Redis的主从复制

主从复制的定义

主从复制：主机数据更新后根据配置和策略， 自动同步到备机的master/slaver机制，Master主服务器以写为主，Slave从服务器以读为主。如下图：

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主从复制的优缺点

两个优势：

• 读写分离

如果只有一台服务器，读和写操作都在一台服务器上进行，这台服务器的压力就会很大。而使用主从复制可以达到读写分离效果，写操作都在master主服务器进行，写操作进行完成之后，把内容复制到它的从服务器去；读操作都在slave从服务器进行。

• 容灾快速恢复

如果主服务器中进行写操作之后，复制到了从服务器（从服务器一般有多台），如果第一台从服务器在读的过程中突然挂掉，就会切换到另外一台从服务器进行读操作，此即为容灾快速恢复。

一个缺陷：

主从复制存在的缺点是复制延时：
由于所有的写操作都是先在Master上操作，然后同步更新到Slave上，所以从Master同步到Slave机器有一定的延迟，当系统很繁忙的时候，延迟问题会更加严重，Slave机器数量的增加也会使这个问题更加严重。

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注意：

“领导多了，员工不知道听谁的。”—因此：主从一般都为一主多从。主服务器只能有一个。

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搭建主从复制环境（一主两从）

在一台服务器上，搭建一主两从的模拟环境。（因为是一台服务器，因此要保证三者的端口不同）操作如下：

①为了方便先创建一个myRedis的文件夹

②复制Redis.conf文件到此文件夹

③配置一主两从，创建三个配置文件：redis6379.conf、redis6380.conf、redis6381.conf（保证三者端口不同）

④由于redis配置文件redis.conf中有公共配置部分，所以在三个新建的配置文件中只需要引入公共配置（使用include），其他不同的地方（进程号pid、端口号、rdb持久化文件的名称）进行单独配置。

配置完成后 :wq 保存退出

⑤启动三台Redis服务器

注意：如果本机的redis服务器也为6379，就会和此处用于演示的redis6379服务器冲突，可以使用kill命令先关闭原有的reis进程，再开启我们自定义的myredis目录下用于演示的redis6379服务器。

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• redis-server redis6379.conf：根据配置文件启动相应的Redis服务器。 如下图：
  

• redis-cli -p 端口号：通过端口号连接Redis服务器。 如下图：
  

• info replication：打印主从复制的相关信息，用来查看运行情况。 如下图：
  注意：此命令需要连上Redis后使用。 如下图：
  

目前虽然启动了三台Redis服务器，但此时并没有主从的效果。想要实现主从，还需要在目标从服务器使用slaveof命令

• slaveof ip port ：使当前服务器临时成为某个实例的从服务器（重启Redis服务器后会失效）

要想设置6379为主机，6380、6381为从机：需要在从机上使用slaveof命令进行配置。（小弟认大哥的过程，小弟要主动）

一主两从效果搭建完成。如下图：

搭建好一主二从之后，进行测试。

在主服务器中进行写操作，可以在从服务器中成功读到。如下图：

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特殊情形一：
一主（6379）二从（6380、6381）。如果某一台从服务器（如6380）挂掉（可以使用shutdown命令）了，还会剩一个6381从服务器正常运行。此时在主服务器（6379）中添加数据，如下图：

正常运行的从服务器（6381）可以读到数据，如下图：

若此时把挂掉的6380从服务器再次启动起来（redis-server redis6380.conf），连接Redis（redis-cli -p 6380），查看6380Redis服务器状态信息（info replication）会出现什么效果？如下图：

此时若想让6380Redis服务器继续做6379主服务器的从服务器可以使用slaveof命令，如下图：

此时查看6380Redis服务器中的key值信息，如下图：

也就是说，如果主机在从服务器挂掉之后修改了数据，再把挂掉的服务器 **作为主机的从服务器重新启动** ，主机中的最新的数据依然会被复制到从服务器中去。

就好比 “只要小弟（从服务器）做大哥（主服务器）的人，大哥有什么资源都会毫无保留地和小弟分享。”

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特殊情形二：
如果6379主服务器挂掉了，如下图：

查看从服务器（6380、6381）的状态信息（info replication），如下图：


查看后发现，从服务器的角色依然为从服务器，并没有“篡位”变为主服务器。
再次对6379主服务器进行启动（redis-server redis6379.conf），连接（redis-cli -p 6379），查看信息（info replication）。如下图：

也就是说，即使6379主服务器挂掉了，6380和6381两个服务器的角色依然是从服务器，而且认为主服务器依然为6379。（大哥永远是大哥）

就好比，“即使大哥挂掉了，小弟依然把他当作大哥，并不会上位。”

