09_Redis复制
本笔记来源于：尚硅谷Redis零基础到进阶，最强redis7教程，阳哥亲自带练（附redis面试题）
b站视频
文章来自：
https://github.com/loneasing/mynote
Redis复制
官网地址：
https://redis.io/docs/management/replication/
一句话：就是主从复制，master以写为主，slave以读为主，当master数据变化的时候，自动将新的数据异步同步到其他的slave数据库。
用处
- 读写分离
- 容灾恢复
- 数据备份
- 水平扩容支撑高并发
- $\textcolor{red}{配从(库)不配主(库)}$
- 权限细节，重要
master如果配置了requirepass参数，需要密码登录 ，那么slave就要配置masterauth来设置校验密码，否则的话master会拒绝slave的访问请求
- 基本操作命令
info replication ：可以查看复制结点的主从关系和配置信息
replicaof 主库IP 主库端口 ：一般写入进Redis.conf配置文件内，重启后依然生效
slaveof 主库IP 主库端口 ：
slaveof no one ：使当前数据库停止与其他数据库的同步，$\textcolor{red}{转成主数据库，自立为王}$每次与master断开之后，都需要重新连接，除非你配置进了redis.conf文件；在运行期间修改slave节点的信息，如果该数据库已经是某个主数据库的从数据库，那么会停止和原主数据库的同步关系 $\textcolor{red}{转而和新的主数据库同步，重新拜码头}$
Redis 复制（Replication）是 Redis 的一项核心功能，用于将一个 Redis 数据库的所有数据复制到另一个 Redis 实例上。Redis 复制可以提高系统的可用性、可靠性和扩展性，使得在发生故障时可以快速地恢复数据。
Redis 复制支持主从复制和从从复制两种方式，可以根据实际情况选择不同的方式来部署和管理 Redis 实例。
主从复制
从从复制
修改配置文件细节操作
redis6379.conf为例，步骤如下：
- 开启daemonize yes
注释掉bind 127.0.0.1
protected-mode no
- 指定端口
- 指定当前工作目录，dir
- pid文件名字，pidfile
- log文件名字，logfile
如果日志文件和启动文件同级，这里可以配置为./6379.log，否则这里一定要写绝对路径，是个巨坑！！！
- requiredpass
- dump.rdb名字
- aof文件，appendfilename
本步骤可选，非必须
$\textcolor{red}{从机访问主机的通行密码masterauth，必须配置}$
从机需要配置，主机不用
1. 环境配置
（1）克隆两个虚拟机，一主二仆，Redis设主节点，Redis1和Redis2设从节点。
（2）配置网络IP：
（3）关闭防火墙：
（4）修改redis.conf配置文件
基础配置
开启后台运行：
注释bind 127.0.0.1：
关闭保护模式：
指定端口号：
持久化文件保存目录：
修改持久化文件名：
设置日志文件名：
配置密码：
一主二仆
方案1：配置文件固定写死主从关系
主要配置
”配从不配主“：
在从节点的redis.conf文件配置主节点的ip和端口号：replicaof 主节点IP 主节点Redis服务端口号
在从节点的redis.conf文件配置连接主节点Redis服务的密码：masterauth 密码
配置从节点访问的主节点：
配置从节点访问的主节点的密码：
先master后两台slave依次启动
主从关系查看
主机日志
从机日志
命令：info replication命令查看
方案2：命令操作手动主从关系指令
- 从机停机去掉配置文件中的配置项，3台目前都是主机状态，各不从属
- 3台master
- 预设的从机上执行命令
salveof 主库IP 主库端口
- Q：用命令使用的话，2台从机重启后，关系还在吗？
A：不会存在了
配置 VS 命令的区别，配置，持久稳定永久生效；命令，当成生效
薪火相传
- 上一个slave可以是下一个slave的master，slave同样可以接收其他slaves的连接和同步请求，那么该slave作为了链条中下一个的master，可以有效减轻主master的写压力
- 中途变更转向：会清除之前的数据，重新建立主从关系并拷贝最新的
- slaveof 新主库IP 新主库端口
反客为主
slaveof no one 使当前数据库停止与其他数据库的同步关系
2. 基本命令
从节点配置了需要连接的主节点后，打开Redis客户端即可自动连接到主节点。并且开始同步主节点的数据。
**INFO REPLICATION**：查看主从关系和配置信息
- 查看主节点信息
- 查看从节点信息
**replicaof 主节点IP 主节点端口**：配置需要连接的主节点IP和端口。一般写入进redis.conf文件中
**slaveof 主节点IP 主节点端口**：临时更换需要连接的主节点IP和端口。
这是一个临时的主从关系，每次与主节点断开后都需要重新配置。
在运行期间修改slave节点的信息，如果该数据库已经是某个主数据库的从数据库，那么会停止和原数据库的同步关系，开始和新配置的主数据库同步，并且清除原有的数据。
将从节点redis2的追随的主节点更改为redis1后，查看redis1的信息：是redis的从节点，也是redis2的主节点。
**slaveof no one**：停止当前从节点与主节点的的数据同步。
3. 常见问题
slave可以执行写命令吗？
slave不可以执行写命令。master负责写命令，slave负责读命令，当然master也可以读命令。
即使slave是另一台slave的master，也不能执行写命令。
slave是从头开始复制还是从切入点开始复制?
