Redis主从复制原理 老男孩Linux运维培训

    /    2019-07-12

五、Redis主从复制

5.1 redis复制特性

⚗ 使用异步复制。

⚗ 一个主服务器可以有多个从服务器。

⚗ 从服务器也可以有自己的从服务器。

⚗ 复制功能不会阻塞主服务器。

⚗ 可以通过复制功能来让主服务器免于执行持久化操作,由从服务器去执行持久化操作即可。

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关闭主服务器持久化时,复制功能的数据安全

当配置Redis复制功能时,强烈建议打开主服务器的持久化功能。否则的话,由于延迟等问题,部署的服务应该要避免自动拉起。

为了帮助理解主服务器关闭持久化时自动拉起的危险性,参考一下以下会导致主从服务器数据全部丢失的例子:

1. 假设节点A为主服务器,并且关闭了持久化。并且节点B和节点C从节点A复制数据

2. 节点A崩溃,然后由自动拉起服务重启了节点A。由于节点A的持久化被关闭了,所以重启之后没有任何数据

3. 节点B和节点C将从节点A复制数据,但是A的数据是空的,于是就把自身保存的数据副本删除

在关闭主服务器上的持久化,并同时开启自动拉起进程的情况下,即便使用Sentinel来实现Redis的高可用性,也是非常危险的。因为主服务器可能拉起得非常快,以至于Sentinel在配置的心跳时间间隔内没有检测到主服务器已被重启,然后还是会执行上面的数据丢失的流程。

无论何时,数据安全都是极其重要的,所以应该禁止主服务器关闭持久化的同时自动拉起。

5.2 主从复制原理

redis 主从同步有两种方式(或者所两个阶段):全同步和部分同步。

主从刚刚连接的时候,进行全同步;全同步结束后,进行部分同步。当然,如果有需要,slave 在任何时候都可以发起全同步。

redis 策略是,无论如何,首先会尝试进行部分同步,如不成功,要求从机进行全同步,并启动 BGSAVE……BGSAVE 结束后,传输 RDB 文件;如果成功,允许从机进行部分同步,并传输积压空间中的数据。

下面这幅图,总结了主从同步的机制:

 1.png

主从复制原理:

1. 从服务器向主服务器发送 SYNC 命令。

2. 接到 SYNC 命令的主服务器会调用BGSAVE 命令,创建一个 RDB 文件,并使用缓冲区记录接下来执行的所有写命令。

3. 当主服务器执行完 BGSAVE 命令时,它会向从服务器发送 RDB 文件,而从服务器则会接收并载入这个文件。

4. 主服务器将缓冲区储存的所有写命令发送给从服务器执行。

命令的传播:

在主从服务器完成同步之后,主服务器每执行一个写命令,它都会将被执行的写命令发送给从服务器执行,这个操作被称为“命令传播”(command propagate)。

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命令传播是一个持续的过程:只要复制仍在继续,命令传播就会一直进行,使得主从服务器的状态可以一直保持一致。

5.3 复制中的SYNC与PSYNC

在 Redis 2.8 版本之前,断线之后重连的从服务器总要执行一次完整重同步(full resynchronization)操作。

从 Redis 2.8 开始,Redis 使用 PSYNC命令代替 SYNC 命令。PSYNC 比起 SYNC 的最大改进在于 PSYNC 实现了部分重同步(partial resync)特性:在主从服务器断线并且重新连接的时候,只要条件允许,PSYNC 可以让主服务器只向从服务器同步断线期间缺失的数据,而不用重新向从服务器同步整个数据库。

5.4 复制的一致性问题

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在读写分离环境下,客户端向主服务器发送写命令 SET n 10086,主服务器在执行这个写命令之后,向客户端返回回复,并将这个写命令传播给从服务器。

接到回复的客户端继续向从服务器发送读命令 GET n ,并且因为网络状态的原因,客户端的 GET命令比主服务器传播的 SET 命令更快到达了从服务器。

因为从服务器键 n 的值还未被更新,所以客户端在从服务器读取到的将是一个错误(过期)的 n值。

5.5 复制安全性提升

主服务器只在有至少 N 个从服务器的情况下,才执行写操作从 Redis 2.8 开始,为了保证数据的安全性,可以通过配置,让主服务器只在有至少 N 个当前已连接从服务器的情况下,才执行写命令。

不过,因为 Redis 使用异步复制,所以主服务器发送的写数据并不一定会被从服务器接收到,因此,数据丢失的可能性仍然是存在的。

通过以下两个参数保证数据的安全:

min-slaves-to-write <number of slaves>
min-slaves-max-lag <number of seconds>

5.6 Redis主从复制实践

在安装redis时就进行了多实例的配置

准备两个或两个以上redis实例
6380/redis-server
6380/redis.conf
6381/redis-server
6381/redis.conf
6382/redis-server
6382/redis.conf

配置文件示例:

bind 127.0.0.1 10.0.0.186
port 6380
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6380.pid
loglevel notice
logfile "/var/log/redis_6380.log"
dbfilename dump.rdb
dir /application/redis/6380/
appendonly no
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
protected-mode no

启动:

./6380/redis-server ./6380/redis.conf
./6381/redis-server ./6381/redis.conf
./6382/redis-server ./6382/redis.conf

复制环境说明:

主节点:6380 

从节点:6381、6382

开启主从(在6381 6382实例中执行)

redis-cli -p 6381/6382
SLAVEOF 127.0.0.1 6380

至此redis主从复制完成

5.7 Redis主从复制管理

主从复制状态监控:info replication

主从切换: slaveof no one


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