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主从复制原理

• ①从服务器连接到主服务器后会向主服务器发送一个sync命令，告诉主服务器现在可以做数据同步了
• ②主服务器接收到从服务器发送来的消息后，把当前主服务器中的数据先进行持久化（把数据放到rdb文件中去），把rdb文件发送给从服务器，从服务器拿到rdb文件之后进行数据读取，完成复制
• 每次主服务器进行写操作之后，主动和从服务器进行数据同步

从服务器只在第一次主动请求同步，其他大部分过程都是主服务器发起的。

了解两个概念：

• 全量复制： 从服务器在接收到数据库文件数据后，将其存盘**并加载到内存中。
• 增量复制： 主服务器继续将 新的所有收集到的修改命令 依次传给slave,完成同步。

只要是重新连接主服务器，就会自动进行一次完全同步（全量复制)

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薪火相传

上一个Slave从服务器可以是下一个slave从服务器的主服务器。Slave从服务器同样可以接收其他slave从服务器（可以是多个）的连接和同步请求，那么该slave从服务器作为了链条中下一个slave从服务器的主服务器，可以有效减轻master的写压力，去中心化降低风险。类似数据结构中的树形结构，等级森严。

这种薪火相传的模式肯定会有一个缺点：如果某一个从服务器挂掉了，它下面的服务器就不能再进行数据同步。

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反客为主

当一个主服务器挂掉后，手动把后面的从服务器升级为主服务器，其后面的从服务器不用做任何修改。

效果演示：
①让6379主服务器挂掉（shutdown）

②查看6381从服务器的状态信息（info replication）

③手动让6380从服务器“上位”，变为主服务器（slaveof no one）

④查看6380服务器的状态信息

slaveof no one：把从机变为主机

此即为反客为主

这种 反客为主模式会有一个缺点：需要手动完成。 如果服务器大半夜挂掉了，还需要我们大半夜爬起来去手动切换，很不方便。

能不能让这个过程自动完成？实现主服务器如果挂掉了，从服务器立马挑起大梁，晋升为主服务器。

此即为接下来要介绍的哨兵模式实现的效果。

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哨兵模式

哨兵模式即为反客为主的自动版，能够后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。

演示：
调整到一主二从状态进行演示：

配置哨兵（sentinel）：

• ①在自定义的/myredis目录下新建sentinel.conf文件，名字绝不能错
  

• ②写入内容：
  sentinel monitor mymaster 服务器ip 端口号 1：其中mymaster为监控对象起的服务器名称；最后的参数表示至少有多少个哨兵同意迁移的数量。（此处最后参数为1则表示只要有一个哨兵同意就能进行切换）
  

• ③启动哨兵（redis-sentinel /myredis/sentinel.conf ）
  
  最终切换为主机的服务器是从被监视服务器的从服务器中取。

• ④关闭6379主服务器
  

• ⑤哨兵监控窗口信息如下：
  

• ⑥查看6381服务器状态
  
  此时连接的从服务器（connected_slaves）只有一个6380，因为6379还没有重新启动。

• ⑦查看6380服务器状态
  

• ⑧重启6379服务器，并查看状态信息
  
  

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总结哨兵模式：

①选择优先级高的从服务器作为主服务器（值越小，优先级越高）

在redis的配置文件中都会有相应的优先级（默认值为100），如下图：

②如果优先级相同，选择偏移量最大的从服务器作为主服务器

即两台从服务器中，和主机的的数据同步程度最高的从服务器，偏移量较大，更适合转化为主服务器。

③如果优先级和偏移量都相同，选择runid最小的从服务器作为主服务器

每个redis实例启动后都会随机生成一个40位的runid。选择runid最小的

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JedisSentinelPool连接池

想使用Java代码实现主从操作特点，可以使用JedisSentinelPool连接池。

JedisSentinelPool模板如下：

    private static JedisSentinelPool jedisSentinelPool = null;

    public static Jedis getJedisFromSentinel() {
        if (jedisSentinelPool == null) {
            Set<String> sentinelSet = new HashSet<>();
            sentinelSet.add("47.116.4.200:26379");  //服务器ip:哨兵端口号（默认26379）

            JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
            jedisPoolConfig.setMaxTotal(10); //最大可用连接数
            jedisPoolConfig.setMaxIdle(5); //最大闲置连接数
            jedisPoolConfig.setMinIdle(5); //最小闲置连接数
            jedisPoolConfig.setBlockWhenExhausted(true); //连接耗尽是否等待
            jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(2000); //等待时间
            jedisPoolConfig.setTestOnBorrow(true); //取连接的时候进行一下测试 ping pong

            jedisSentinelPool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinelSet, jedisPoolConfig, "******");  //如果Redis服务器配置了密码，需要在最后一个参数写入密码
            return jedisSentinelPool.getResource();
        } else {
            return jedisSentinelPool.getResource();
        }
    }
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注意：想要使用如上哨兵模式连接池，需要在服务器上配置26379端口的安全组或使用宝塔面板放行26379端口、还要确保哨兵服务器的正常运行状态。否则上述程序无法运行成功。