保姆级教程：Redis 主从复制原理及集群搭建

😄作者简介：小曾同学.com,一个致力于测试开发的博主⛽️，主要职责：测试开发、CI/CD
如果文章知识点有错误的地方，还请大家指正，让我们一起学习，一起进步。
😊 座右铭：不想当开发的测试，不是一个好测试✌️。
如果感觉博主的文章还不错的话，还请点赞、收藏哦！👍

文章目录

一什么是 Redis 主从复制❓
二 Redis 主从集群搭建👊
三数据同步原理🙏
- 3.1 全量同步✨
- 3.2 增量同步 ✨

一什么是 Redis 主从复制❓

简而言之就是一个节点负责写数据(主节点)，其他节点负责读数据(从节点)，采用负载均衡的集群方式，实现读写分离，更好的解决并发问题。

二 Redis 主从集群搭建👊

因为单节点 Redis 的并发能力是有上限的，要进一步提高 Redis 的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。本篇实例架构图如下图所示：
在这里插入图片描述
一个主节点，两个从节点，我们现在 tmp 文件下创建三个文件夹，分别是 6001、6002、6003，文件名也就是我们 redis 服务的端口号，可自行随意定义。

➜  ~ mkdir tmp
➜  ~ cd tmp
➜  tmp mkdir 6001 6002 6003

如果你本地已经安装了 Redis，需要拷贝 Redis 的配置文件到上述三个文件夹下，我本地的 Redis 的配置文件在/usr/local/etc/redis.conf,当然也可以一键拷贝，

➜  echo 6001 6002 6003 | xargs -t -n 1 cp /usr/local/etc/redis.conf

拷贝完成之后，需要分别修改配置文件中的以下内容：

（1）修改端口号

找到配置文件中port 6379 ，分别修改为port 6001，port 6002，port 6003

当然也可以一键修改

sed -i -e 's/6379/6001/g' 6001/redis.conf 
sed -i -e 's/6379/6002/g' 6002/redis.conf 
sed -i -e 's/6379/6003/g' 6003/redis.conf

（2）修改工作目录

找到配置文件中的dir .目录，修改为dir /temp/6001

（3）声明 IP 地址

我们在每个配置文件中第一行写入 replica-announce-ip "127.0.0.1" ，其中127.0.0.1，你可以换成你本地 IP 地址，本行表示配置分布式系统或网络中的某个节点或副本的 IP 地址。

接下来，我们要开启主从配置，

主从配置可使用replicaof或者slaveof命令，

replicaof <主机> <端口>
replicaof 127.0.0.1 6379
# 或者
slaveof <主机> <端口>
slaveof 127.0.0.1 6379

主从关系有两种模式，临时模式和永久模式

永久模式

在 redis.conf 中添加配置：slaveof
临时模式

使用 redis-cli 客户端连接到 redis 服务，执行 slaveof 或者 replicaof 命令（重启后生效）

slaveof<masterip> <masterport>

在本篇文章中我们采用临时模式

第一步：启动 Redis server 服务
开启三个命令窗口，分别执行以下命令

redis-server 6001/redis.conf
redis-server 6002/redis.conf
redis-server 6003/redis.conf

我们选择 6001 端口节点作为 master 节点，开启命令行窗口，连接 redis 服务，

#命令行窗口1
➜  ~ redis-cli -p 6002
127.0.0.1:6002>replicaof 127.0.0.1 6001
# 表示6001节点作为6002的master节点
#命令行窗口2
➜  ~ redis-cli -p 6003
127.0.0.1:6003>replicaof 127.0.0.1 6001
# 表示6001节点作为6003的master节点# 建立主从关系后，可以进入6001客户端进行查看
#命令行窗口3
➜  ~ redis-cli -p 6001
127.0.0.1:6001>info replication

详细结果如下图，展示了当前节点为master节点，绑定了两个从节点，两个从节点均在线状态
在这里插入图片描述
此时我们在 master 节点中进行写数据

# 在主节点写入
127.0.0.1:6001>set num 123456
OK#在从节点获取值
127.0.0.1:6002> get num
"123456"127.0.0.1:6003>get num
"123456"# 如果在从节点写入，则会报错
127.0.0.1:6002> set name zeng
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

至此，Redis 主从集群就搭建完毕了。接下来我们来聊聊主从间数据是如何同步的。

三数据同步原理🙏

3.1 全量同步✨

主从第一次同步称为全量同步，那么 master 节点是如何判断从节点(slave)是第一次来同步数据的呢，这块有两个比较重要的概念：

Replication ld：简称 replid，是数据集的标记，id 一致则说明是同一数据集。每一个 master 都有唯一的 replid，slave 则会继承 master 节点的 replid
offset：偏移量，随着记录在 repl_baklog 中的数据增多而逐渐增大，slave 完成同步时也会记录当前同步的 offset。如果 slave 的 offset 小于 master 的 ofset，说明 slave 数据落后于 master，需要更新。

因此 slave 做数据同步，必须向 master 声明自己的 replication id 和 offset, master 才可以判断到底需要同步哪些数据。
在这里插入图片描述
全量同步流程可以概括为以下流程：

（1）slave 节点请求增量同步

（2）master 节点判断 replid，发现不一致，则拒绝增量同步

（3）master 将完整内存数据生成 RDB，发送 RDB 到 slave

（4）slave 清空本地数据，加载 master 的 RDB

（5） master 将 RDB 期间的命令记录在 repl_baklog，并持续将 log 中的命令发送给 slave

（6）slave 执行接收到的命令，保持与 master 之间的同步。

在这里插入图片描述
（上图中左图是从节点 slave，右图是 master 节点）