快捷導(dǎo)航

Redis主從復(fù)制作用及搭建過(guò)程

更新時(shí)間：2025年06月01日 09:18:48 作者：huangSir-devops

Redis?的主從復(fù)制是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、讀寫(xiě)分離和水平擴(kuò)展的核心機(jī)制之一,通過(guò)主從復(fù)制,一個(gè)主節(jié)點(diǎn)（Master）可以將數(shù)據(jù)同步到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)（Slave）,從節(jié)點(diǎn)還可以級(jí)聯(lián)創(chuàng)建自己的從節(jié)點(diǎn),從而形成樹(shù)狀結(jié)構(gòu),本文給大家介紹Redis主從復(fù)制的相關(guān)知識(shí),感興趣的朋友一起看看吧

概述

Redis 的主從復(fù)制（Master-Slave Replication）是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、讀寫(xiě)分離和水平擴(kuò)展的核心機(jī)制之一。通過(guò)主從復(fù)制，一個(gè)主節(jié)點(diǎn)（Master）可以將數(shù)據(jù)同步到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)（Slave），從節(jié)點(diǎn)還可以級(jí)聯(lián)創(chuàng)建自己的從節(jié)點(diǎn)，從而形成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。

注意，Redis的主從復(fù)制是實(shí)現(xiàn)高可用的核心機(jī)制，并不能實(shí)現(xiàn)高可用

Redis主從復(fù)制作用

數(shù)據(jù)冗余：

主從復(fù)制實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的熱備份，是持久化之外的一種數(shù)據(jù)冗余方式。

故障恢復(fù)

當(dāng)主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以由從節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)快速的故障恢復(fù)；實(shí)際上是一種服務(wù)的冗余。

負(fù)載均衡：

在主從復(fù)制的基礎(chǔ)上，配合讀寫(xiě)分離，可以由主節(jié)點(diǎn)提供寫(xiě)服務(wù)，由從節(jié)點(diǎn)提供讀服務(wù)（即寫(xiě)Redis數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)用連接主節(jié)點(diǎn)，讀Redis數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)用連接從節(jié)點(diǎn)），分擔(dān)服務(wù)器負(fù)載；尤其是在寫(xiě)少讀多的場(chǎng)景下，通過(guò)多個(gè)從節(jié)點(diǎn)分擔(dān)讀負(fù)載，可以大大提高Redis服務(wù)器的并發(fā)量。

讀寫(xiě)分離：

可以用于實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)分離，主庫(kù)寫(xiě)、從庫(kù)讀，讀寫(xiě)分離不僅可以提高服務(wù)器的負(fù)載能力，同時(shí)可根據(jù)需求的變化，改變從庫(kù)的數(shù)量。

高可用基石

除了上述作用以外，主從復(fù)制還是哨兵和集群能夠?qū)嵤┑幕A(chǔ)，因此說(shuō)主從復(fù)制是Redis高可用的基礎(chǔ)。

Redis主從復(fù)制搭建

搭建主服務(wù)器

參考這篇文章：Redis6.2.x版本安裝

搭建從服務(wù)器

參考這篇文章：Redis6.2.x版本安裝

需要注意從服務(wù)器配置文件的修改：

# 第75行，修改遠(yuǎn)程訪問(wèn)地址
75:bind 0.0.0.0
# 第98行，修改端口號(hào)
98:port 6379
# 第259行，守護(hù)進(jìn)程運(yùn)行，默認(rèn)位前臺(tái)運(yùn)行，需要修改為yes
259:daemonize yes
# 第304行，指定redis的日志
304:logfile "/var/log/redis/redis.log"
# 第329行，指定數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)量，默認(rèn)是16個(gè)
329:databases 16
# 第433行，持久化的文件
433:dbfilename dump.rdb
# 第456行，設(shè)置redis的數(shù)據(jù)目錄，和我們上面創(chuàng)建的路徑保持一致
456:dir /data00/data/redis/
# 第903行，設(shè)置密碼，建議不要使用弱密碼
903:requirepass 123456
# 第479行，主庫(kù)的IP和端口
479:replicaof 127.0.0.1 6379
# 第486行，如果主服務(wù)器設(shè)置了密碼，需要配置認(rèn)證
486:masterauth !Xinxin123
# 其它配置
# 從服務(wù)器是否可寫(xiě)（默認(rèn)只讀）
replica-read-only yes
# 復(fù)制緩沖區(qū)大小
repl-backlog-size 1mb
# 復(fù)制超時(shí)時(shí)間（秒）
repl-timeout 60
# 當(dāng)主從斷開(kāi)時(shí)，從服務(wù)器是否繼續(xù)提供服務(wù)
replica-serve-stale-data yes

