redis高级

Redis持久化
Redis有两种持久化方案：
- RDB持久化
- AOF持久化
RDB持久化
RDB全称Redis Database Backup file（Redis数据备份文件），也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。快照文件称为RDB文件，默认是保存在当前运行目录。
RDB持久化在四种情况下会执行：
- 执行save命令
save命令会导致主进程执行RDB，这个过程中其它所有命令都会被阻塞。只有在数据迁移时可能用到。
- 执行bgsave命令
这个命令执行后会开启独立进程完成RDB，主进程可以持续处理用户请求，不受影响。
- Redis停机时
Redis停机时会执行一次save命令，实现RDB持久化。
- 触发RDB条件时
Redis内部有触发RDB的机制，可以在redis.conf文件中找到，格式如下：
    # 900秒内，如果至少有1个key被修改，则执行bgsave ， 如果是save "" 则表示禁用RDB
    save 900 1  
    save 300 10  
bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入 RDB 文件。
fork采用的是copy-on-write技术：
- 当主进程执行读操作时，访问共享内存；
- 当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。

AOF全称为Append Only File（追加文件）。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。
AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置文件来开启AOF：
    # 是否开启AOF功能，默认是no
    appendonly yes
    # AOF文件的名称
    appendfilename "appendonly.aof"
AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：
    # 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件
    appendfsync always
    # 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案
    appendfsync everysec
    # 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
    appendfsync no

Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置：
    # AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
    auto-aof-rewrite-percentage 100
    # AOF文件体积最小多大以上才触发重写
    auto-aof-rewrite-min-size 64mb

主从集群
单节点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。

全量同步
主从第一次同步是全量同步
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
主节点通过执行bgsave发送RDB文件来同步从节点，RDB期间的所有命令放在repl_baklog,同步完成后继续向从节点发送repl_baklog中的命令

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：
- Replication Id：简称replid，是数据集的标记，id一致则说明是同一数据集。每一个master都有唯一的replid，slave则会继承master节点的replid
- offset：偏移量，随着记录在repl_baklog中的数据增多而逐渐增大。slave完成同步时也会记录当前同步的offset。如果slave的offset小于master的offset，说明slave数据落后于master，需要更新。
因此slave做数据同步，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。

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。
如果slave重启后，进行同步，会去repl_baklog中获取offset后的数据，主节点向其发送offset后的命令
repl_baklog大小由上限，写满后会覆盖最早的数据。如果slave断开时间过久，导致尚未备份的数据被覆盖，则无法基于log做增量同步，只能再次全量同步

优化Redis主从就集群：
- 在master中配置repl-diskless-sync yes启用无磁盘复制，避免全量同步时的磁盘IO。
- Redis单节点上的内存占用不要太大，减少RDB导致的过多磁盘IO
- 适当提高repl_baklog的大小，发现slave宕机时尽快实现故障恢复，尽可能避免全量同步

哨兵的作用如下：
- 监控：Sentinel 会不断检查您的master和slave是否按预期工作
- 自动故障恢复：如果master故障，Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主
- 通知：Sentinel充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生故障转移时，会将最新信息推送给Redis的客户端
Sentinel基于心跳机制监测服务状态，每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令：
•主观下线：如果某sentinel节点发现某实例未在规定时间响应，则认为该实例主观下线。
•客观下线：若超过指定数量（quorum）的sentinel都认为该实例主观下线，则该实例客观下线。quorum值最好超过Sentinel实例数量的一半。
- 限制一个master上的slave节点数量，如果实在是太多slave，则可以采用主-从-从链式结构，减少master压力

分片集群特征：
- 集群中有多个master，每个master保存不同数据
- 每个master都可以有多个slave节点
- master之间通过ping监测彼此健康状态
- 客户端请求可以访问集群任意节点，最终都会被转发到正确节点
散列插槽
Redis会把每一个master节点映射到0~16383共16384个插槽（hash slot）上