Redis主从复制原理（面试说这么多够不够?）

前言

主从复制是Redis分布式的基础，Redis的高可用离开了主从复制将无从进行，更是哨兵和集群的基石，非常有必要了解，另外主从复制原理也是面试的常考点，所以我查阅了大量资料，尽可能做到有理有据，图文并茂，以此抛砖引玉，把主从复制原理讲明说透。

一、主从架构

主从架构可以一主一从，也可以一主多从，从节点Slave可以从主节点Master同步数据，也可以让部分从节点Slave从从节点Slave同步数据，缓存主节点压力。

在这里插入图片描述

—

二、主从复制全流程

1. Slave和Master建立socket长连接
2. Slave发psync命令给Master
3. Master根据psync参数决定是全量复制，还是部分复制(断点续传)
4. 如果全量复制：Master生成rdb，发给Slave加载rdb
5. Master发送buffer数据给Slave加载到内存
6. 通过socket长连续持续同步写命令数据

三、主从复制细化流程

replicaof 配置

首先，我们需要在Slave上配置：replicaof [masterIP] [masterPort] ，这个配置代表自己会从masterIP masterPort同步数据。(Redis 5.0之前是slaveof) redis配置的原文注释说明如下：

在这里插入图片描述

slave发psync 命令

只要Slave配置了replicaof，那么不管这个Slave是否是第一次连接上Master，它都会发送一个psync [runId] [offset]命令给master请求复制数据。（redis2.8之前使用sync，sync只支持全量复制，而psync支持全量和部分复制）

runId：每个redis节点启动都会生成唯一的uuid，每次redis重启后，runId都会发生变化。客户端执行info server 命令查看：

在这里插入图片描述

offset：主节点和从节点都各自维护自己的主从复制偏移量offset，当主节点有写入命令时，offset=offset+命令的字节长度。从节点在收到主节点发送的命令后，也会增加自己的offset，并把自己的offset发送给主节点。这样，主节点同时保存自己的offset和从节点的offset，通过对比offset来判断主从节点数据是否一致。

master响应psync 命令

对于Slave发送的psync [runId] [offset]命令，Master有三种响应：

在这里插入图片描述

FULLRESYNC：进行全量复制 CONTINUE：进行部分复制 (断点续传) ERR：不支持psync命令，进行全量复制

全量复制

全量复制发生的两种情况：

1. 第一次连接，Slave发送的是psync ? -1命令,（因为第一次发送，不知道主节点的runId，所以为?，因为是第一次复制，所以offset=-1）。
2. 断开重新连接后runid或offset不合法，Slave会发送存储的master节点runid和已同步的offset，如果master的runid变了，或者slave记录的offset不在master的buffer队列里，那么也会触发全量复制。

详细流程如下图：

在这里插入图片描述

补充说明：

• 如果Master收到了多个Slave并发连接请求，它只会进行一次持久化，然后再把这一份持久化的数据发送给多个并发连接的slave。
• Slave如果开启了AOF，在加载RDB后也会异步重写AOF文件。

部分复制（断点续传）

从全量复制中，我们知道Master有一个缓冲队列repl-backlog-buffer，这个队列是维护在内存队列中的，缓存固定长度的数据，是通过repl-backlog-size配置的，默认1mb，配置中的注释说明如下：

在这里插入图片描述

基于此队列，master和它所有的slave都维护了复制的数据偏移量offset和master的runid，因此，当网络连接断开后，slave通过psync命令发送master的runid和offset，这里master会对比runid是否过期了，或者offset是否维护在缓存队列中，如果满足，从offset开始一次性将数据发送给slave节点。后续仍是通过socket长连接Master持续把写命令发给Slave.

流程图如下：

在这里插入图片描述

四、参考资料

面试官：请讲一下Redis主从复制的功能及实现原理 读配置、讲原理、看面试真题，我只能帮你到这了。。 Redis主从复制原理