Redis 入门到精通（九）-- 主从复制（2）
一、redis 主从复制–数据同步阶段注意事项
1、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。
2、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。
二、redis 主从复制–运行id(runid)
1、 主从复制过程大体可以分为3个阶段
- 建立连接阶段（即准备阶段）
- 数据同步阶段
- 命令传播阶段
2、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的状态，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。
3、命令传播阶段的部分复制
1）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。
2）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。
4、服务器运行ID（runid）
1）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。
2）组成：
运行 id 由 40 位字符组成，是一个随机的十六进制字符。
例如：fdc9ff13b9bbaab28db42b3d50f852bb5e3fcdce。
3）作用：
运行 id 被用于在服务器间进行传输，识别身份。
如果想两次操作均对同一台服务器进行，必须每次操作携带对应的运行id，用于对方识别。
4）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 发送给 slave，slave 保存此 ID，通过 info Server 命令，可以查看节点的 runid。
三、redis 主从复制–复制缓冲区与偏移量
1、复制缓冲区
1）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时，最先入队的元素会被弹出，而新元素会被放入队列。
2）由来：
每台服务器启动时，如果开启有AOF或被连接成为master节点，即创建复制缓冲区。
3）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）。
4）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。
2、复制缓冲区内部工作原理
1）组成
- 偏移量。
- 字节值。
2）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 offset。
3、主从服务器复制偏移量（offset）
1）概念：
一个数字，描述复制缓冲区中的指令字节位置。
2）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）。
3）数据来源：
- master 端：发送一次记录一次。
- slave 端：接收一次记录一次。
4）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。
四、redis 主从复制–工作流程（2）数据同步与命令传播阶段（全）
五、redis 主从复制–心跳机制与命令传播阶段工作流程
1、redis 心跳机制
1）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，实现双方连接保持在线。
2）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。
3）slave 心跳任务
- 指令：REPLCONF ACK {offset}。
- 周期：1秒。
- 作用1：汇报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。
2、redis 心跳阶段注意事项
1）当 slave 多数掉线，或延迟过高时，master 为保障数据稳定性，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10秒时，强制关闭 master 写功能，停止数据同步。
2）slave 数量由 slave 发送 REPLCONF ACK 命令做确认。
3）slave 延迟由 slave 发送 REPLCONF ACK 命令做确认。
3、redis 主从复制工作流程完整图例
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