啟動(dòng)主庫(kù)之后再啟動(dòng)從庫(kù)

[root@node01 ~]# redis-server /data00/data/redis/redis.conf
[root@node01 ~]# ss -lntup | grep 6379
tcp   LISTEN 0      511                          127.0.0.1:6379       0.0.0.0:*    users:(("redis-server",pid=1001533,fd=6))
tcp   LISTEN 0      511                              [::1]:6379          [::]:*    users:(("redis-server",pid=1001533,fd=7))

驗(yàn)證主從復(fù)制是否成功

在主從分別執(zhí)行INFO REPLICATION命令

# 主庫(kù)執(zhí)行
127.0.0.1:6379> INFO REPLICATION
# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=10.37.99.63,port=6379,state=online,offset=98,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:2f61b8be8cbf19e45882f77bea61b55862bf74e5
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:98
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:98
# 從庫(kù)執(zhí)行
127.0.0.1:6379> INFO REPLICATION
# Replication
role:slave
master_host:10.37.97.56
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:4
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:238
slave_repl_offset:238
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:2f61b8be8cbf19e45882f77bea61b55862bf74e5
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:238
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:238

驗(yàn)證主庫(kù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，從庫(kù)是否能獲取到

# 主庫(kù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)
127.0.0.1:6379> set rep rep
OK
# 從庫(kù)查詢數(shù)據(jù)
127.0.0.1:6379> get rep
"rep"

驗(yàn)證從庫(kù)寫(xiě)數(shù)據(jù)，預(yù)期應(yīng)該報(bào)錯(cuò)

127.0.0.1:6379> set slave 1
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

Redis主從復(fù)制原理

主從復(fù)制過(guò)程大體可以分為3個(gè)階段：連接建立階段（即準(zhǔn)備階段）、數(shù)據(jù)同步階段、命令傳播階段。

在從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行 slaveof 命令后，復(fù)制過(guò)程便開(kāi)始運(yùn)作，下面圖示可以看出復(fù)制過(guò)程大致分為6個(gè)過(guò)程。

保存主節(jié)點(diǎn)信息

執(zhí)行slaveof后 Redis會(huì)打印如下日志：

從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)連接

從節(jié)點(diǎn)（slave）內(nèi)部通過(guò)每秒運(yùn)行的定時(shí)任務(wù)維護(hù)復(fù)制相關(guān)邏輯，當(dāng)定時(shí)任務(wù)發(fā)現(xiàn)存在新的主節(jié)點(diǎn)后，會(huì)嘗試與該節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)連接。

從節(jié)點(diǎn)會(huì)建立一個(gè) socket 套接字，從節(jié)點(diǎn)建立了一個(gè)端口為51234的套接字，專門(mén)用于接受主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的復(fù)制命令。從節(jié)點(diǎn)連接成功后打印如下日志：

如果從節(jié)點(diǎn)無(wú)法建立連接，定時(shí)任務(wù)會(huì)無(wú)限重試直到連接成功或者執(zhí)行 slaveofnoone 取消復(fù)制。

關(guān)于連接失敗，可以在從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行 info replication 查看 master_link_down_since_seconds 指標(biāo)，它會(huì)記錄與主節(jié)點(diǎn)連接失敗的系統(tǒng)時(shí)間。從節(jié)點(diǎn)連接主節(jié)點(diǎn)失敗時(shí)也會(huì)每秒打印如下日志，方便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：