在 Redis 复制中，从节点（Slave）可以选择从头开始复制或者从切入点开始复制。
当从节点第一次连接主节点时，如果主节点没有持久化数据，从节点将从头开始复制。即主节点会将自己的全部数据发送给从节点，从节点将接收并保存全部数据。
当从节点与主节点已经建立了连接，并且已经有了初始数据同步，如果从节点断开与主节点的连接后重新连接，从节点可以选择从上次同步的位置（复制偏移量）继续同步数据，这样可以避免从头开始复制所带来的性能影响和数据冗余。
（master会检查backlog里面的offset，master和slave都会保存一个复制的offset和一个masterId）
需要注意的是，如果从节点断开与主节点的连接时间过长，主节点可能已经自动执行了 BGSAVE 命令，生成了新的 RDB 文件，此时从节点需要从头开始复制。此外，如果从节点的内存不足，也可能需要从头开始复制，以避免内存溢出。
比如master写到k3，slave启动后会同步k3及之前的数据，然后跟随master同步数据。
主节点SHUTDOWN后，从节点会上位吗？
主节点关闭后，从节点不会变成主节点，它们会等待主节点重新启动，但是从节点的数据可以正常读取。
主节点重启后，主从关系依旧存在。
4. Redis复制原理
slave启动，同步初请
- slave启动成功链接到master后会发送一个sync命令
- slave首次全新连接master，一次完全同步(全量复制)将被自动执行，slave自身原有数据会被master数据覆盖清除
首次连接，全量复制
- master节点收到sync命令后会开始在后台保存快照(即RDB持久化，主从复制时会触发RDB)，同时收集所有接收到的用于修改数据集的命令并缓存起来，master节点执行RDB持久化完后，master将RDB快照文件和所有缓存的命令发送到所有slave，以完成一次完全同步
- 而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中，从而完成复制初始化
心跳持续，保持通信
- repl-ping-replica-period 10
进入平稳，增量复制
- master继续将新的所有收集到的修改命令自动依次传送给slave，完成同步
从机下线，重连续传
- master会检查backlog里面的offset，master和slave都会保存一个复制的offset还有一个masterId，offset是保存在backlog中的。$\textcolor{red}{master只会把已经缓存的offset后面的数据复制给slave，类似断点续传}$
5. Redis复制流程
（1）从节点向主节点发送 SYNC 命令，请求全量复制。
（2）主节点接收到 SYNC 命令后，开始执行 BGSAVE 命令生成 RDB 文件，并在生成过程中记录所有执行的写命令。
（3）主节点在 BGSAVE 命令执行完毕后，将生成的 RDB 文件发送给从节点，同时将在执行 BGSAVE 命令期间记录的写命令发送给从节点，让从节点进行执行。
（4）从节点接收到主节点发送的 RDB 文件和写命令，并执行相应的操作来保持与主节点的数据一致。
（5）从节点持续监听主节点发来的新命令，并将其执行，以保持与主节点的数据同步。
（6）为了保持主节点和从节点之间的通信，master会发出PING包的周期默认是10秒：repl-ping-replica-period 10（在661行）
（6）当主节点发生故障时，从节点会尝试与其他主节点建立连接，并选举出一个新的主节点，从而成为新的从节点，保证系统的可用性和可靠性。
需要注意的是，Redis 复制是异步的，因此从节点可能存在数据不一致的情况。为了避免数据不一致，可以设置 Redis 的复制偏移量（replication offset），当从节点与主节点连接断开后，从节点可以通过该偏移量快速地同步数据。
6. Redis复制的缺点
（1）数据同步延迟：由于 Redis 复制是异步的，从节点的数据可能会与主节点存在一定的延迟，因此从节点可能无法实时获取到最新的数据。
（2）单点故障：当主节点发生故障时，需要手动进行故障转移或者使用集群来保证系统的可用性。
（3）网络通信问题：当网络出现故障或者通信延迟过高时，复制的效率会受到影响，从节点可能无法及时接收到主节点发送的数据。
（4）内存消耗问题：当从节点处理不过来主节点发送过来的写命令时，从节点会自动触发执行全量复制，这会导致从节点内存消耗变大
（5）数据安全问题：当主节点的数据被误删或者篡改时，从节点也会受到影响，因此需要采取一定的措施来保证数据的安全性。
需要注意的是，这些缺点并不是 Redis 复制本身的问题，而是分布式系统中常见的问题，需要根据实际情况进行综合考虑和处理。