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title: Redis 复制
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date: 2018/06/19
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# Redis 复制
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<!-- TOC depthFrom:2 depthTo:3 -->
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- [Redis 复制要点](#redis-复制要点)
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- [当主服务器不进行持久化时复制的安全性](#当主服务器不进行持久化时复制的安全性)
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- [Redis 主从复制是如何工作的](#redis-主从复制是如何工作的)
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- [部分重新同步](#部分重新同步)
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- [无磁盘复制](#无磁盘复制)
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- [配置](#配置)
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- [只读从服务器](#只读从服务器)
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- [设置从服务器到主服务器验证](#设置从服务器到主服务器验证)
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- [限制有 N 个以上从服务器才允许写入](#限制有-n-个以上从服务器才允许写入)
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- [资料](#资料)
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<!-- /TOC -->
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## Redis 复制要点
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- Redis 使用异步复制。但从 Redis 2.8 开始，从服务器会周期性的应答从复制流中处理的数据量。
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- 一个主服务器（master）可以有多个从服务器（slave）。
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- 从服务器也可以接受其他从服务器的连接。除了多个从服务器连接到一个主服务器之外，多个从服务器也可以连接到一个从服务器上，形成一个图状结构
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- Redis 主从复制不阻塞主服务器端。也就是说当若干个从服务器在进行初始同步时，主服务器仍然可以处理请求。
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- 主从复制也不阻塞从服务器端。当从服务器进行初始同步时，它使用旧版本的数据来应对查询请求，假设你在 redis.conf 配置文件是这么配置的。否则的话，你可以配置当复制流关闭时让从服务器给客户端返回一个错误。但是，当初始同步完成后，需要删除旧的数据集和加载新的数据集，在这个短暂的时间内，从服务器会阻塞连接进来的请求。
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- 主从复制可以用来增强扩展性，使用多个从服务器来处理只读的请求（比如，繁重的排序操作可以放到从服务器去做），也可以简单的用来做数据冗余。
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- 使用主从复制可以为主服务器免除把数据写入磁盘的消耗：在主服务器的 redis.conf 文件中配置“避免保存”（注释掉所有“保存“命令），然后连接一个配置为“进行保存”的从服务器即可。但是这个配置要确保主服务器不会自动重启（要获得更多信息请阅读下一段）
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## 当主服务器不进行持久化时复制的安全性
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在使用 Redis 复制功能时的设置中，强烈建议在 master 和在 slave 中启用持久化。当不可能启用时，例如由于非常慢的磁盘性能而导致的延迟问题，**应该配置实例来避免重置后自动重启**。
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关闭了持久化并配置了自动重启的 master 是危险的，原因如下：
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- 我们设置节点 A 为 master 并关闭它的持久化设置，节点 B 和 C 从 节点 A 复制数据。
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- 节点 A 崩溃，但是他有一些自动重启的系统可以重启进程。但是由于持久化被关闭了，节点重启后其数据集合为空。
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- 节点 B 和 节点 C 会从节点 A 复制数据，但是节点 A 的数据集是空的，因此复制的结果是它们会销毁自身之前的数据副本。
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当在高可用系统中使用 Redis Sentinel，关闭了主服务器的持久化，并且允许自动重启，这种情况是很危险的。比如主服务器可能在很短的时间就完成了重启，以至于 Sentinel 都无法检测到这次失败，那么上面说的这种失败的情况就发生了。
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如果数据比较重要，并且在使用主从复制时关闭了主服务器持久化功能的场景中，都应该禁止实例自动重启。
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## Redis 主从复制是如何工作的
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如果你设置了一个从服务器，在连接时它发送了一个 SYNC 命令，不管它是第一次连接还是再次连接都没有关系。
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然后主服务器**开始后台存储**，并且开始缓存新连接进来的修改数据的命令。**当后台存储完成后，主服务器把数据文件发送到从服务器，从服务器将其保存在磁盘上，然后加载到内存中**。然后主服务器把刚才缓存的命令发送到从服务器。这是作为命令流来完成的，并且和 Redis 协议本身格式相同。
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你可以通过 telnet 自己尝试一下。在 Redis 服务器工作时连接到 Redis 端口，发送 SYNC 命令，会看到一个批量的传输，并且主服务器接收的每一个命令都会通过 telnet 会话重新发送一遍。
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当主从服务器之间的连接由于某些原因断开时，从服务器可以自动进行重连接。当有多个从服务器同时请求同步时，主服务器只进行一个后台存储。
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当连接断开又重新连上之后，一般都会进行一个完整的重新同步，但是从 Redis2.8 开始，只重新同步一部分也可以。
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## 部分重新同步
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从 Redis 2.8 开始，如果遭遇连接断开，重新连接之后可以从中断处继续进行复制，而不必重新同步。
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它的工作原理是这样，**主服务器端为复制流维护一个内存缓冲区（in-memory backlog）。主从服务器都维护一个复制偏移量（replication offset）和 master run id ，当连接断开时，从服务器会重新连接上主服务器，然后请求继续复制，假如主从服务器的两个 master run id 相同，并且指定的偏移量在内存缓冲区中还有效，复制就会从上次中断的点开始继续**。如果其中一个条件不满足，就会进行完全重新同步（在 2.8 版本之前就是直接进行完全重新同步）。因为主运行 id 不保存在磁盘中，如果从服务器重启了的话就只能进行完全同步了。
