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主從模式解析

主從模式的結(jié)構(gòu)圖如下：

如圖 1 所示，Redis 主機會一直將自己的數(shù)據(jù)復(fù)制給 Redis 從機，從而實現(xiàn)主從同步。在這個過程中，只有 master 主機可執(zhí)行寫命令，其他 salve 從機只能只能執(zhí)行讀命令，這種讀寫分離的模式可以大大減輕 Redis 主機的數(shù)據(jù)讀取壓力，從而提高了Redis 的效率，并同時提供了多個數(shù)據(jù)備份。主從模式是搭建 Redis Cluster 集群最簡單的一種方式。

主從模式實現(xiàn)

Redis 提供了兩種實現(xiàn)主從模式的方法，下面進行逐一介紹。為了方便演示，我們只從一臺機器上搭建主從模式。

1) 使用命令實現(xiàn)

使用命令在服務(wù)端搭建主從模式，其語法格式如下：

redis-server --port  --slaveof  

執(zhí)行以下命令：

#開啟開啟一個port為6300的從機，它依賴的主機port=6379
C:\Users\Administrator> redis-server --port 6300 --slaveof 127.0.0.1 6379

輸出結(jié)果如下圖：

接下來開啟客戶端，并執(zhí)行查詢命令，如下所示：

C:\Users\Administrator>redis-cli -p 6300
127.0.0.1:6300> get name
"jack"
127.0.0.1:6300> get website
"www.biancheng.net"
#不能執(zhí)行寫命令
127.0.0.1:6300> set myname BangDe
(error) READONLY You can't write against a read only slave.
127.0.0.1:6300> keys *
1) "myset:__rand_int__"
2) "ID"
3) "title"
4) "course2"
5) "website"
6) "age"
7) "user:2"
8) "salary"
9) "mystream"
10) "key:__rand_int__"
11) "user:uv:2021011308"
....

注意：此時 port=6300 的服務(wù)端界面不能關(guān)閉。從上述命令可以看出，port =6300 的從機，完全備份了主機的數(shù)據(jù)，它可以執(zhí)行查詢命令，但是不能執(zhí)行寫入命令。

如果你注意觀察服務(wù)端的話，您會看到以下提示：

[18160] 20 Jan 17:40:34.101 # Server initialized #服務(wù)初始化
[18160] 20 Jan 17:40:34.108 * Ready to accept connections #準(zhǔn)備連接
[18160] 20 Jan 17:40:34.108 * Connecting to MASTER 127.0.0.1:6379 #連接到主服務(wù)器
[18160] 20 Jan 17:40:34.109 * MASTER <-> REPLICA sync started #啟動副本同步
[18160] 20 Jan 17:40:34.110 * Non blocking connect for SYNC fired the event.#自動觸發(fā)SYNC命令，請求同步數(shù)據(jù)
[18160] 20 Jan 17:40:34.110 * Master replied to PING, replication can continue...
[18160] 20 Jan 17:40:34.112 * Partial resynchronization not possible (no cached master)
[18160] 20 Jan 17:40:34.431 * Full resync from master: 6eb220706f73107990c2b886dbc2c12a8d0d9d05:0
[18160] 20 Jan 17:40:34.857 * MASTER <-> REPLICA sync: receiving 6916 bytes from master #從主機接受了數(shù)據(jù)，并將其存在于磁盤
[18160] 20 Jan 17:40:34.874 * MASTER <-> REPLICA sync: Flushing old data #清空原有數(shù)據(jù)
[18160] 20 Jan 17:40:34.874 * MASTER <-> REPLICA sync: Loading DB in memory #將磁盤中數(shù)據(jù)載入內(nèi)存
[18160] 20 Jan 17:40:34.879 * MASTER <-> REPLICA sync: Finished with success #同步數(shù)據(jù)完成

可以看出主從模式下，數(shù)據(jù)的同步是自動完成的，這個數(shù)據(jù)同步的過程，又稱為
全量復(fù)制。

您也可以使用下面的命令來創(chuàng)建主從模式。啟動一個服務(wù)端，并指定端口號：

#指定端口號為63001，不要關(guān)閉
redis-server --port 63001

打開一個客戶端，連接服務(wù)器，如下所示：

#連接port=63001的服務(wù)器
C:\Users\Administrator>redis-cli -p 63001
#現(xiàn)在處于主機模式下，所以允許讀寫數(shù)據(jù)
127.0.0.1:63001> keys *
1) "FANS"
2) "user:login"
3) "course2"
4) "1"
5) "age"
6) "ID"
7) "title"
8) "counter:__rand_int__"
9) "key:__rand_int__"
10) "user:3"
11) "user:2"
...
127.0.0.1:63001> set myname 123456
OK
#將當(dāng)前服務(wù)器設(shè)置成從服務(wù)器，從屬于6379
127.0.0.1:63001> SLAVEOF 127.0.0.1 6379
OK
#寫入命令執(zhí)行失敗
127.0.0.1:63001> SET mywebsite www.biancheng.net
(error) READONLY You can't write against a read only replica.
#再次切換為主機模式，執(zhí)行下面命令
127.0.0.1:63001> SLAVEOF no one
OK
#寫入成功
127.0.0.1:63001> SET mywebsite www.biancheng.net
OK

上述示例中，主要使用了兩個命令，如下所示：

slaveof IP PORT #設(shè)置從服務(wù)器
slaveof no one  #使服務(wù)器切換為獨立主機

2) 修改配置文件實現(xiàn)

每個 Redis 服務(wù)器都有一個與其對應(yīng)的配置文件，通過修改該配置文件也可以實現(xiàn)主從模式，下面在 Ubuntu 環(huán)境下對該方法進行演練。

新建 redis_6302.conf 文件,并添加以下配置信息：

slaveof 127.0.0.1 6379 #指定主機的ip與port
port 6302 #指定從機的端口

啟動 Redis 服務(wù)器，執(zhí)行以下命令：

$ redis-server redis_6302.conf

客戶端連接服務(wù)器，并進行簡單測試。執(zhí)行以下命令：

$ redis-cli -p 6302
127.0.0.1:6300> HSET user:username biangcheng
#寫入失敗
(error) READONLY You can't write against a read only slave.

提示：通過命令搭建主從模式，簡單又快捷，所以不建議您使用修改配置文件的方法。

主從模式不足

主從模式并不完美，它也存在許多不足之處，下面做了簡單地總結(jié)：

• 1) Redis 主從模式不具備自動容錯和恢復(fù)功能，如果主節(jié)點宕機，Redis 集群將無法工作，此時需要人為干預(yù)，將從節(jié)點提升為主節(jié)點。
• 2) 如果主機宕機前有一部分數(shù)據(jù)未能及時同步到從機，即使切換主機后也會造成數(shù)據(jù)不一致的問題，從而降低了系統(tǒng)的可用性。
• 3) 因為只有一個主節(jié)點，所以其寫入能力和存儲能力都受到一定程度地限制。
• 4) 在進行數(shù)據(jù)全量同步時，若同步的數(shù)據(jù)量較大可能會造卡頓的現(xiàn)象。

雖然主從模式存在上述不足，但它仍是實現(xiàn)分布式集群的基礎(chǔ)，后續(xù)將介紹《Redis集群：Sentinel哨兵模式》，它同樣依賴于主從模式實現(xiàn)。