主从|Redis系列（五）：主从复制服务器|节点

前言
Redis和关系型数据库MySQL一样，如果存在过多的请求单机还是撑不住的。因为Redis如果只有一台服务器，随着请求越来越多，会存在诸多问题：
Redis的内存是有限的，放不下那么多的数据
单台Redis支持的并发量是有限的
一旦Redis出现异常宕机，所有请求将全部走关系型数据库，后果你懂得。。。
对于上述问题，最容易想到的是多加几台Redis服务器。同时考虑到我们服务的高可用性，可以将这多台Redis服务器做成主从进行管理。

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Redis服务器主从简易图
主从架构
看一下Redis的主从架构的特点：
主服务器负责接收写请求
从服务器负责接收读请求
从服务器的数据由主服务器复制过去，主从服务器的数据是一致的【如何保证呢？这就是本文主要涉及的主从复制问题】

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Redis主从结构示意图
主从架构的好处：
读写分离（主服务器负责写，从服务器负责读）
高可用性（某一台从服务器挂了，其他从服务器依然能够继续接收请求，不影响服务）
高并发量
主从复制（☆）
上面也提及了Redis主从架构的特点之一就是：主服务器和从服务器的数据是一致的。Redis主服务器是能够接收写请求的，主服务器处理完写请求，会通过复制保证主从数据的一致性。

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主从复制
主从复制：指将一台Redis服务器的数据，复制到其他Reids服务器上。前者称为主节点Master，后者称为从节点Slaver 。并且数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。Redis主从复制支持主从同步和从从同步，后者是Redis后续版本新增的功能，以减少主节点的同步压力。
主从复制的作用
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
负载均衡：写Redis数据时链接主节点，读Redis数据时链接从节点，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，可以提高Redis服务器的并发量
故障恢复：当主节点出现问题，可以由从节点提供服务服务
高可用性：后续文章会梳理Redis哨兵和集群模式，主从复制是其实施的基础
Redis主从复制原理

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Redis主从复制原理简易图
上图可以简化为三个阶段：准备阶段 -- 数据同步阶段 -- 命令传播阶段！
主从节点建立连接
Step1. 保存主节点信息：从节点保存完主节点ip和port，向发送slaveof命令的客户端直接返回OK，实际复制操作在之后才开始进行。【注：slaveof是异步命令】
Step2. 主从建立socket连接：从节点每秒用复制定时函数replicationCron()，如果发现有主节点可以连接，会根据主节点ip和port创建socket连接
Step3. 发送PING请求：首次发送PING命令，① 检查socket连接是否可用 ② 主节点当前是否能够处理请求
Step4. 身份验证：若主节点配置requirepass来设置密码，这样就必须在从节点中对应配置好 masterauth参数，则从节点需要向主节点进行身份验证
Step5. 发送从节点端口信息
数据同步阶段【可以理解为从节点的数据初始化】
从节点向主节点发送psync命令，开始同步数据；该阶段是主从复制最核心的阶段
命令传播阶段
主节点持续地将写命令发送给从节点执行，保证主从节点数据的一致性
主从复制体验
在Redis中，可以通过执行slaveof命令或者设置slaveof选项，让一个服务器去复制另一个服务器，有三种方式：
配置文件：在从服务器的配置文件中添加：slaveof
启动命令：redis-server启动命令添加：--slaveof
客户端命令：Redis服务器启动后，直接通过客户端命令：slaveof 使得该Redis实例成为从节点
【注】：主从复制的开启，完全是在从节点发起的，不需要在主节点做任何操作。
下面通过一个实例进行体验
Step1. 本地启动两个节点
可以使用 redis-server --port 的方式指定创建两个不同端口的Redis实例。例如，分别创建了一个6379和6380的两个Redis实例：
# 创建一个端口为6379的Redis实例redis-server --port 6379# 创建一个端口为6380的Redis实例redis-server --port 6380
此时，两个Redis节点启动后，都默认是主节点。
Step2. 建立复制
在端口6380的节点中执行slaveof命令，使之成为从节点
# 在6380端口的Redis实例使之成为本地6379端口实例的从节点redis-cli -p 6380slaveof 127.0.0.1 6379
Step3. 开始复制