详解Redis主从复制和哨兵机制
1. redis主从复制
1.1 redis主从复制
redis主从复制主要有两个角色，主机（master）对外提供读写功能，从机（slave）对外只提供读功能，主机定期把数据同步到从机上保证数据一致性。
redis主机数据同步到从机上有两种方式，一种是全量同步，另一种是增量同步。
主从复制不会阻塞master，在数据同步时，master还可以继续处理客户端请求，因为redis会产生一个新的进程来解决同步问题。
一个redis也可以是从也可以是主（树状主从），可以减轻主机压力。
1.2 redis主从配置
只需要修改从服务器上的redis.conf文件：
# slaveof 《masterip》 《masterport》
# 表示当前【从服务器】对应的【主服务器】的ip是192.168.10.135，端口是6379。
slaveof 192.168.10.135 6379
启动主服务器 redis-server redis.conf
进入从服务器文件夹，启动从服务器
查看主服务器信息：redis-cli -p 6379 info replication，可以看到有几个从服务器
1.3 实现原理
redis的主从同步分为两种，分为全量同步和增量同步。
只有从机第一次连接上主机是全量同步。
断线重连很有可能触发全量同步也有可能是增量同步（master判断runid`是否一致）。
runid
每个redis服务器，不论主服务器还是从服务，都会有自己的运行id。psync runid 这个命令，runid是指上一次复制主服务器的运行id，如果没有保存这个id，psync的命令会使用”psync ？ -1” 这种形式发送给master，请求主服务器进行全量复制。
offset（复制偏移量）
主服务器和从服务器会分别维护一个复制偏移量，主服务器每次向从服务器传播n个字节的数据时，就将自己的复制偏移量的值加上n，从服务器每次收到主服务器传播来的n个字节的数据时，就将自己的复制偏移量值加上n。
复制积压缓冲区
复制积压缓冲区是由主服务器维护一个固定长度（fixed-size）先进先出（fifo）队列，默认大小是1mb。它主要的作用就是当主服务器进行命令传播时，不仅将命令发送给所有从服务器，还会将命令入队到复制积压缓冲区。如果主服务器向从服务器传播数据时发生断线，主服务器会将复制积压缓冲区偏移量的所有数据都发送给从服务器（发送的是断线之后的的数据）。
psync执行过程
1.slave接受从客户端发送过来的slaveof命令。
当前服务器判断自己是否保存master runid是否是第一次复制。
如果是第一次复制那么当前服务器向master发送psync ？ -1命令，主动请求master进行全量同步。
如果已经父之过master，那么当前从服务器向master发送psync runid offset命令。
master接收到psync 命令后首先判断runid是否和本机的id一致，如果runid和本机id不一致则返回+fullresync runid offset命令执行全量同步操作，当前服务器会将runid保存起来，在下次发送psunc时使用。
如果判断runid和本机id一致，master则会再次判断offset偏移量和本机的偏移量相差有没有超过复制积压缓冲区大小，如果没有那么就给slave发送continue，此时slave只需要等待master传回失去连接期间丢失的命令；
全量同步
redis的全量同步主要分为三个阶段：
同步快照阶段：master创建并发送快照给slave，slave再入快照并解析。master同时将此阶段产生的新的命令写入到积压缓冲区中。
同步写缓冲阶段：master向slave同步存储在缓冲区的写操作命令。
同步增量阶段：master向slave同步写操作命令。
增量同步
redis增量同步主要是指slave完成初始化开始正常工作时，master发生的写操作同步到slave的过程。
通常情况下，master没执行一个写命令就会想slave发送相同的写命令，然后slave接受并执行。
2. 哨兵（sentinel）机制
2.1 哨兵机制介绍
sentinel进程是用于监控redis集群中master主服务器工作的状态。
在master主服务器发生故障的时候，可以实现master和slave服务器的切换，保证系统的高可用。
2.2 为什么要有哨兵机制？
redis主从复制的缺点：没有办法对master进行动态选举，需要使用sentinel机制完成动态选举。
2.3 哨兵的作用
监控（monitoring）：sentinel会不断检查master和slave是否运行正常。
提醒（notification）：当被监控的某个redis节点出现问题时， sentinel 可以通过 api向管理员或者其他应用程序发送通知。
自动故障转移（automatic failover）：当master不能正常操作时哨兵会开始一次故障转移。 它会将失效的master的其中一个slave升级为新的master，并让其他slave改为复制新的master。 当客户端试图连接失效的master时，集群会向客户端显示新的master的地址。 master和slave切换后，master的redis.conf、slave的reids.conf和senisentinel的sentinel.conf配置文件的内容都会相应的改变，即，master主服务器的redis.conf配置文件中会多一行slaveof的配置，sentinel.conf的监控目标会随之调换。
2.4 故障判断原理分析
每个sentinel进程每秒钟一次的频率向整个集群中master、slave以及其它sentinel进程发送一个ping命令。
