深度剖析 Redis 主从架构原理

发布时间：2025-11-05 09:24:20 来源：云智核 作者：应用开发

Redis 的深度主从架构，其实就是剖析利用多副本，将一份数据同时保存在多个实例上。从架单个实例出现故障后，构原一般都会过一段时间才能恢复，深度那么其他节点还是剖析可以提供服务的。

1. 为什么需要主从架构

单点架构在Redis中可能会带来以下问题：

针对这些问题，可以采取主从架构来提高Redis的可用性和容错性。通过在主节点上设置多个从节点，可以实现数据的WordPress模板复制和故障转移，从而降低单点故障的影响，提高系统的稳定性和可用性。

2. 主从架构原理

主从架构，事件就是数据可以在多个实例上进行复制，当主节点出现故障时，从节点可以接管服务，从而实现快速故障转移，保证服务的持续可用性。此外，主从架构还可以提高系统的并发能力，因为多个节点可以同时处理请求。这样，在主节点故障时，从节点可以立即接管服务，避免了单点故障导致的服务中断或雪崩效应。

3. 主从架构拓扑图

在Redis中，主从架构的确实是一种主从库模式，其中主节点负责处理写操作并将数据同步到从节点，从节点则负责处理读操作。这种主从库模式可以根据节点之间的拓扑结构分为以下三种类型：

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4. 主从数据同步原理

4.1.全量同步

主从第一次建立连接时，会执行全量同步，将master节点的所有数据都拷贝给slave节点，流程：

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思考:master如何得知salve是第一次来连接呢？

有几个概念，可以作为判断依据：

slave数据同步，必须向master声明自己的replication id 和offset，master才可以判断到底需要同步哪些数据。

slave原本也是一个master，有自己的replid和offset，当第一次变成slave，与master建立连接时，发送的replid和offset是自己的replid和offset。

master判断发现slave发送来的replid与自己的不一致，说明这是一个全新的slave，就知道要做全量同步了

master会将自己的replid和offset都发送给这个slave，slave保存这些信息。以后slave的replid就与master一致了。

因此，master判断一个节点是否是第一次同步的依据，就是看replid是否一致。

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完整流程描述：

4.2.增量同步

全量同步需要先做RDB，然后将RDB文件通过网络传输个slave，成本太高了。因此除了第一次做全量同步，其它大多数时候slave与master都是做增量同步。

思考：什么是增量同步？

增量同步是只更新slave与master存在差异的部分数据。

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思考:master怎么知道slave与自己的数据差异在哪里呢？

5.repl_backlog原理

这就要说到全量同步时的repl_baklog文件了。

这个文件是一个固定大小的数组，只不过数组是环形，也就是说角标到达数组末尾后，会再次从0开始读写，这样数组头部的数据就会被覆盖。

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slave与master的offset之间的差异，就是salve需要增量拷贝的数据了。

随着不断有数据写入，master的offset逐渐变大，slave也不断的拷贝，追赶master的offset：

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直到数组被填满：

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此时，如果有新的数据写入，就会覆盖数组中的旧数据。不过，旧的数据只要是绿色的，说明是已经被同步到slave的数据，即便被覆盖了也没什么影响。因为未同步的仅仅是红色部分。

但是，如果slave出现网络阻塞，导致master的offset远远超过了slave的offset：

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如果master继续写入新数据，其offset就会覆盖旧的数据，直到将slave现在的offset也覆盖：

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棕色框中的红色部分，就是尚未同步，但是却已经被覆盖的数据。此时如果slave恢复，需要同步，却发现自己的offset都没有了，无法完成增量同步了,只能做全量同步。

注意：repl_baklog大小有上限，写满后会覆盖最早数据，如果slave断开时间过久，导致尚未备份的数据被覆盖，否则无法基于log做增量同步，只能再次全量同步。

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