Redis主从复制原理

Redis 主从复制（Master-Slave Replication）是 Redis 提供的一种数据冗余方案，用于实现数据的热备份和高可用性。其原理可以概括为以下几个关键点：

1. 角色定义：

   • 主节点（Master）：处理写操作，并将其写操作同步给从节点。
   • 从节点（Slave）：通常只处理读操作，从主节点接收数据同步。

2. 复制过程：

   • 当从节点连接到主节点时，它会发送一个 SYNC 命令给主节点，请求数据同步。
   • 主节点接收到 SYNC 命令后，会开始执行 BGSAVE 操作，生成一个 RDB 快照文件，并在新文件中继续写入后续的命令。
   • 主节点将其操作缓存起来，直到 RDB 快照文件生成完成。
   • 主节点将 RDB 快照文件发送给从节点，从节点接收并载入这个快照文件，从而复制主节点的数据。
   • 主节点将缓存的命令发送给从节点，从节点执行这些命令，以保证数据的一致性。

3. 数据同步方式：

   • 全量复制：在初次复制或者无法进行部分复制的情况下，主节点会执行 BGSAVE 并发送整个数据集给从节点。
   • 部分复制：在网络中断或其他情况下，从节点可以请求只同步中断期间主节点执行的写命令，这是一种更高效的复制方式。

4. 命令传播：

   • 从节点接收主节点的 RDB 快照后，主节点会持续地将新执行的写命令发送给从节点，这个过程称为命令传播。

5. 心跳机制：

   • 主从节点之间通过定期发送 PING 命令来检测对方是否在线，以保持连接的活跃性。

6. 数据一致性：

   • Redis 保证最终一致性。在主从复制过程中，由于网络延迟或其他原因，主从节点间的数据可能会有短暂的不一致。

7. 读写分离：

   • 在主从复制架构中，通常主节点处理写操作，从节点处理读操作，以此来提高系统的读性能和可用性。

8. 故障恢复：

   • 当主节点发生故障时，需要人工或自动（借助哨兵系统）将从节点提升为主节点，以实现故障恢复。

Redis 主从复制的原理是构建在发布/订阅模式和请求/响应协议之上的。主节点不需要知道从节点的任何信息，而从节点需要知道主节点的地址和端口。在实际部署中，主从复制可以提供数据备份、故障恢复和读写分离等多重好处。