介绍

主从复制,是指将一台Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器,主从是哨兵和集群模式能够实施的基础。前者称为主节点(master),后者称为从节点(slave),数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。

默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;且一个主节点可以有零个或多个从节点(0+个从节点),但一个从节点只能有一个主节点。一般主节点负责接收写请求,从节点负责接收读请求,从而实现读写分离。

主从一般部署在不同机器上,复制时存在网络延时问题,使用参数repl-disable-tcp-nodelay选择是否关闭TCP_NODELAY,默认为关闭:

  • 关闭:无论数据大小都会及时同步到从节点,占带宽,适用于主从网络好的场景;
  • 开启:主节点每隔指定时间合并数据为TCP包节省带宽,默认为40毫秒同步一次,适用于网络环境复杂或带宽紧张,如跨机房;

作用

  1. 数据冗余:主从复制实现了数据的热备份,是持久化之外的一种数据冗余方式。

  2. 故障恢复:当主节点出现问题时,可以由从节点提供服务,实现快速的故障恢复;实际上是一种服务的冗余。

  3. 负载均衡:在主从复制的基础上,配合读写分离,可以由主节点提供写服务,由从节点提供读服务,分担服务器负载;尤其是在写少读多的场景下,通过多个从节点分担读负载,可以大大提高Redis服务器的并发量。

  4. 读写分离:主库写、从库读,读写分离不仅可以提高服务器的负载能力,同时可根据需求的变化,改变从库的数量;

  5. 高可用基石:除了上述作用以外,主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础。

主从方案

一主一从

最基础的主从复制模型,主节点负责处理写请求,从节点负责处理读请求,主节点使用RDB持久化模式,从节点使用AOF持久化模式:

一主多从

一个主节点可以有多个从节点,但每个从节点只能有一个主节点。一主多从适用于写少读多的场景,多个从节点可以分担读请求负载,提升并发:

树状主从

上面的一主多从可以实现读请求的负载均衡,但当从节点数量多的时候,主节点的同步压力也是线性提升的,因此可以使用树状主从来分担主节点的同步压力:

复制原理

主从复制过程大体可以分为3个阶段:连接建立阶段(即准备阶段)、数据同步阶段、命令传播阶段。

在从节点执行 slaveof 命令后,复制过程便开始按下面的流程运作:

  1. 保存主节点信息:配置slaveof之后会在从节点保存主节点的信息。
  2. 主从建立socket连接:定时发现主节点以及尝试建立连接。
  3. 发送ping命令:从节点定时发送ping给主节点,主节点返回PONG。若主节点没有返回PONG或因阻塞无法响应导致超时,则主从断开,在下次定时任务时会从新ping主节点。
  4. 权限验证:若主节点开启了ACL或配置了requirepass参数,则从节点需要配置masteruser和masterauth参数才能保证主从正常连接。
  5. 同步数据集:首次连接,全量同步。
  6. 命令持续复制:全量同步完成后,保持增量同步。

主从模式不足

主从模式并不完美,它也存在许多不足之处,下面做了简单地总结:

  • 1) Redis 主从模式不具备自动容错和恢复功能,如果主节点宕机,Redis 集群将无法工作,此时需要人为干预,将从节点提升为主节点。
  • 2) 如果主机宕机前有一部分数据未能及时同步到从机,即使切换主机后也会造成数据不一致的问题,从而降低了系统的可用性。
  • 3) 因为只有一个主节点,所以其写入能力和存储能力都受到一定程度地限制。
  • 4) 在进行数据全量同步时,若同步的数据量较大可能会造卡顿的现象。

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作者:Jeebiz  创建时间:2022-10-16 17:13
最后编辑:Jeebiz  更新时间:2024-08-16 11:14