【Redis】主从复制
主从复制
为了避免单点故障，多个服务器保存同一份数据，这样即使有一台服务器出现了故障，其他服务器依然可以继续提供服务。
Redis 提供了主从复制模式来实现，该模式保证了多台服务器的数据一致性，主从服务器之间采用的是 读写分离的方式。
也就是说，所有的数据修改只在主服务器上进行，然后将最新的数据同步给从服务器，这样就使得主从服务器的数据是一致的。
第一次同步
我们可以使用replicaof(Redis 5.0之前使用slaveof)命令形成主服务器和从服务器的关系。
主从服务器的第一次同步的过程可分为三个阶段，如图：
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执行
replicaof命令后，从服务器就会给主服务器发送psync命令，表示进行同步。psync命令包含两个参数，分别是主服务器的runlD和复制进度offset。-
runID，每个 Redis 服务器在启动时都会自动生产一个随机的 ID 来唯一标识自己。当从服务器和主服务器第一次同步时，因为不知道主服务器的 run ID，所以将其设置为 "?"。 -
offset，表示复制的进度，第一次同步时，其值为 -1。
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主服务器用
FULLRESYNC作为响应命令返回给对方，并且会带上两个参数，主服务器的 runID 和主服务器目前的复制进度 offset。FULLRESYNC响应命令的意图是采用 全量复制 的方式,就是主服务器会把所有的数据都同步给从服务器。 -
接着，主服务器会执行
bgsave命令来生成RDB文件，然后把文件发送给从服务器。从服务器收到RDB文件后，会先清空当前的数据，然后载入RDB文件。在生成
RDB的这个过程不会阻塞主线程，在这期间的写操作命令会写到replication buffer缓冲区里。 -
在生成的
RDB文件发送后，将replication buffer缓冲区里记录的写操作命令发送给从服务器，然后执行这些操作
基于长连接的命令传播
主从服务器在完成第一次同步后，双方会维护一个TCP 链接来保证主从服务器的数据一致性。
后续主服务器可以通过这个连接将写操作命令传播给从服务器，然后从服务器执行该命令，使得与主服务器的数据库状态相同。
而且这个连接是长连接，目的是避免频繁的TCP连接和断开带来的性能开销。
增量复制
从服务器对主服务器的复制可以分为两种情况:
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初次复制：从服务器以前没有复制过任何主服务器，或者从服务器当前要复制的主服务器和上一次复制的主服务器不同。
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断线后重复制：在Redis 2.8 之前，处于命令传播阶段的主从服务器因为网络原因而中断了命令同步，但又重连上了，从服务器会和主服务器重新进行一次全量复制，但是这样效率非常低。
所以在Redis 2.8 开始，全量复制用于初次复制的情况。网络断开又恢复后，主从服务器会采用 增量复制 的方式继续同步，也就是只会把网络断开期间主服务器接收到的写操作命令，同步给从服务器。
主要步骤：
- 从服务器恢复网络后，发送
psync命令，此时offset参数不是-1； - 主服务器收掉命令后，用
CONTINUE响应命令告诉从服务器接下来采用增量复制的方式同步数据； - 然后主服务将主从服务器断线期间，所执行的写命令发送给从服务器，然后从服务器执行这些命令。
那么主服务器怎么知道要将哪些增量数据发送给从服务器呢？
原因是有这两个东西：复制偏移量(replication offset) 和 复制积压缓冲区(repl_backlog_buffer) .
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复制偏移量：执行复制的主服务器和从服务器分别会维护一个复制偏移量，用来标记各自写或读取到的位置。如果两者偏移量不同，说明主从服务器并未处于一致状态。
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复制积压缓冲区：由主服务器维护的一个环形缓冲区，默认大小为1M，。在进行命令传播时，不仅会把写命令发送给从服务器，还会将写命令写到积压缓冲区中。当缓冲区写满后，主服务器继续写入的话，就会覆盖之前的数据。
在从服务器重新连上主服务器时，从服务器会通过psync命令将自己的复制偏移量offset发送给主服务器：
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如果
offset偏移后的数据仍然存在于复制积压缓冲区中，那么就执行增量复制的同步操作。 -
相反执行全量复制。
所以如果复制积压缓冲区配置的过小，主从服务器网络恢复时，可能发生「从服务器」想读的数据已经被覆盖了，那么这时就会导致主服务器采用全量复制的方式。所以为了避免这种情况的频繁发生，要调大这个参数的值，以降低主从服务器断开后全量同步的概率。
心跳检测
在命令传播阶段，从服务器默认会以每秒一次的频率，向主服务器发送命令：
REPLCONF ACK <replication_offset>
replication_offset是从服务器当前的复制偏移量。
主要有三个作用：
- 检测主从服务器的网络连接状态
- 辅助实现
min-slaves选项 - 检测命令丢失
参考：
《Redis设计与实现》
