一、Redis主从复制概述

Redis主从复制是一种数据同步技术，通过将主节点（Master）的数据实时复制到一个或多个从节点（Slave），实现数据冗余、读写分离和故障恢复。在生产环境中，主从复制是构建高可用Redis集群的基础，能够显著提升系统的可靠性和性能。

1.1 主从复制的核心价值

数据冗余：主节点故障时，从节点可快速升级为主节点，保障服务连续性。
读写分离：主节点处理写操作，从节点处理读操作，提升系统吞吐量。
负载均衡：通过从节点分散读请求，降低主节点压力。
故障恢复：结合哨兵（Sentinel）或集群（Cluster）模式，实现自动化故障转移。

二、Linux环境下部署Redis主从复制

2.1 环境准备

操作系统：CentOS 7/8或Ubuntu 20.04+。
Redis版本：推荐使用Redis 6.0+（支持ACL、IO线程优化等特性）。
网络配置：确保主从节点间网络互通，开放默认端口6379。

2.2 安装Redis

# 以CentOS为例
sudo yum install -y gcc make
wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz
tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz
cd redis-6.2.6
make && sudo make install

2.3 配置主节点

编辑配置文件：

sudo cp redis.conf /etc/redis/master.conf
sudo vim /etc/redis/master.conf

关键配置项：

bind 0.0.0.0  # 允许所有IP访问（生产环境建议限制IP）
protected-mode no  # 关闭保护模式（需配合防火墙使用）
port 6379
daemonize yes  # 后台运行
pidfile /var/run/redis_master.pid
logfile /var/log/redis/master.log
dbfilename dump_master.rdb

启动主节点：

sudo mkdir -p /var/log/redis
redis-server /etc/redis/master.conf

2.4 配置从节点

编辑配置文件：

sudo cp redis.conf /etc/redis/slave.conf
sudo vim /etc/redis/slave.conf

关键配置项：

bind 0.0.0.0
protected-mode no
port 6380  # 从节点使用不同端口
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_slave.pid
logfile /var/log/redis/slave.log
dbfilename dump_slave.rdb
replicaof <master_ip> 6379  # 指定主节点IP和端口
replica-serve-stale-data no  # 从节点与主节点断开时拒绝请求
replica-read-only yes  # 从节点只读

启动从节点：
```
redis-server /etc/redis/slave.conf
```

2.5 验证主从复制

检查主节点信息：

redis-cli -h <master_ip> -p 6379 info replication

输出应包含：

role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=<slave_ip>,port=6380,state=online,...

检查从节点信息：

redis-cli -h <slave_ip> -p 6380 info replication

输出应包含：

role:slave
master_host:<master_ip>
master_port:6379
master_link_status:up

三、Redis主从复制原理深度解析

3.1 复制流程

全量复制：从节点首次连接主节点时触发，流程如下：
- 从节点发送PSYNC ? -1命令请求全量复制。
- 主节点执行BGSAVE生成RDB快照，同时开启缓冲区记录新写命令。
- 主节点将RDB文件发送至从节点，从节点载入后更新数据。
- 主节点将缓冲区中的写命令发送至从节点，完成数据同步。
增量复制：全量复制完成后，主从节点通过复制偏移量（offset）保持同步：
- 主节点每执行一个写命令，将命令追加到复制缓冲区（repl_backlog_buffer）。
- 从节点定期发送PSYNC <offset>命令，主节点返回偏移量之后的命令。

3.2 关键机制

心跳检测：
- 主从节点通过REPLCONF ACK <offset>命令定期发送心跳包，检测连接状态。
- 主节点根据ACK确认从节点复制进度，调整复制缓冲区大小。
无盘复制（Diskless Replication）：
- Redis 6.0+支持无盘复制，主节点直接通过套接字将RDB数据发送至从节点，避免磁盘I/O瓶颈。
- 配置项：repl-diskless-sync yes，repl-diskless-sync-delay 5（等待更多从节点连接的延迟时间）。
部分重同步（Partial Resynchronization）：
- 当从节点短暂断开后重新连接时，若复制偏移量仍在主节点的复制缓冲区范围内，则仅传输缺失部分数据。
- 配置项：repl-backlog-size 1mb（缓冲区大小，生产环境建议100mb+）。

3.3 性能优化建议

调整复制缓冲区：
- 高并发场景下增大repl-backlog-size，避免频繁全量复制。
- 示例：repl-backlog-size 100mb。
启用压缩传输：
- 主从节点间网络带宽有限时，启用压缩减少传输量。
- 配置项：repl-disable-tcp-nodelay no（默认启用，小数据包合并发送）。

监控复制延迟：

通过INFO replication中的master_repl_offset和slave_repl_offset计算延迟。

示例脚本：

#!/bin/bash
MASTER_OFFSET=$(redis-cli -h <master_ip> info replication | grep master_repl_offset | awk '{print $2}')
SLAVE_OFFSET=$(redis-cli -h <slave_ip> info replication | grep slave_repl_offset | awk '{print $2}')
DELAY=$((MASTER_OFFSET - SLAVE_OFFSET))
echo "Replication delay: ${DELAY} commands"

四、常见问题与解决方案

4.1 从节点复制中断

现象：master_link_status:down。
原因：网络波动、主节点压力过大、从节点资源不足。
解决方案：
- 检查网络连通性（ping <master_ip>）。
- 增大repl-timeout（默认60秒）：repl-timeout 300。
- 优化主节点性能（如启用IO线程：io-threads 4）。

4.2 全量复制耗时过长

现象：从节点启动后长时间处于loading状态。
原因：RDB文件过大、磁盘I/O慢、网络带宽低。
解决方案：
- 启用无盘复制：repl-diskless-sync yes。
- 在低峰期执行全量复制。
- 使用BGSAVE手动生成RDB文件后手动传输至从节点。

五、总结

Redis主从复制是构建高可用Redis集群的基础，通过合理的部署和优化，可以显著提升系统的可靠性和性能。本文详细介绍了在Linux环境下部署Redis主从复制的步骤，并深入解析了其工作原理，包括全量复制、增量复制、心跳检测等关键机制。同时，提供了性能优化建议和常见问题解决方案，帮助开发者快速搭建和运维Redis主从集群。在实际生产环境中，建议结合哨兵模式或集群模式，实现自动化故障转移和水平扩展，进一步提升系统的可用性。

Linux中Redis主从复制：部署指南与原理深度解析