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Redis主备同步

简介:
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slave状态变迁

#define REDIS_REPL_NONE 0 /* No active replication */
#define REDIS_REPL_CONNECT 1 /* Must connect to master */
#define REDIS_REPL_CONNECTING 2 /* Connecting to master */
#define REDIS_REPL_RECEIVE_PONG 3 /* Wait for PING reply */
#define REDIS_REPL_TRANSFER 4 /* Receiving .rdb from master */
#define REDIS_REPL_CONNECTED 5 /* Connected to master */

server.repl_state储存slave当前的复制状态

* redis启动时初始化为REDIS_REPL_NONE

* 当接受到slaveof命令后,该redis转换为slave,同时状态变为REDIS_REPL_CONNECT

周期性执行的replicationCron会检查slave当前的状态,来执行不同的操作

  • 如果slave处于REDIS_REPL_CONNECT,调用connectWithMaster建立到master的连接,状态转换为REDIS_REPL_CONNECTING
  • 连接建立后,向master发送PING,状态转换为REDIS_REPL_RECEIVE_PONG
  • 接受到PONG后,如果master配置了需要认证,则slave发送AUTH消息,AUTH通过后;slave发送REPLCONF listening-port消息到master告知自身监听的端口;最后向master发送SYNC命令来请求同步rdb文件,同时状态转换为REDIS_REPL_TRANSFER。
  • 当master向slave发送rdb后,slave就开始读取rdb文件(master发送rdb前会先告知rdb文件的总长度),slave接受完rdb文件后,会emptyDb清空数据库,然后调用rdbLoad加载从master接受到的rdb文件,加载完成后状态变为REDIS_REPL_CONNECTED,接下来slave会继续接受从master同步过来的新操作,以保证主备的一致性。

master状态变迁

#define REDIS_REPL_WAIT_BGSAVE_START 6 /* We need to produce a new RDB file. */
#define REDIS_REPL_WAIT_BGSAVE_END 7 /* Waiting RDB file creation to finish. */
#define REDIS_REPL_SEND_BULK 8 /* Sending RDB file to slave. */
#define REDIS_REPL_ONLINE 9 /* RDB file transmitted, sending just updates. */

server.slaves里维护所有的slave列表,slave.replstate里记录着每个slave当前的同步状态(从master的视角看)。

  • 当master接受到slave发来的sync/psync命令时,将该slave的状态转换为REDIS_REPL_WAIT_BGSAVE_START
  • master为该slave后台启动rdbSaveBackground,并将该slave的状态转换为REDIS_REPL_WAIT_BGSAVE_END (如果master己收到sync时,master正在为某个slave转储rdb文件,则新的slave可以直接进入REDIS_REPL_WAIT_BGSAVE_END状态)
  • 当rdbSaveBackground完成后,slave的状态转换为REDIS_REPL_SEND_BULK,master开始将rdb文件发送给slave,发送前会先发送rdb文件的长度信息。
  • 当rdb文件发送完成后,slave的状态转换为REDIS_REPL_ONLINE。

master在为slave启动rdbSaveBackground后,master上的更新会累积到slave的连接缓冲区,等到slave接受完rdb文件之后,将缓冲区里累积的更新同步到slave上

主备同步时序

  1. 管理员向server发送slaveof master-ip master-port,将该server变为master的slave
  2. slave建立到master的网络连接
  3. slave向master发送PING检测网络状态,master回复+PONG
  4. slave向master发送AUTH进行认证(可选),master恢复+OK
  5. slave向master发送REPLCONF listening-port,master恢复+OK
  6. slave向master发送sync/psync,master开始后台转储rdb文件
  7. master转储rdb完成后,向slave发送rdb文件,slave接受rdb文件并清空数据库,load从master接受到的rdb文件
  8. master将rdb转储及传输期间累积的更新操作同步到slave
  9. master与slave数据到达一致,接下来master接受到的所有更新操作都会同步到slave

主备同步状态维护

master周期性的ping slave(默认10s),当ping不通slave超过60s(默认)后,就会认为slave挂掉了,便会断开与该slave的连接;同理,slave如果超过一定时间没有接受到master的PING,会认为master挂掉了,便会断开与master的连接。

当master、slave连接断开后,slave需要重新向master请求同步rdb文件;2.8版本里redis一定程度支持增量同步,master将同步数据同步给slave时,会同时存储到一个环形缓冲区(默认1M大小),这个缓冲区永远存储最新的同步数据;另外master、slave都会记录当前同步的offset。

当slave与master断开后,slave会先尝试进行PSYNC增量同步,如果连接断开期间,master没有重启过,并且slave的offset在master的环形缓冲区内,则可直接进行增量同步,比如:

假设环形缓冲区的长度为1000, master的同步offset为10000,此时缓冲区里记录的是9001-10000的同步数据,slave同步到9500时,与master断开了连接;slave重新建立与master连接后,会带上offset 9500,请求增量同步,master发现该slave的offset在9001-10000之间,可以进行增量同步,将9501-10000的同步数据发送给slave,以达到主备一致的状态。

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