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部分重新同步这个新特性内部使用 PSYNC 命令，旧的实现中使用 SYNC 命令。Redis2.8 版本可以检测出它所连接的服务器是否支持 PSYNC 命令，不支持的话使用 SYNC 命令。
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## 无磁盘复制
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通常来讲，一个完全重新同步需要在磁盘上创建一个 RDB 文件，然后加载这个文件以便为从服务器发送数据。
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如果使用比较低速的磁盘，这种操作会给主服务器带来较大的压力。Redis 从 2.8.18 版本开始尝试支持无磁盘的复制。使用这种设置时，子进程直接将 RDB 通过网络发送给从服务器，不使用磁盘作为中间存储。
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这一特性目前只是实验性的。
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## 配置
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主从复制的配置十分简单：把下面这行加入到从服务器的配置文件中即可。
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```
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slaveof 192.168.1.1 6379
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```
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当然你需要把其中的 192.168.1.1 6379 替换为你自己的主服务器 IP（或者主机名 hostname）和端口。另外你可以调用 SLAVEOF 命令，主服务器就会开始与从服务器同步。
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关于部分重新同步，还有一些针对复制内存缓冲区的优化参数。查看 Redis 介质中的 Redis.conf 示例获得更多信息。
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使用 repl-diskless-sync 配置参数来启动无磁盘复制。使用 repl-diskless-sync-delay 参数来配置传输开始的延迟时间，以便等待更多的从服务器连接上来。查看 Redis 介质中的 Redis.conf 示例获得更多信息。
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## 只读从服务器
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从 Redis 2.6 开始，从服务器支持只读模式，并且是默认模式。这个行为是由 Redis.conf 文件中的 slave-read-only 参数控制的，可以在运行中通过 CONFIG SET 来启用或者禁用。
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只读的从服务器会拒绝所有写命令，所以对从服务器不会有误写操作。但这不表示可以把从服务器实例暴露在危险的网络环境下，因为像 DEBUG 或者 CONFIG 这样的管理命令还是可以运行的。不过你可以通过使用 rename-command 命令来为这些命令改名来增加安全性。
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你可能想知道为什么只读限制还可以被还原，使得从服务器还可以进行写操作。虽然当主从服务器进行重新同步或者从服务器重启后，这些写操作都会失效，还是有一些使用场景会想从服务器中写入临时数据的，但将来这个特性可能会被去掉。
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## 设置从服务器到主服务器验证
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如果主服务器设置了密码，配置从服务器在所有同步中使用这个密码十分简单。
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对于运行中的实例，使用 redis-cli 并输入：
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```xml
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</pre>
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<pre><code>config set masterauth <password></code></pre>
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<pre>
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```
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要使配置永久生效，把如下命令加入到配置文件中：
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```xml
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</pre>
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<pre><code>masterauth <password></code></pre>
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<pre>
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```
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## 限制有 N 个以上从服务器才允许写入
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从 Redis 2.8 版本开始，可以配置主服务器连接 N 个以上从服务器才允许对主服务器进行写操作。但是，因为 Redis 使用的是异步主从复制，没办法确保从服务器确实收到了要写入的数据，所以还是有一定的数据丢失的可能性。
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这一特性的工作原理如下：
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- 从服务器每秒钟 ping 一次主服务器，确认处理的复制流数量。
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- 主服务器记住每个从服务器最近一次 ping 的时间。
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- 用户可以配置最少要有 N 个服务器有小于 M 秒的确认延迟。
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如果有 N 个以上从服务器，并且确认延迟小于 M 秒，主服务器接受写操作。
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你可以把这看做是 CAP 原则（一致性，可用性，分区容错性）不严格的一致性实现，虽然不能百分百确保一致性，但至少保证了丢失的数据不会超过 M 秒内的数据量。
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如果条件不满足，主服务器会拒绝写操作并返回一个错误。
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- min-slaves-to-write（最小从服务器数）
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- min-slaves-max-lag（从服务器最大确认延迟）
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查看 Redis 介质中的 Redis.conf 示例获得更多信息。
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## 资料
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- http://ifeve.com/redis-replication/
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