發(fā)送ping命令

連接建立成功后從節(jié)點(diǎn)發(fā)送 ping 請(qǐng)求進(jìn)行首次通信， ping 請(qǐng)求主要目的如下：

檢測(cè)主從之間網(wǎng)絡(luò)套接字是否可用。
檢測(cè)主節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否可接受處理命令。

如果發(fā)送 ping 命令后，從節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到主節(jié)點(diǎn)的 pong 回復(fù)或者超時(shí)，比如網(wǎng)絡(luò)超時(shí)或者主節(jié)點(diǎn)正在阻塞無(wú)法響應(yīng)命令，從節(jié)點(diǎn)會(huì)斷開(kāi)復(fù)制連接，下次定時(shí)任務(wù)會(huì)發(fā)起重連。

從節(jié)點(diǎn)發(fā)送的 ping 命令成功返回，Redis 打印如下日志，并繼續(xù)后續(xù)復(fù)制流程：

權(quán)限驗(yàn)證

如果主節(jié)點(diǎn)設(shè)置了 requirepass 參數(shù)，則需要密碼驗(yàn)證，從節(jié)點(diǎn)必須配置 masterauth 參數(shù)保證與主節(jié)點(diǎn)相同的密碼才能通過(guò)驗(yàn)證。如果驗(yàn)證失敗復(fù)制將終止，從節(jié)點(diǎn)重新發(fā)起復(fù)制流程。

同步數(shù)據(jù)集

主從復(fù)制連接正常通信后，對(duì)于首次建立復(fù)制的場(chǎng)景，主節(jié)點(diǎn)會(huì)把持有的數(shù)據(jù)全部發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)，這部分操作是耗時(shí)最長(zhǎng)的步驟。

命令持續(xù)復(fù)制

當(dāng)主節(jié)點(diǎn)把當(dāng)前的數(shù)據(jù)同步給從節(jié)點(diǎn)后，便完成了復(fù)制的建立流程。接下來(lái)主節(jié)點(diǎn)會(huì)持續(xù)地把寫(xiě)命令發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)，保證主從數(shù)據(jù)一致性。

主從復(fù)制數(shù)據(jù)同步原理

Redis支持主從復(fù)制，Redis的主從結(jié)構(gòu)可以采用一主多從或者級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，Redis主從復(fù)制可以根據(jù)是否是全量分為全量同步和增量同步。下圖為級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。

全量同步階段

Redis全量同步一般發(fā)生在Slave初始化階段，這時(shí)Slave需要將Master上的所有數(shù)據(jù)都復(fù)制一份。具體步驟如下：

從服務(wù)器配置主服務(wù)器的連接信息（slaveof屬性）；
從服務(wù)器連接上主服務(wù)器，發(fā)送SYNC命令
主服務(wù)器判斷是否為全量復(fù)制：如果是全量復(fù)制，則進(jìn)入下一步；否則可以看增量復(fù)制的子流程。
主服務(wù)器接收到SYNC命名后，開(kāi)始執(zhí)行BGSAVE命令生成RDB文件并使用緩沖區(qū)記錄此后執(zhí)行的所有寫(xiě)命令；
主服務(wù)器BGSAVE執(zhí)行完后，向所有從服務(wù)器發(fā)送快照文件，并在發(fā)送期間繼續(xù)記錄被執(zhí)行的寫(xiě)命令；
從服務(wù)器收到快照文件后丟棄所有舊數(shù)據(jù)，載入收到的快照；
主服務(wù)器快照發(fā)送完畢后開(kāi)始向從服務(wù)器發(fā)送緩沖區(qū)中的寫(xiě)命令；

從服務(wù)器完成對(duì)快照的載入，開(kāi)始接收命令請(qǐng)求，并執(zhí)行來(lái)自主服務(wù)器緩沖區(qū)的寫(xiě)命令；