1. Redis主从复制原理
1.1 主从架构
redis主从架构 -> 读写分离架构 -> 可支持水平扩展的读高并发架构
架构做成主从架构，一主多从，主负责写，从负责读。数据同步时，将master的数据同步复制到其他slave节点。
水平扩容，就是说，当QPS在增加，只要增加redis slave节点即可
1.2 主从架构的核心原理
当启动一个slave node的时候，它会发送一个PSYNC命令给master node
如果这是slave node重新连接master node，那么master node仅仅会复制给slave部分缺少的数据; 否则如果是slave node第一次连接master node，那么会触发一次full resynchronization
开始full resynchronization的时候，master会启动一个后台线程，开始生成一份RDB快照文件，同时还会将从客户端收到的所有写命令缓存在内存中。RDB文件生成完毕之后，master会将这个RDB发送给slave，slave会先写入本地磁盘，然后再从本地磁盘加载到内存中。然后master会将内存中缓存的写命令发送给slave，slave也会同步这些数据。
slave node如果跟master node有网络故障，断开了连接，会自动重连。master如果发现有多个slave node都来重新连接，仅仅会启动一个rdb save操作，用一份数据服务所有slave node。
1.3 主从复制的3个feature
- 断点续传
从redis 2.8开始，就支持主从复制的断点续传，如果主从复制过程中，网络连接断掉了，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一份
master node会在内存中常见一个backlog，master和slave都会保存一个replica offset还有一个master id，offset就是保存在backlog中的。如果master和slave网络连接断掉了，slave会让master从上次的replica offset开始继续复制
但是如果没有找到对应的offset，那么就会执行一次resynchronization
- 无磁盘化复制
master在内存中直接创建rdb，然后发送给slave，不会在自己本地落地磁盘了
repl-diskless-sync
repl-diskless-sync-delay，等待一定时长再开始复制，因为要等更多slave重新连接过来
- 过期key处理
slave不会过期key，只会等待master过期key。如果master过期了一个key，或者通过LRU淘汰了一个key，那么会模拟一条del命令发送给slave。
2. redis replication的完整流运行程和原理
2.1 复制的完整流程
- slave node启动，仅仅保存master node的信息，包括master node的host和ip，但是复制流程没开始master host和ip是从哪儿来的，redis.conf里面的slaveof配置的
- slave node内部有个定时任务，每秒检查是否有新的master node要连接和复制，如果发现，就跟master node建立socket网络连接
- slave node发送ping命令给master node
- 口令认证，如果master设置了requirepass，那么salve node必须发送masterauth的口令过去进行认证
- master node第一次执行全量复制，将所有数据发给slave node
- master node后续持续将写命令，异步复制给slave node
2.2 数据同步相关的核心机制
指的就是第一次slave连接master的时候，执行的全量复制，此过程里的一些细节的机制
- master和slave都会维护一个offset
master会在自身不断累加offset，slave也会在自身不断累加offset
slave每秒都会上报自己的offset给master，同时master也会保存每个slave的offset
这个倒不是说特定就用在全量复制的，主要是master和slave都要知道各自的数据的offset，才能知道互相之间的数据不一致的情况
记录offset可以知道slave从master复制到了那个地方
- backlog
master node有一个backlog，默认是1MB大小
master node给slave node复制数据时，也会将数据在backlog中同步写一份
backlog主要是用来做全量复制中断候的增量复制的
- master run id
info server，可以看到master run id
如果根据host+ip定位master node，是不靠谱的，如果master node重启或者数据出现了变化，那么slave node应该根据不同的run id区分，run id不同就做全量复制
如果需要不更改run id重启redis，可以使用redis-cli debug reload命令
- psync
从节点使用psync从master node进行复制，psync runid offset
master node会根据自身的情况返回响应信息，可能是FULLRESYNC runid offset触发全量复制，可能是CONTINUE触发增量复制
2.3 全量复制
- master执行bgsave，在本地生成一份rdb快照文件
- master node将rdb快照文件发送给salve node，如果rdb复制时间超过60秒（repl-timeout），那么slave node就会认为复制失败，可以适当调节大这个参数
- 对于千兆网卡的机器(服务器内网标配)，一般每秒传输100MB，6G文件，很可能超过60s
- master node在生成rdb时，会将所有新的写命令缓存在内存中，在salve node保存了rdb之后，再将新的写命令复制给salve node
- client-output-buffer-limit slave 256MB 64MB 60，如果在复制期间，内存缓冲区持续消耗超过64MB，或者一次性超过256MB，那么停止复制，复制失败
- slave node接收到rdb之后，清空自己的旧数据，然后重新加载rdb到自己的内存中，同时基于新的数据版本对外提供服务
- 如果slave node开启了AOF，那么会立即执行BGREWRITEAOF，重写AOF
rdb生成、rdb通过网络拷贝、slave旧数据的清理、slave aof rewrite，很耗费时间
如果复制的数据量在4G~6G之间，那么很可能全量复制时间消耗到1分半到2分钟
一般对单机而言 redis内存4-6g
2.4 增量复制
- 如果全量复制过程中，master-slave网络连接断掉，那么salve重新连接master时，会触发增量复制
- master直接从自己的backlog中获取部分丢失的数据，发送给slave node，默认backlog就是1MB
- msater就是根据slave发送的psync中的offset来从backlog中获取数据的
2.5 heartbeat
主从节点互相都会发送heartbeat信息
master默认每隔10秒发送一次heartbeat，salve node每隔1秒发送一个heartbeat
2.6 异步复制
master每次接收到写命令之后，现在内部写入数据，然后异步发送给slave node
3. Redis replication以及master持久化对主从架构的安全意义
3.1 Redis replication的核心机制
- redis采用异步方式复制数据到slave节点，不过redis 2.8开始，slave node会周期性地确认自己每次复制的数据量
- 一个master node是可以配置多个slave node的
- slave node也可以连接其他的slave node
- slave node做复制的时候，是不会block master node的正常工作的
- slave node在做复制的时候，也不会block对自己的查询操作，它会用旧的数据集来提供服务; 但是复制完成的时候，需要删除旧数据集，加载新数据集，这个时候就会暂停对外服务了
- slave node主要用来进行横向扩容，做读写分离，扩容的slave node可以提高读的吞吐量
slave，高可用性，有很大的关系
3.2 master持久化对于主从架构的安全保障的意义
- 如果采用了主从架构，那么建议必须开启master node的持久化！
不建议用slave node作为master node的数据热备，因为那样的话，如果你关掉master的持久化，可能在master宕机重启的时候数据是空的，然后可能一经过复制，salve node数据也丢了
master -> RDB和AOF都关闭了 -> 全部在内存中
master宕机，重启，是没有本地数据可以恢复的，然后就会直接认为自己IDE数据是空的
master就会将空的数据集同步到slave上去，所有slave的数据全部清空,最后导致100%的数据丢失
master节点，必须要使用持久化机制
- 第二，确保master的各种备份方案，万一说本地的所有文件丢失了; 从备份中挑选一份rdb去恢复master; 这样才能确保master启动的时候，是有数据的
即使采用了后续讲解的高可用机制，slave node可以自动接管master node，但是也可能sentinal还没有检测到master failure，master node就自动重启了，还是可能导致上面的所有slave node数据清空故障
关于持久化可以看看这篇文章
https://blog.csdn.net/illusory_germ/article/details/100926774