如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复ping命令超过down-after-milliseconds选项所指定的值，这个实例会被sentinel进程标记为主观下线（sdown）。
如果一个master主服务器被标记为主观下线（sdown），则正在监视这个master主服务器的所有 sentinel进程要以每秒一次的频率确认master主服务器的确进入了主观下线状态。
当有足够数量的 sentinel进程（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认master主服务器进入了主观下线状态（sdown）， 则master主服务器会被标记为客观下线（odown）。
在一般情况下， 每个 sentinel进程会以每 10 秒一次的频率向集群中的所有master主服务器、slave从服务器发送 info 命令。
当master主服务器被 sentinel进程标记为客观下线（odown）时，sentinel进程向下线的 master主服务器的所有 slave从服务器发送 info 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次。
若没有足够数量的 sentinel进程同意 master主服务器下线， master主服务器的客观下线状态就会被移除。若 master主服务器重新向 sentinel进程发送 ping 命令返回有效回复，master主服务器的主观下线状态就会被移除。
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主从复制不会阻塞master，在数据同步时，master还可以继续处理客户端请求，因为redis会产生一个新的进程来解决同步问题。
一个redis也可以是从也可以是主（树状主从），可以减轻主机压力。
1.2 redis主从配置
只需要修改从服务器上的redis.conf文件：
# slaveof 《masterip》 《masterport》
# 表示当前【从服务器】对应的【主服务器】的ip是192.168.10.135，端口是6379。
slaveof 192.168.10.135 6379
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进入从服务器文件夹，启动从服务器
查看主服务器信息：redis-cli -p 6379 info replication，可以看到有几个从服务器
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只有从机第一次连接上主机是全量同步。
断线重连很有可能触发全量同步也有可能是增量同步（master判断runid`是否一致）。
runid
每个redis服务器，不论主服务器还是从服务，都会有自己的运行id。psync runid 这个命令，runid是指上一次复制主服务器的运行id，如果没有保存这个id，psync的命令会使用”psync ？ -1” 这种形式发送给master，请求主服务器进行全量复制。
offset（复制偏移量）
主服务器和从服务器会分别维护一个复制偏移量，主服务器每次向从服务器传播n个字节的数据时，就将自己的复制偏移量的值加上n，从服务器每次收到主服务器传播来的n个字节的数据时，就将自己的复制偏移量值加上n。
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psync执行过程
1.slave接受从客户端发送过来的slaveof命令。
当前服务器判断自己是否保存master runid是否是第一次复制。
如果是第一次复制那么当前服务器向master发送psync ？ -1命令，主动请求master进行全量同步。
如果已经父之过master，那么当前从服务器向master发送psync runid offset命令。
master接收到psync 命令后首先判断runid是否和本机的id一致，如果runid和本机id不一致则返回+fullresync runid offset命令执行全量同步操作，当前服务器会将runid保存起来，在下次发送psunc时使用。
如果判断runid和本机id一致，master则会再次判断offset偏移量和本机的偏移量相差有没有超过复制积压缓冲区大小，如果没有那么就给slave发送continue，此时slave只需要等待master传回失去连接期间丢失的命令；
全量同步
redis的全量同步主要分为三个阶段：
同步快照阶段：master创建并发送快照给slave，slave再入快照并解析。master同时将此阶段产生的新的命令写入到积压缓冲区中。
同步写缓冲阶段：master向slave同步存储在缓冲区的写操作命令。
同步增量阶段：master向slave同步写操作命令。
增量同步
redis增量同步主要是指slave完成初始化开始正常工作时，master发生的写操作同步到slave的过程。
通常情况下，master没执行一个写命令就会想slave发送相同的写命令，然后slave接受并执行。
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若没有足够数量的 sentinel进程同意 master主服务器下线， master主服务器的客观下线状态就会被移除。若 master主服务器重新向 sentinel进程发送 ping 命令返回有效回复，master主服务器的主观下线状态就会被移除。
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