【Redis学习笔记（十一）】之复制的详解

比眉伴天荒 2023-10-07 15:46 93阅读 0赞

#### 文章目录 ####

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     *  一． 复制
     *   *  （一） 概述
         *  （二） 旧版复制功能
         *   *  1. 概述
             *   *  （1） 同步
                 *  （2） 命令传播
             *  2. 同步
             *  3. 命令传播
             *  4. 旧版复制缺陷
             *   *  （1） 初次复制
                 *  （2） 断线后重复制
         *  （三） 新版复制功能
         *   *  1. 概述
             *  2. 实现
             *   *  （1） 复制偏移量
                 *  （2） 复制积压缓冲区
                 *  （3） 服务器运行ID
         *  （四） PSYNC命令
         *  （五） 复制的实现
         *   *  1. 设置主服务器的地址和端口
             *  2. 建立套接字连接
             *  3. 发送PING命令
             *  4. 身份验证
             *  5. 发送端口信息
             *  6. 同步
             *  7. 命令传播
         *  （六） 心跳检测
         *   *  1. 检测连接
             *  2. 检测命令丢失

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**老规矩–妹妹镇楼：**

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### 一． 复制 ###

#### （一） 概述 ####

Redis中，用户可以通过执行SLAVE OF 命令或者设置slaveof选项，让一个服务器去复制另一个服务器，我们称呼被复制的服务器为主服务器，另一个服务器为从服务器。进行复制中的主从服务器双方的数据库将保存着相同的数据，这种现象称为数据库状态一致。Redis2.8版本更新了复制功能，这里我们会介绍旧版和新版的复制功能。

#### （二） 旧版复制功能 ####

##### 1. 概述 #####

旧版的复制功能分为同步和命令传播两个操作。

###### （1） 同步 ######

将从服务器的数据库状态更新至主服务器当前所处的数据库状态。

###### （2） 命令传播 ######

在主服务器的数据库状态被修改，导致主从服务器的数据库状态不一致时，让主从服务器的数据库重新回到一致状态。

##### 2. 同步 #####

同步操作通过向主服务器发送SYNC命令完成，当主服务器收到该命令后，执行BGSAVE命令，在后台生成一个RDB文件，并使用一个缓冲区记录从现在开始执行的所有写命令。当BGSAVE命令执行完毕时，主服务器将RDB文件发送给从服务器，从服务器接受这个RDB文件，更新自己的数据库状态到主服务器执行BGSAVE时的状态，然后主服务器会将缓冲区中的所有写命令发送给从服务器，从服务器执行这些命令，更新数据库状态。

##### 3. 命令传播 #####

同步之后主从服务器的一致状态并不是一成不变的，每当主服务器都执行客户端发送的写命令后，主从服务器状态就会不一致了。因此主服务器会对从服务器执行命令传播操作，将自己执行的写命令不断发送给从服务器执行，这样两者的状态又会恢复一致了。

##### 4. 旧版复制缺陷 #####

旧版的复制分为两种情况：初次复制和断线后重复制。

###### （1） 初次复制 ######

从服务器以前没有复制过任何主服务器，或者这次的主服务器与上次不同。

###### （2） 断线后重复制 ######

处于命令传播阶段的主从服务器因为网络原因中断了复制，从服务器通过自动重连接连上了主服务器，并继续复制。这种情况的效率很低，因为重连之哦户，从服务器会向主服务器再次发送SYNC命令，主服务器就会将包含它所有数据的RDB文件发送给从服务器，而并不一定要把之前的所有数据都发送给它，因为从服务器之前已经有了部分的数据了，因此这种操作很低效。

#### （三） 新版复制功能 ####

##### 1. 概述 #####

新版的Redis采用PSYNC命令来代替SYNC命令执行同步操作，有完整重同步和部分重同步两种模式。完整重同步用于初次复制，部分重同步用于断线后重复制。

##### 2. 实现 #####

部分重同步由三个部分组成：主从服务器的复制偏移量，主服务器的复制积压缓冲区，服务器的运行ID。

###### （1） 复制偏移量 ######

主服务器每次向从服务器中传播N个字节的数据时，就将自己的复制偏移量加上N，同理，从服务器接受后也会加上N，这个属性用于对比主从服务器的一致性。

###### （2） 复制积压缓冲区 ######

主服务器维护的一个固定长度的FIFO队列，默认大小1MB，当主服务器进行命令传播时，不仅将写命令发送给所有的从服务器，还会入队到复制积压缓冲区中，保存着一部分最近传播的写命令，当从服务器重连后，从服务器通过PSYNC命令将自己的复制偏移量offset发送给主服务器，如果offset之后的数据仍然存在于复制缓冲区中，则进行部分重同步；否则进行完整重同步操作。

这个区域的大小是可以调整的，可以根据断线重连的情况来尽量调大一点。

###### （3） 服务器运行ID ######

每个Redis服务器都有自己的运行ID，当从服务器对主服务器进行初次复制时，主服务器会将自己的运行ID发送给从服务器，从服务器会保存起来。之后从服务器重连时，会将该运行ID发送给当前连接的主服务器，如果一致则尝试进行部分重同步，否则完整重同步。

#### （四） PSYNC命令 ####

该命令的调用方法有两种，一种是开启新的复制，向主服务器发送PSYNC ? -1命令，主动请求完整重同步；另一种是从服务器已经复制过某个服务器了，在一次新的复制时就会发送PSYNC 命令，runID是保存的上一次的主服务器ID，offset是复制偏移量。

如果主服务器返回 +FULLRESYNC 以及该服务器的运行ID以及复制偏移量，则进行完整重同步；

如果返回+CONTINUE，则表示执行部分重同步；

如果返回-ERR，则表示主服务器版本低于2.8，识别不了PSYNC，从服务器会发送SYNC命令，进行完整重同步。

#### （五） 复制的实现 ####

通过向从服务器发送SLAVEOF命令，从服务器可以复制主服务器。

##### 1. 设置主服务器的地址和端口 #####

客户端向从服务器发送SLAVEOF命令后，SLAVEOF命令将主服务器的IP和端口设置到服务器状态的masterhost属性和masterport属性中。