一、主从架构
1.1为什么要主从架构
Redis也跟关系型数据(MySQL)一样,如果有过多请求还是撑不住的。
一台Redis撑不住
因为Redis如果只有一台服务器的话,那随着请求越来越多:
- Redis的内存是有限的,可能放不下那么多的数据
- 单台Redis支持的并发量也是有限的。
- 万一这台Redis挂了,所有的请求全走关系数据库了,那就更炸了。
显然,出现的上述问题是因为一台Redis服务器不够,所以多搞几台Redis服务器就可以了
多搞几台Redis服务器
为了实现我们服务的高可用性,可以将这几台Redis服务器做成是主从来进行管理
主从架构
tip:Redis作者已将Master/Slave架构改名为Master/Replica
1.2主从架构的特点
下面我们来看看Redis的主从架构特点:
- 主服务器负责接收写请求
- 从服务器负责接收读请求
- 从服务器的数据由主服务器复制过去。主从服务器的数据是一致的
主从架构特点
主从架构的好处:
- 读写分离(主服务器负责写,从服务器负责读)
- 高可用(某一台从服务器挂了,其他从服务器还能继续接收请求,不影响服务)
- 处理更多的并发量(每台从服务器都可以接收读请求,读QPS就上去了)
主从架构除了上面的形式,也有下面这种的(只不过用得比较少):
从服务器又挂着从服务器
二、复制功能
主从架构的特点之一:主服务器和从服务器的数据是一致的。
因为主服务器是能接收写请求的,主服务器处理完写请求,会做什么来保证主从数据的一致性呢?如果主从服务器断开了,过一阵子才重连,又会怎么处理呢?下面将会了解到这些细节~
在Redis中,用户可以通过执行SALVEOF命令或者设置salveof选项,让一个服务器去复制(replicate)另一个服务器,我们称呼被复制的服务器为主服务器(master),而对主服务器进行复制的服务器则被称为从服务器(salve)
复制
2.1复制功能的具体实现
复制功能分为两个操作:
- 同步(sync)
- 将从服务器的数据库状态更新至主服务器的数据库状态
- 命令传播(command propagate)
- 主服务器的数据库状态被修改,导致主从服务器的数据库状态不一致,让主从服务器的数据库状态重新回到一致状态。
主从数据一致性
从服务器对主服务器的同步又可以分为两种情况:
- 初次同步:从服务器没有复制过任何的主服务器,或者从服务器要复制的主服务器跟上次复制的主服务器不一样。
- 断线后同步:处于命令传播阶段的主从服务器因为网络原因中断了复制,从服务器通过自动重连重新连接主服务器,并继续复制主服务器
在Redis2.8以前,断线后复制这部分其实缺少的只是部分的数据,但是要让主从服务器重新执行SYNC命令,这样的做法是非常低效的。(因为执行SYNC命令是把所有的数据再次同步,而不是只同步丢失的数据)
接下来我们来详细看看Redis2.8以后复制功能是怎么实现的:
2.1.1复制的前置工作
首先我们来看一下前置的工作:
- 从服务器设置主服务器的IP和端口
- 建立与主服务器的Socket连接
- 发送PING命令(检测Socket读写是否正常与主服务器的通信状况)
- 身份验证(看有没有设置对应的验证配置)
- 从服务器给主服务器发送端口的信息,主服务器记录监听的端口