什么是主從復(fù)制

Redis的主從復(fù)制機(jī)制是指可以讓從服務(wù)器(slave)能精確復(fù)制主服務(wù)器(master)的數(shù)據(jù)，如下圖所示：

或者   

主從復(fù)制的方式和工作原理

工作方式：

Redis主從復(fù)制主要有兩種模式：完整重同步（full resynchronization）和部分重同步（partial resynchronization）

完整同步機(jī)制，我們非常好理解。比如從機(jī)首次連接到主機(jī)后，那么就是完整同步了。此時(shí)主機(jī)把RDB文件打包發(fā)送給從機(jī)，從機(jī)同步即可。

如果在此期間，主機(jī)源源不斷的有新的命令，那么全部放入到緩沖區(qū)中，然后進(jìn)行部分同步，將緩沖區(qū)里面的數(shù)據(jù)發(fā)送給從機(jī)即可。

部分同步還有一種使用情況就是，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，斷了之后，從機(jī)和主機(jī)的同步。也是用到了部分同步機(jī)制。

原理：

部分重同步功能由以下三個(gè)部分構(gòu)成：

• 主服務(wù)器的復(fù)制偏移量（replication offset）和從服務(wù)器的復(fù)制偏移量；
• 主服務(wù)器的復(fù)制積壓緩沖區(qū)（replication backlog）；
• 服務(wù)器的運(yùn)行ID（run ID）。

復(fù)制偏移量

執(zhí)行復(fù)制的雙方——主服務(wù)器和從服務(wù)器會分別維護(hù)一個(gè)復(fù)制偏移量：

• 主服務(wù)器每次向從服務(wù)器傳播N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，就將自己的復(fù)制偏移量的值加上N；
• 從服務(wù)器每次收到主服務(wù)器傳播來的N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，就將自己的復(fù)制偏移量的值加上N；

通過對比主從服務(wù)器的復(fù)制偏移量，程序可以很容易地知道主從服務(wù)器是否處于一致狀態(tài)：

• 如果主從服務(wù)器處于一致狀態(tài)，那么主從服務(wù)器兩者的偏移量總是相同的；
• 相反，如果主從服務(wù)器兩者的偏移量并不相同，那么說明主從服務(wù)器并未處于一致狀態(tài)。

如下面的情況：

復(fù)制積壓緩沖區(qū)

如果發(fā)現(xiàn)偏移量不一樣，那么就會需要用到緩沖區(qū)了。

復(fù)制積壓緩沖區(qū)是由主服務(wù)器維護(hù)的一個(gè)固定長度（fixed-size）先進(jìn)先出（FIFO）隊(duì)列，默認(rèn)大小為1MB。

當(dāng)主服務(wù)器進(jìn)行命令傳播時(shí)，它不僅會將寫命令發(fā)送給所有從服務(wù)器，還會將寫命令入隊(duì)到復(fù)制積壓緩沖區(qū)里面，如圖所示。

當(dāng)從服務(wù)器重新連上主服務(wù)器時(shí)，從服務(wù)器會通過PSYNC命令將自己的復(fù)制偏移量offset發(fā)送給主服務(wù)器，主服務(wù)器會根據(jù)這個(gè)復(fù)制偏移量來決定對從服務(wù)器執(zhí)行何種同步操作：

• 如果offset偏移量之后的數(shù)據(jù)（也即是偏移量offset+1開始的數(shù)據(jù)）仍然存在于復(fù)制積壓緩沖區(qū)里面，那么主服務(wù)器將對從服務(wù)器執(zhí)行部分重同步操作；
• 相反，如果offset偏移量之后的數(shù)據(jù)已經(jīng)不存在于復(fù)制積壓緩沖區(qū)，那么主服務(wù)器將對從服務(wù)器執(zhí)行完整重同步操作。

服務(wù)器運(yùn)行ID

除了復(fù)制偏移量和復(fù)制積壓緩沖區(qū)之外，實(shí)現(xiàn)部分重同步還需要用到服務(wù)器運(yùn)行ID（run ID）：

• 每個(gè)Redis服務(wù)器，不論主服務(wù)器還是從服務(wù)，都會有自己的運(yùn)行ID；
• 運(yùn)行ID在服務(wù)器啟動時(shí)自動生成，由40個(gè)隨機(jī)的十六進(jìn)制字符組成，例如53b9b28df8042fdc9ab5e3fcbbbabff1d5dce2b3；