redis 分布式分析

Redis主从同步分析

 一、Redis主从同步原理

1.1 Redis主从同步的过程

配置好slave服务器连接的master后，slave会建立和master的连接，然后发送sync命令。无论是第一次同步建立的连接还是连接断开后的重新连接，master都会启动一个后台进程，将数据库快照保存到文件中.同时master主进程会开始收集新的写命令并缓存起来。当后台进程完成写文件后，master就将快照文件发送给slave，slave将文件保存到磁盘上，然后加载到内存将数据库快照恢复到slave上。slave完成快照文件的恢复后，master就会把缓存的命令都转发给slave，slave更新内存数据库。后续master收到的写命令都会通过开始建立的连接发送给slave。从master到slave的同步数据的命令和从 client到master发送的命令使用相同的协议格式。当master和slave的连接断开时，slave可以自动重新建立连接。如果master同时收到多个slave发来的同步连接命令，只会使用启动一个进程来写数据库镜像，然后发送给所有slave。

 

1.2 Redis主从同步的特点

主从同步具有明显的分布式缓存特点，主要包括这些方面：

1）一个master可以有多个slave，一个slave也可以有多个slave；

2）slave不仅可以连接到master，slave也可以连接其他slave形成树状结构；

3）主从同步不会阻塞master，但是会阻塞slave。也就是说当一个或多个slave与master进行初次同步数据时，master可以继续处理client发来的请求。相反slave在初次同步数据时则会阻塞不能处理client的请求；

4）主从同步可以用来提高系统的可伸缩性，我们可以用多个slave专门处理client的读请求，也可以用来做简单的数据冗余或者只在slave上进行持久化从而提升集群的整体性能。

1.3 Redis主动同步设置方法

有两种方式可以用来完成进行主从Redis服务器的同步设置。都需要针对slave服务器上进行，指定slave需要连接的Redis服务器（可能是master，也可能是slave）。

1.3.1 在配置文件中设置

在作为slave的Redis服务器的配置文件(redis.conf)中设置。

slaveof  10.1.1.102  6379  #指定master的ip和端口

 

         很明显，这种设置方式非常简单，但是需要修改配置文件，并且配置文件是在服务器启动时加载的。所以服务器不启动无法修改，操作不灵活。

         这种配置方式适合于作为部署时的初始配置。

1.3.2在Redis客户端中进行设置

这里以Redis官方推荐的Jedis为例来说明，后文中的测试也基于Jedis来进行。这里jedis对象实例是属于slave的，参数是服务器的地址和端口。

slaveJdedis.slaveOf("10.1.1.102", 6379);  #指定master的ip和端口

slaveJdedis.slaveofNoOne();  #取消指定master，自己成为一个master了。

 

         通过客户端指定的方式，可以方便的修改master和slave服务器的主从关系。所以这种方式非常适合于根据需要在线调整master和slave服务器。

1.3.3 当前主从同步存在的问题

         由于master和slave服务器的不是Redis自动选举产生，需要人工参与，因此主从倒换无法自动完成。这样就存在一个问题，什么时候以及由谁来触发倒换。我看了下客户端是没有这个能力的，一定要的话需要自己增加。

         Jedis目前随机选择读取的哪台Redis服务器，因此实现自动分布式读取我们需要对Jedis做二次封装。

 

1）  需要开发一种机制，尽快检测到master和slave的工作状态；

2）  需要定义一种master和slave的自动切换策略；

3）  需要定义一种可以随机读取任何一台Redis服务器的机制；

 

这些功能都可以在客户端实现，不过效果不会太好。如果服务器自身能够支持就比较完美了，不过从Redis官网的介绍情况来看，好像目前还没有看到有人提这样的需求，也没有这样的规划。

 

二、Redis主流客户端介绍

在Redis的官方网站，列出了5款Redis的java客户端软件。其中Jedis是Redis官方推荐的java客户端，这款一直有维护并更新。目前服务器最新稳定版本是Redis2.4.17，最新的测试版本Redis 2.6.0 RC7。

2.1 Jedis

         Jedis是Redis官方推荐的Java客户端版本。目前最新为Jedis 2.1.0-5版本，完全兼容Redis 2.0.0版本。这个客户端一直都有维护和更新。

2.2 JRedis

JRedis之前很长一段时间没有更新，可以完全兼容Redis 2.0.0版本。今天5月份前做过更新后可以兼容最新的Redis2.6.0测试版本。

2.3 JDBC-Redis

JDBC-Redis是用于Redis这个NoSQL数据库的JDBC驱动。只能下载到2009年3月发布的jdbc-redis_0.1_beta版本，目前已经无人维护了。

2.4 RJC

RJC提供Apache DBCP风格的连接池。1年前已经停止更新，可以完全兼容Redis 2.0.0版本。

2.5 redis-protocol

这个更新是最快和最频繁的，可以兼容最新的Redis 2.6.0版本。不过它定位于完整支持Redis协议，更加高效和Redis服务器进行数据交互。所以，并没有充分发挥redis服务器的功能。

2.6 各个Java客户端总体评价

         整体来讲，各个客户端基本都实现了Redis协议协议定义的基本功能。Redis-protocol更新最近对Redis协议的支持最完整；Jedis提供对Redis服务器的更多配置操作，使用起来是最方便的。其他客户端都很少维护，功能也是一般。

         如果要少量扩展客户端的功能，基于Jedis来做开发是最快捷的。

         如果要最大限制兼容和扩展客户端的功能，基于Redis-protocol是最好的选择。

三、Redis主从同步的使用建议

         Redis主从同步在目前所有的Java客户端都支持不好。主要原因应该还是Redis服务器本身的实现机制限制导致的。如果一定要做也是可能的，不过效果可能会打折扣。

3.1 通过封装Jdedis来实现

1）新增一个管理类，负责维护Redis服务器集群的服务器拓扑关系；

2）新增一个监测类，负责监测和维护Redis服务器集群中的服务器运行状态；

3）新增一个Master选择策略类，负责确定master和slave的切换时机，并选择最合适的Redis服务器充当master。

4）新增一个代理类，接管当前的Jedis客户端对Redis服务器的读写操作。应用层通过代理类来使用Jedis客户端。代理类需要保证Redis服务器集群对应用层透明。

 

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