Redis是一个开源的key value存储系统，受到了广大互联网公司的青睐。Redis3.0版本之前只支持单节点运行模式，在3.0版本及以后才支持集群。
虽然Redis有持久化功能，能够保障redis服务器宕机也能恢复并且只有少量数据丢失（不建议使用redis来做持久化的处理），但是由于所有数据在一台服务器上，如果这台服务器出现硬盘故障，那就算是有备份也仍然不可避免数据丢失的问题。
在实际生产环境中，我们不可能使用一台redis服务器来作为我们的缓存服务器，所以为了避免单点故障问题，必须要使用多台服务器来实现Redis集群。[如需了解Redis集群安装，请移步：Redis-5.0.3集群安装]
主从复制(数据同步)
主从复制，可以实现当一台Redis服务器的数据更新后，自动将新的数据同步到集群中的其他服务器上，从而保证数据一致，主要用来解决Redis集群多节点之间数据的同步问题。
Redis集群的出现，能够解决①单点故障的问题的同时，也能够实现②读写分离的操作(master负责写，slave负责读)
原理
Redis的主从复制可以确保Redis集群的master和slave之间的数据同步。主从复制可以分为①全量复制和②增量复制，在Redis2.8版本之后，引入了③无磁盘复制。本文将对这三种复制进行简单的理解。
1.全量复制
Redis的全量复制，一般发生在slave节点初始化阶段。这时候slave节点需要将master节点上的所有数据都复制一份，详细步骤如下图所示。(基于RDB快照方式)
完成上图步骤，即完成了slave节点数据初始化的所有操作，slave节点此时便可以接受来自用户的读请求操作。Redis集群中的master/slave的复制策略采用的是乐观复制，也就是说可以容忍在一定时间内master/slave数据的内容是不同的，但是两者的数据都会最终同步一致的。
为什么在一段时间内master/slave数据的内容是不同的呢？因为Redis的主从复制同步过程是异步操作的，即：master执行完客户端请求命令后，会立即将结果返回给客户端，然后再异步将命令同步给slave，从而导致master/slave节点在短时间内的数据不一致性。切记：Redis遵循的是弱一致性原则。
为什么要采用异步操作呢？因为Redis是基于内存的一个非关系型数据库，性能是非常快的，如果使用同步操作，可能会对Redis的性能有所影响，所以此处使用异步操作，可以保证Redis集群的性能不受影响。
你可能有疑惑，如果在数据不一致期间，master/slave节点因为网络问题等导致连接断开，而这个时候，master是无法得知某个写命令是否最终同步给了多少个slave节点。此时Redis提供了一个配置项来限制master是否可写，即：只有master数据至少同步给多少个slave节点时，master节点才是可写的。我们可以在redis.conf配置文件中查看。zhi
//表示只有当3个或以上的slave连接到master，master才是可写的
min-slaves-to-write 3
//表示允许slave最长失去连接的时间，如果10秒还没有收到slave的响应，则master认为该slave已断开
min-slaves-max-lag 10
2.增量复制
Redis2.8版本开始，支持主从复制的断点续传，如果主从复制过程中，网络连接断开了，那么可以接着上次复制的地方，继续复制下去，而不是从头开始复制。详细步骤如下图所示。
master节点会在内存中创建一个backlog，master和slave会保存一个replica offset，还有一个master replid，offset就是保存在backlog中。如果master和slave网络连接断开了，slave会让master从上次的replica offset处开始复制。如果没有找到对应的offset，那么变会执行全量复制操作。（如下图所示，为一主已从，我们能够发现offset，backlog，master_replid等都是相同的，说明已经同步完成）
3.无磁盘复制
Redis的全量复制，是基于RDB方式的持久化实现的，也就是master节点在后台保存RDB快照，slave节点接收到rdb文件，然后载入，完成复制操作。但是这种方式也会存在如下一些问题：
①当master节点禁用RDB方式，如果执行复制初始化操作，Redis依然会生成RDB快照，当master节点下次启动时，执行该rdb文件的恢复，因为复制发生的时间点不确定，导致恢复的数据的时间点也不确定，可能是任何时间点的，从而导致数据出现问题；
②当磁盘性能差，复制是存在性能过慢等问题，那么初始化复制过程，便会对性能产生比较大的影响。
基于以上问题，Redis在2.8.18以后的版本，引入了无硬盘复制这一选项，可以在不需要磁盘中的rdb文件去同步，直接在内存中创建一个rdb文件，直接发送数据至slave节点。在redis.conf配置文件中，通过以下配置来开启该功能：
//开启无硬盘复制,默认为no 不开启
repl-diskless-sync yes
至此，Redis集群主从复制，数据一致性原理讲解完毕
END