Redis主从复制原理

一、Redis主从复制概述

Redis主从复制（Master-Slave Replication）是Redis实现高可用性和读写分离的基础架构。通过主从复制，数据可以从一个Redis服务器（主节点）复制到一个或多个Redis服务器（从节点），从而实现数据的冗余备份、读写分离和故障恢复。

主从复制的主要优势包括：

• 数据冗余：实现数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式

• 故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复

• 读写分离：主节点提供写服务，从节点提供读服务，分担服务器负载

• 高可用基石：主从复制是哨兵和集群能够实施的基础

二、主从同步核心原理

2.1 同步过程概述

Redis主从同步主要分为两个阶段：

1. 全量同步（Full Resynchronization）：从节点初次连接主节点时进行完整数据同步

2. 增量同步（Partial Resynchronization）：主节点将写命令持续发送给从节点

2.2 全量同步流程

1. 建立连接：从节点连接主节点，发送PSYNC命令

2. 生成RDB：主节点执行BGSAVE生成RDB快照文件

3. 发送RDB：主节点将RDB文件发送给从节点

4. 清空从节点数据：从节点接收RDB前会清空自身数据

5. 加载RDB：从节点加载RDB文件恢复数据

6. 发送缓冲区命令：主节点将生成RDB期间的写命令发送给从节点

2.3 增量同步机制

Redis 2.8之后引入了增量复制，主要基于以下三个核心概念：

• 复制偏移量（Replication Offset）：主从节点各自维护一个偏移量

• 复制积压缓冲区（Replication Backlog）：主节点维护的固定长度队列

• 服务器运行ID（Run ID）：每个Redis节点启动时生成的唯一标识

当从节点断开重连后，会向主节点发送自己的复制偏移量和Run ID。如果Run ID匹配且偏移量在积压缓冲区范围内，则执行增量同步，否则执行全量同步。

三、主从同步实现方式

3.1 配置方式

Redis提供多种方式配置主从复制：

配置文件方式

在从节点的redis.conf中添加：

replicaof <masterip> <masterport>

命令行方式

启动从节点后执行：

redis-cli> REPLICAOF 192.168.1.1 6379

运行时修改

在不重启服务的情况下修改：

redis-cli> REPLICAOF 192.168.1.1 6379
# 取消复制
redis-cli> REPLICAOF NO ONE

3.2 认证配置

如果主节点设置了密码，需要在从节点配置：

masterauth <master-password>

3.3 只读从节点

默认情况下，从节点是只读的（Redis 2.6+），可通过配置修改：

replica-read-only yes

四、主从同步优化与注意事项

4.1 网络中断处理

Redis 2.8+支持部分重同步，通过以下配置优化：

# 积压缓冲区大小（默认1MB）
repl-backlog-size 1mb
# 积压缓冲区存活时间（默认1小时）
repl-backlog-ttl 3600

4.2 无盘复制

Redis 6.0+支持无盘复制，主节点直接通过socket发送RDB到从节点：

repl-diskless-sync yes
# 等待更多从节点连接的时间
repl-diskless-sync-delay 5

4.3 重要配置参数

# 从节点ping主节点间隔
repl-ping-replica-period 10
# 复制超时时间
repl-timeout 60
# 是否禁用TCP_NODELAY
repl-disable-tcp-nodelay no

五、主从同步监控与管理

5.1 信息查看

使用INFO replication命令查看复制状态：

redis-cli> INFO replication

5.2 故障处理

常见问题及解决方案：

• 同步延迟：检查网络状况，适当增大repl-backlog-size

• 全量同步频繁：确保repl-backlog-size足够大，避免主节点频繁重启

• 从节点数据不一致：检查主从节点maxmemory策略是否一致