redis-24.主从复制-实操

阶段一:连接

主从连接(slave连接master)

  • 方式一:客户端发送命令

    slaveof <masterip> <masterport>
  • 方式二:启动服务器参数

    redis-server -slaveof <masterip> <masterport>
  • 方式三:服务器配置

    slaveof <masterip> <masterport>
  • slave系统信息

    • master_link_down_since_seconds
    • masterhost
    • masterport
  • mater系统消息

    • slave_listening_port(多个)

主从断开连接(从)

  • 客户端发送命令
    slaveof no one

授权访问

  • master配置文件设置密码

    requirepass <password>
  • master客户端发送命令设置密码

    config set requirepass <password>
    config get requirepass
  • slave客户端发送命令设置密码

    auth <password>
  • slave配置文件设置密码

    masterauth <password>
  • 启动客户端设置密码

    redis-cli -a <password>

阶段二:数据同步阶段工作流程

  • 在slave初次连接master后,复制master中的所有数据到slave
  • 将slave的数据库状态更新成master当前的数据库状态

数据同步阶段工作流程

  1. 请求同步数据
  2. 创建RDB同步数据
  3. 恢复RDB同步数据
  4. 请求部分同步数据
  5. 恢复部分同步数据
    至此,数据同步工作完成

状态:
slave:具有master端全部数据,包含RDB过程接收的数据
master:保持slave当前数据同步的位置
总体:之间完成了数据克隆

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数据同步阶段master说明

  1. 如果master数据量巨大,数据同步阶段应避开流量高峰期,避免造成master阻塞,影响业务正常执行。
  2. 复制缓冲区大小设定不合理,会导致数据溢出。如进行全量复制周期太长,进行部分复制时发现数据已经存在丢失的情况,必须进行第二次全量复制,致使slave陷入死循环状态。
    repl-backlog-size 1mb
  3. master单机内存占用主机内存的比例不应过大,建议使用50%-70%的内存,留下30%-50%的内存用于执行bgsave命令和创建复制缓冲区。

数据同步阶段slave说明

  1. 为避免slave进行全量复制、部分复制时服务器响应阻塞或数据不同步,建议关闭此期间的对外服务
    slave-serve-stale-data yes | no
  2. 数据同步阶段,master发送给slave信息可以理解master是slave的一个客户端,主动向slave发送命令
  3. 多个slave同时对master请求数据同步,master发送的RDB文件增多,会对带宽造成巨大冲击,如果master带宽不足,因此数据同步需要根据业务需求,适量错峰
  4. slave过多时,建议调整拓扑结构,由一主多从结构变为树状结构,中间的节点既是master,也是slave。注意使用树状结构时,由于层级深度,导致深度越高的slave与最顶层master间数据同步延迟较大,数据一致性变差,应谨慎选择

阶段三:命令传播阶段

  • 当master数据库状态被修改后,导致主从服务器数据库状态不一致,此时需要让主从数据同步到一致状态,同步的动作称为命令传播
  • master将接收到的数据变更命令发送给slave,slave接收命令后执行命令

命令传播阶段的部分复制

  • 命令传播阶段出现了断网现象

    • 网络闪断闪连 忽略
    • 短时间网络中断 部分复制
    • 长时间网络中断 全量复制
  • 部分复制的三个核心要素

    • 服务器的运行id(run id)
    • 主服务器的复制积压缓冲区
    • 主从服务器的复制偏移量

服务器运行ID(runid)

  • 概念:服务器运行ID是每一台服务器每次运行的身份识别码,一台服务器多次运行可以生成多个运行id
  • 组成:运行id由40位字符组成,是一个随机的十六进制字符
  • 作用:运行id被用于在服务器间进行传输,识别身份。如果想两次操作均同一台服务器进行,必须每次操作携带对应的运行id,用于对方识别
  • 实现方式:运行id在每台服务器启动时自动生成的,master在首次连接slave时,会将自己的运行id发给slave,slave保存此id,通过info server命令,可以查看节点的runid

复制缓冲区

  • 概念:复制缓冲区,又名复制积压缓冲区,是一个先进先出(FIFO)的队列,用于存储服务器执行过的命令,每次传播命令,master都会将传播的命令记录下来,并存储在复制缓冲区1KxEPyO9ha.png!large

复制缓冲区内部工作原理

  • 组成

    • 偏移量
    • 字节值
  • 工作原理

    • 通过offset区分不同的slave当前数据传播的差异
    • master记录已发送的信息对应的offset
    • slave记录已接收的信息对应的offsetFlwQDkRNoQ.png!large
  • 概念:复制缓冲区,又名复制积压缓冲区,是一个先进先出(FIFO)的队列,用于存储服务器执行过的命令,每次传播命令,master都会将传播的命令记录下来,并存储在复制缓冲区。

    • 复制缓冲区默认数据存储空间大小是1M,由于存储空间大小是固定的,当入队元素的数量大于队列长度是,最先入队的元素会被弹出,而新元素会被放入队列。
  • 由来:每台服务器启动时,如果开启是AOF或被连接成为master节点,即创建复制缓冲区。

  • 作用:用于保存master收到的所有指令(仅影响数据变更的指令,例如set,select)。

  • 数据来源:当master接收到主客户端的指令时,除了将指令执行,会将该指令存储到缓冲区中。

主从服务器复制偏移量(offset)

  • 概念:一个数字,描述复制缓冲区中的指令字节位置。
  • 分类:
    • master复制偏移量:记录发送给所有slave的指令字节对应的位置(多个)。
    • slave复制偏移量:记录slave接收master发送过来的指令字节对应的位置(一个)。
  • 数据来源:
    • master端:发送一次记录一次
    • slave端:接收一次记录一次
  • 作用:同步信息,比对master与slave的差异,当slave断线后,恢复数据使用。

数据同步+命令传播阶段工作流程

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心跳机制

  • 进入命令传播阶段候,master与slave间需要进行信息交换,使用心跳机制进行维护,实现对方连接保持在线
  • master心跳:
    • 指令:PING
    • 周期:由repl-ping-slave-period决定,默认10秒
    • 作用:判断slave是否在线
    • 查询:INFO replication 获取slave最后一次连接时间间隔,lag项维持在0或1视为正常
  • slave心跳任务
    • 指令:REPLCONF ACK{offset}
    • 周期:1秒
    • 作用1:回报slave自己的复制偏移量,获取最新的数据变更指令
    • 作用2:判断master是否在线

心跳阶段注意事项

  • 当slave多数掉线,或延迟过高时,master位保障数据稳定性,将拒绝所有信息同步操作
    min-slaves-to-write 2
    min-slaves-max-lag 8
    slave数量少于2个,或者所有slave的延迟都大于等于8秒时,强制关闭master写功能,停止数据同步
  • slave数量由slave发送REPLCONF ACF命令做确定
  • slave延迟由slave发送REPLCONF ACF命令做确定

主从复制工作流程(完整)

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