3.1redis主从复制原理和机制

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redis主从复制原理和机制(2.1)

作用:redis replication -> 主从架构 -> 读写分离 -> 水平扩容支撑读高并发

1.redis主从复制流程

  1. 当启动一个slave node的时候,它会发送一个PSYNC命令给master node
  2. 如果这是slave node重新连接master node,那么master node仅仅会复制给slave部分缺少的数据; 否则如果是slave node第一次连接master node,那么会触发一次full resynchronization(全量复制)
  3. 开始full resynchronization的时候,master会启动一个后台线程,开始生成一份RDB快照文件,同时还会将从客户端收到的所有写命令缓存在内存中。RDB文件生成完毕之后,master会将这个RDB发送给slave,slave会先写入本地磁盘,然后再从本地磁盘加载到内存中。然后master会将内存中缓存的写命令发送给slave,slave也会同步这些数据。
  4. slave node如果跟master node有网络故障,断开了连接,会自动重连。master如果发现有多个slave
    node都来重新连接,仅仅会启动一个rdb save操作,用一份数据服务所有slave node。

流程图

在这里插入图片描述

1.1断点续传

如果主从复制过程中,网络连接断掉了,那么可以接着上次复制的地方,继续复制下去,而不是从头开始复制一份

master node会在内存中常见一个backlog,master和slave都会保存一个replica offset还有一个master id,offset就是保存在backlog中的。如果master和slave网络连接断掉了,slave会让master从上次的replica offset开始继续复制 但是如果没有找到对应的offset,那么就会执行一次resynchronization

1.2无磁盘化复制

master在内存中直接创建rdb,然后发送给slave,不会在自己本地落地磁盘了
redis.conf文件

repl-diskless-sync
repl-diskless-sync-delay,等待一定时长再开始复制,因为要等更多slave重新连接过来

1.3过期key处理

slave不会过期key,只会等待master过期key。如果master过期了一个key,或者通过LRU淘汰了一个key,那么会模拟一条del命令发送给slave。

1.4heartbeat(心跳机制)

主从节点互相都会发送heartbeat信息
master默认每隔10秒发送一次heartbeat,salve node每隔1秒发送一个heartbeat

1.5异步复制

master每次接收到写命令之后,现在内部写入数据,然后异步发送给slave node

2.复制

2.1全量复制

(1)master执行bgsave,在本地生成一份rdb快照文件
(2)master node将rdb快照文件发送给salve node,如果rdb复制时间超过60秒(repl-timeout),那么slave node就会认为复制失败,可以适当调节大这个参数
(3)对于千兆网卡的机器,一般每秒传输100MB,6G文件,很可能超过60s
(4)master node在生成rdb时,会将所有新的写命令缓存在内存中,在salve node保存了rdb之后,再将新的写命令复制给salve node
(5)client-output-buffer-limit slave 256MB 64MB 60,如果在复制期间,内存缓冲区持续消耗超过64MB,或者一次性超过256MB,那么停止复制,复制失败
(6)slave node接收到rdb之后,清空自己的旧数据,然后重新加载rdb到自己的内存中,同时基于旧的数据版本对外提供服务
(7)如果slave node开启了AOF,那么会立即执行BGREWRITEAOF,重写AOF

rdb生成、rdb通过网络拷贝、slave旧数据的清理、slave aof rewrite,很耗费时间

如果复制的数据量在4G~6G之间,那么很可能全量复制时间消耗到1分半到2分钟

2.2增量复制

(1)如果全量复制过程中,master-slave网络连接断掉,那么salve重新连接master时,会触发增量复制
(2)master直接从自己的backlog中获取部分丢失的数据,发送给slave node,默认backlog就是1MB
(3)msater就是根据slave发送的psync中的offset来从backlog中获取数据的

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