redis主从同步原理

1.前言

在redis中为了保证redis的高可用，一般会搭建一种集群模式就是主从模式。

主从模式可以保证redis的高可用，那么redis是怎么保证主从服务器的数据一致性的，接下来我们浅谈下redis主(master)从(slave)同步的原理。

2.初次全量同步

当一个redis服务器初次向主服务器发送salveof命令时，redis从服务器会进行一次全量同步，同步的步骤如下图所示：

• slave服务器向master发送psync命令（此时发送的是psync ? -1），告诉master我需要同步数据了。
• master接收到psync命令后会进行BGSAVE命令生成RDB文件快照。
• 生成完后，会将RDB文件发送给slave。
• slave接收到文件会载入RDB快照，并且将数据库状态变更为master在执行BGSAVE时的状态一致。
• master会发送保存在缓冲区里的所有写命令，告诉slave可以进行同步了
• slave执行这些写命令。

3.命令传播

slave已经同步过master了，那么如果后续master进行了写操作，比如说一个简单的set name redis，那么master执行过当前命令后，会将当前命令发送给slave执行一遍，达成数据一致性。

4.重新复制

当slave断开重连之后会进行重新同步，重新同步分完全同步和部分同步

首先来看看部分同步大致的走向

• 当slave断开重连后，会发送psync 命令给master。
• master收到psync后会返回+continue回复，表示slave可以执行部分同步了。
• master发送断线后的写命令给slave
• slave执行写命令。

实际上当slave发送psync命令给master之后，master还需要根据以下三点判断是否进行部分同步。

先来介绍一下是哪三个方面：

• 服务器运行ID

每个redis服务器开启后会生成运行ID。

当进行初次同步时，master会将自己的ID告诉slave，slave会记录下来，当slave断线重连后，发现ID是这个master的就会尝试进行部分重同步。当ID与现在连接的master不一样时会进行完整重同步。

• 复制偏移量

复制偏移量包括master复制偏移量和slave复制偏移量，当初次同步过后两个数据库的复制偏移量相同，之后master执行一次写命令，那么master的偏移量+1，master将写命令给slave，slave执行一次，slave偏移量+1，这样版本就能一致。

• 复制积压缓冲区

复制积压缓冲区是由master维护的固定长度的先进先出的队列。

当slave发送psync，会将自己的偏移量也发送给master，当slave的偏移量之后的数据在缓冲区还存在，就会返回+continue通知slave进行部分重同步。

当slave的偏移量之后的数据不在缓冲区了，就会进行完整重同步。

结合以上三点，我们又可以总结下：

• 当slave断开重连后，会发送psync 命令给master。
• master首先会对服务器运行id进行判断，如果与自己相同就进行判断偏移量
• master会判断自己的偏移量与slave的偏移量是否一致。
• 如果不一致，master会去缓冲区中判断slave的偏移量之后的数据是否存在。
• 如果存在就会返回+continue回复，表示slave可以执行部分同步了。
• master发送断线后的写命令给slave
• slave执行写命令。

5.主从同步最终流程

6.结语

最近公司需要，我搭建了一套redis主从集群并且用哨兵进行监听实现主从切换。因此我根据《redis设计与实现》梳理了redis主从原理，给自己加深印象。

推荐教程： 《redis教程》

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