主节点复制关系。
  2. 与新主节点建立复制关系。
  3. 删除从节点当前所有数据。
  4. 对新主节点进行复制操作。

1.2 传输延时

主从节点一般部署在不同机器上，复制时的网络延迟就成为需要考虑的问题，Redis为我们提供了repl-disable-tcp-nodelay参数用于控制是否关闭TCP_NODELAY，默认关闭，说明如下：

  • 当关闭时，主节点产生的命令数据无论大小都会及时地发送给从节点，这样主从之间延迟会变小，但增加了网络带宽的消耗。适用于主从之间的网络环境良好的场景，如同机架或同机房部署。
  • 当开启时，主节点会合并较小的TCP数据包从而节省带宽。默认发送时间间隔取决于Linux的内核，一般默认为40毫秒。这种配置节省了带宽但增大主从之间的延迟。适用于主从网络环境复杂或带宽紧张的场景，如跨机房部署。

ps：部署主从节点时需要考虑网络延迟、带宽使用率、防灾级别等因素，如要求低延迟时，建议同机架或同机房部署并关闭repl-disable-tcp-nodelay；如果考虑高容灾性，可以同城跨机房部署并开启repl-disable-tcp-nodelay。

2. 拓扑

2.1 一主一从结构

一主一从结构是最简单的复制拓扑结构，用于主节点出现宕机时从节点提供故障转移支持（如下图所示）。当应用写命令并发量较高且需要持久化时，可以只在从节点上开启AOF，这样既保证数据安全性同时也避免了持久化对主节点的性能干扰。但需要注意的是，当主节点关闭持久化功能时，如果主节点脱机要避免自动重启操作。因为主节点之前没有开启持久化功能自动重启后数据集为空，这时从节点如果继续复制主节点会导致从节点数据也被清空的情况，丧失了持久化的意义。安全的做法是在从节点上执行 slaveof noone断开与主节点的复制关系，再重启主节点从而避免这一问题。

一主一从结构

2.2 一主多从结构

一主多从结构（又称为星形拓扑结构）使得应用端可以利用多个从节点实现读写分离（如下图所示）。对于读占比较大的场景，可以把读命令发送到从节点来分担主节点压力。同时在日常开发中如果需要执行一些比较耗时的读命令，如：keys、sort等，可以在其中一台从节点上执行，防止慢查询对主节点造成阻塞从而影响线上服务的稳定性。对于写并发量较高的场景，多个从节点会导致主节点写命令的多次发送从而过度消耗网络带宽，同时也加 重了主节点的负载影响服务稳定性。

一主多从（星形）结构

2.3 树状主从结构

树状主从结构（又称为树状拓扑结构）使得从节点不但可以复制主节点数据，同时可以作为其他从节点的主节点继续向下层复制。通过引入复制中间层，可以有效降低主节点负载和需要传送给从节点的数据量。如图6-6所示，数据写入节点A后会同步到B和C节点，B节点再把数据同步到D和E节点，数据实现了一层一层的向下复制。当主节点需要挂载多个从节点时为了避免对主节点的性能干扰，可以采用树状主从结构降低主节点压力。
树状主从结构

附录

1 相关命令和配置

操作命令备注
建立复制slaveof {masterHost} {masterPort}
查看复制状态info replication参数详解
断开复制slaveof no one从节点断开复制后并不会抛弃原有数据
切换复制主节点slaveof {newMasterIp} {newMasterPort}切主后从节点会清空之前所有的数据
配置从节点为只读slave-read-only
配置是否关闭TCP_NODELAYrepl-disable-tcp-nodelay详细查看传输延时
主从校验密码masterauth
成部分复制和全量复制psync {runId} {offset}runId：从节点所复制主节点的运行id；offset：当前从节点已复制的数据偏移量。

2 info replication各个参数详解

参数备注
master_host主节点ip
master_port主节点端口号
master_link_status主从节点连接状态
master_link_down_since_seconds记录与主节点连接失败的系统时间
master_repl_offset主节点复制偏移量
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=1055214,lag=1从节点复制相关信息(offset表示当前从节点的复制偏移量；lag表示与从节点最后一次通信延迟的秒数)
slave_repl_offset从节点复制偏移量
repl_backlog_active是否开启复制缓冲区（0：否；1：是）
repl_backlog_size缓冲区最大长度
repl_backlog_first_byte_offset起始偏移量，计算当前缓冲区可用范围
repl_backlog_histlen已保存数据的有效长度

使用docker搭建主从复制

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# docker启动redis作为主节点
$ docker run -d --name redis -p 6379:6379 redis

# docker进入主节点redis容器
$ docker exec -it redis bash

# 启动redis-cli
root@7dcc9b5457cb:/data# redis-cli

# 查看info replication
127.0.0.1:6379> info replication

#######################容器参数start#####################################
# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=172.17.0.1,port=6379,state=online,offset=910,lag=1
master_replid:c80dd069dcfb69efad78fbf81bdb9cd3ab9479f1
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:910
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:910
#######################容器参数end#######################################

# docker启动redis并作为从节点
$ docker run -d --name slave-redis -p 6380:6379 redis --slaveof ip 6379

# docker进入从节点redis容器
$ docker exec -it slave-redis bash

# 启动redis-cli
root@24b5273048f7:/data# redis-cli

# 查看info replication
127.0.0.1:6379> info replication

#######################容器参数start#####################################
# Replication
role:slave
master_host:10.181.32.96
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:42
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:c80dd069dcfb69efad78fbf81bdb9cd3ab9479f1
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:42
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:42
#######################容器参数end#######################################