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Redis是一個(gè)開(kāi)源的、高性能的鍵值對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。它使用了基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持各種數(shù)據(jù)類型，如字符串、哈希、列表、集合等等。同時(shí)，因?yàn)镽edis單進(jìn)程單線程的架構(gòu)，使它能夠處理成千上萬(wàn)的并發(fā)請(qǐng)求。Redis復(fù)制策略是其主從復(fù)制機(jī)制的關(guān)鍵，下面我們就來(lái)深入分析一下Redis架構(gòu)的復(fù)制機(jī)制。
Redis主從復(fù)制
Redis主從是以一主多從的方式構(gòu)建的分布式系統(tǒng)。在這種架構(gòu)中，主節(jié)點(diǎn)被用作寫入數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，而從節(jié)點(diǎn)則被用來(lái)讀取數(shù)據(jù)，消除了讀寫的爭(zhēng)搶。同樣，Redis的主從架構(gòu)也可以使系統(tǒng)在發(fā)生宕機(jī)事件之后還能保持容錯(cuò)能力。
在主從架構(gòu)中，主節(jié)點(diǎn)會(huì)將寫入的所有數(shù)據(jù)發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，從而達(dá)到數(shù)據(jù)的備份和容災(zāi)的目的。當(dāng)然，在常規(guī)情況下，維護(hù)主從之間的同步還需要考慮數(shù)據(jù)的一致性問(wèn)題。
具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)接收到寫入請(qǐng)求時(shí)，它將數(shù)據(jù)記錄到自己的內(nèi)存中，并同時(shí)將寫入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給所有從節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)接收到寫入請(qǐng)求后，它們將更新自己的內(nèi)存，從而保持與主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致。
Redis主從復(fù)制的基本流程如下圖所示：
其中，redis-01為主節(jié)點(diǎn)，redis-02為從節(jié)點(diǎn)。當(dāng)redis-01接收到來(lái)自客戶端的寫請(qǐng)求時(shí)，它會(huì)將寫請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到redis-02。redis-02收到后，將其記錄到自己的內(nèi)存，并向redis-01發(fā)送一條確認(rèn)消息，標(biāo)記同步完成。
Redis主從復(fù)制機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)
前面講到了Redis采用的主從復(fù)制架構(gòu)，這種架構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)呢？
1.降低系統(tǒng)負(fù)載
主從復(fù)制的架構(gòu)能夠有效地降低系統(tǒng)負(fù)載，因?yàn)樽x請(qǐng)求不會(huì)再主節(jié)點(diǎn)上處理，而是被從節(jié)點(diǎn)所處理。這樣就避免了讀寫請(qǐng)求的爭(zhēng)搶，提升了Redis系統(tǒng)的性能。
2.提高數(shù)據(jù)安全性
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，從節(jié)點(diǎn)可以立即替代主節(jié)點(diǎn)，避免數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)也可以通過(guò)均衡負(fù)載的方式，提升系統(tǒng)性能。
3.提高容錯(cuò)能力
通過(guò)主從復(fù)制機(jī)制，Redis能夠?qū)崿F(xiàn)在主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)或出現(xiàn)其他故障的情況下，從節(jié)點(diǎn)可以頂替主節(jié)點(diǎn)成為新的主節(jié)點(diǎn)，從而避免服務(wù)中斷的情況。
Redis主從復(fù)制機(jī)制的缺點(diǎn)
除了上面所說(shuō)的優(yōu)點(diǎn)，Redis主從復(fù)制機(jī)制也有一些不足之處，下面我們來(lái)一一介紹：
1.從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)延遲
Redis從節(jié)點(diǎn)會(huì)存在數(shù)據(jù)延遲的情況。當(dāng)主節(jié)寫入新的數(shù)據(jù)時(shí)，從節(jié)點(diǎn)需要花費(fèi)一定的時(shí)間來(lái)接收和更新數(shù)據(jù)。這個(gè)時(shí)間取決于網(wǎng)絡(luò)延遲、從節(jié)點(diǎn)負(fù)載、主節(jié)點(diǎn)的寫入性能等因素，如果從節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)過(guò)少時(shí)間也過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致性產(chǎn)生影響。
2.主節(jié)點(diǎn)的單點(diǎn)故障
雖 然Redis主從復(fù)制可以實(shí)現(xiàn)高可用，但是當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，它的從節(jié)點(diǎn)就會(huì)逐漸落后，只能被視作只讀節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)也將丟失。所以，在Redis架構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮主節(jié)點(diǎn)故障的情況，比如可以通過(guò)Redis集群或哨兵模式等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)高可用。
總結(jié)
Redis主從復(fù)制是基于作者Salvatore Sanfillipo最初開(kāi)發(fā)的復(fù)制庫(kù)，這也是Redis核心機(jī)制之一。Redis的主從復(fù)制架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的容災(zāi)備份和負(fù)載均衡，同時(shí)能夠提供高性能的數(shù)據(jù)服務(wù)。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，我們也應(yīng)該對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行權(quán)衡，選擇更加適合需求的復(fù)制機(jī)制。
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