详细讲解Redis主从结构配置以及复制原理(一)

Redis是基于内存的NoSql数据库，同时以其卓越的读写性能闻名业内，并且我在这篇博客Redis持久化机制原理分析与解惑-为什么Redis进行RDB持久化数据时，新起一个进程而不是在原进程中起一个线程中讲过Redis的两种数据持久化方式，但是如果Redis读写压力较大的情况下，将所有的数据都存在一个实例中，这将会大大降低Redis的性能，但是我们可以使用Redis提供的主从复制功能来实现数据冗余和读写分离。

Redis在2.8版本之前，对于从机器每次重连到主都会发送SYNC命令进行全量复制，在2.8版本之后从向主发送PSYNC支持断点续传的复制方式，我们接下来依次看看这两种不同的主从复制方式。

(一)我们先看2.6版本全量主从复制流程：

(1) 从节点起动起来之后主动向主节点发送SYNC命令要求同步数据

(2) 主节点收到SYNC命令之后，fork出一个子进程非阻塞主实例的执行RBD持久化机制，执行完RDB之后将rdb文件发给从节点，

在执行RDB期间主节点将写命令写入缓存，当主节点接到多个从发送SYNC命令之后只执行一次RDB

(3) 从节点收到rdb文件之后载入内存，这个过程从节点可以使用旧数据响应客户端请求，也可以返回一个错误信息

(4) 主节点将缓存中的写命令以Redis命令协议的形式发给从节点

(二)下面先使用版本redis-2.6.16.tar.gz构建一个主从架构

(1)解压 tar zxvf  redis-2.6.16.tar.gz

(2)进入到解压后的文件夹redis-2.6.16 执行make命令

(3)复制redis.conf配置文件 为redis_6379.conf、redis_6380.conf、redis_6381.conf

依次修改内容如下：

#主节点配置文件redis_6379.confport 6379#配置log文件logfile master_6379.log#主节点关闭持久化机制#save 900 1#save 300 10#save 60 10000#内存设置为100M,在实际使用中 这里内存实际数值设置要大于实际所需，原因是要为主写命令缓存区预留出空间maxmemory 104857600#从节点配置文件redis_6380.confport 6380#配置log文件logfile slave_6380.logmaxmemory 104857600#设置将该节点设置为 6379端口实例的从节点slaveof 127.0.0.1 6379#从节点配置文件redis_6381.confport 6381#配置log文件logfile slave_6381.logmaxmemory 104857600#设置将该节点设置为 6379端口实例的从节点slaveof 127.0.0.1 6379

(4)进入到src目录下依次执行如下命令：

nohup ./redis-server ../redis_6379.conf &nohup ./redis-server ../redis_6380.conf &nohup ./redis-server ../redis_6381.conf &

(5)我们通过log来看一下主从复制过程

这份是主节点的log

这份是其中一个从节点的log

从主从的log中也可以清晰的看到主从复制的流程，其中从节点我们配置文件中设置了slave-serve-stale-data yes，这样从节点就会非阻塞的方式加载rdb文件，并且使用旧数据响应客户端读请求。

(三)登录客户端查看主从信息

使用如下命令依次登录主从节点

./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379./redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381

使用info命令看到主从的信息：

主节点主从复制信息如下图，可以看到主节点中有两个从节点，并且从节点都在线

从节点主从复制信息，记录了主节点的相关信息

(四)使用telnet 查看Redis主节点以Redis命令协议形式发送缓存写命令

这里提供一个连接Redis服务端的Jedis工具类给大家

/** * 连接redis服务的工具类 * @author yujie.wang3 * @since 09/08/2017 */public final class RedisUtil {        //Redis服务器IP    private static String ADDR = "10.4.36.87";        //Redis的端口号    private static int PORT = 6379;       //可用连接实例的最大数目，默认值为8；    //如果赋值为-1，则表示不限制；如果pool已经分配了maxActive个jedis实例，则此时pool的状态为exhausted(耗尽)。    private static int MAX_ACTIVE = 100;        //控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲的)的jedis实例，默认值也是8。    private static int MAX_IDLE = 20;        //等待可用连接的最大时间，单位毫秒，默认值为-1，表示永不超时。如果超过等待时间，则直接抛出JedisConnectionException；    private static int MAX_WAIT = 10000;        private static int TIMEOUT = 10000;        //在borrow一个jedis实例时，是否提前进行validate操作；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；    private static boolean TEST_ON_BORROW = true;        private static JedisPool jedisPool = null;        /**     * 初始化Redis连接池     */    static {        try {            JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();            config.setMaxActive(MAX_ACTIVE);            config.setMaxIdle(MAX_IDLE);            config.setMaxWait(MAX_WAIT);            config.setTestOnBorrow(TEST_ON_BORROW);            jedisPool = new JedisPool(config, ADDR, PORT);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }        /**     * 获取Jedis实例     * @return     */    public synchronized static Jedis getJedis() {        try {            if (jedisPool != null) {                Jedis resource = jedisPool.getResource();                return resource;            } else {                return null;            }        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }        /**     * 释放jedis资源     * @param jedis     */    public static void returnResource(final Jedis jedis) {        if (jedis != null) {            jedisPool.returnResource(jedis);        }    }}

我们使用如下代码写入和读取key

/** * 测试Redis主节点以Redis命令协议的形式向从节点发送写命令 * @author yujie.wang * @since 09/08/2017 */public class RedisTest {public static void main(String[] args) {String key0 = "yujie_";String value = "";for(int i = 0; i <= 10000; i++){String key = key0 + String.valueOf(i);value = String.valueOf(i);//写入keyaddKeys(key, value);System.out.println("add key"+ key + " value: "+ value);try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}//读取keySystem.out.println("get_Key: " + key + " : "+ getKey(key));}}public static String getKey(String key) {Jedis client = RedisUtil.getJedis();String value = client.get(key);RedisUtil.returnResource(client);return value;}public static void addKeys(String key ,String value){Jedis client = RedisUtil.getJedis();client.set(key, value);RedisUtil.returnResource(client);}}

启动程序之后我们使用telnet 127.0.0.1 6379 访问主节点，并发送sync命令：

从这个过程可以看到 主节点首先传过来一个包含内存中数据的rdb文件，之后会以redis命令协议的形式发送写命令，并且每写一个命令就会发送一个命令。基于此我们可以实现redis的读写分离机制。