复制

复制的难点在同步阶段，让我们先了解同步的实现：

1.同步的实现

概念：让从服务器的状态更新到与主服务器一致。

旧版的同步实现

旧版的同步操作是通过SYNC命令来完成的，执行步骤为：
- 从服务器向主服务器发送SYNC命令。
- 主服务器收到SYNC命令之后，主服务器会执行BGSAVE命令，然后在后台生成一个RDB持久化文件，并用一个重写缓存区记录从现在开始的所有写命令。
- 当主服务器的BGSAVE命令执行完之后，主服务器会将BGSAVE命令生成的RDB文件发送给从服务器，从服务器会接收并载入这个RDB文件，将自己的数据库更新至主服务器执行BGSAVE命令时的数据库状态，将自己的数据库更新至主服务器执行BGSAVE命令这一刻的状态。
- 主服务把重写缓存器的写命令发送给从服务器，让从服务器恢复到主服务的最新状态。

缺陷：同步分成两种情况，初次复制和断线后复制，如果是初次复制，用RDB文件复制的方法没有什么问题，但如果是断线复制的情况，主服务器和从服务器的数据相差无几，如果也执行RDB文件恢复未免代价也太大了！

新版的同步实现

为了解决断线复制方法的低效问题，Redis2.8用PSYNC命令代替了SYNC命令。

PSYNC有完整重同步和部分重同步的模式：
- 完整重同步解决的是初次复制的情况，用RDB持久化文件实现。
- 部分重同步解决的是断线后重复的情况，主服务器只需要把断线阶段的写命令发送给从服务器即可。

首先了解几个概念：
- 复制偏移量：主从服务器都会维护复制偏移量，记录当前的数据长度。
- 复制挤压缓存区：固定长度的先进先出的队列，记录主服务器的最新写命令。
- 服务器运行id：相当服务器的编号，主服务器在初次复制时会把自己的id发送给从服务器。

部分重同步的实现：

首先从服务器发送自己的复制偏移量给主服务，主服务器把这个复制偏移量与自身的复制偏移量对比，然后查看自己的复制挤压缓存中是否还保留着这部分数据，如果保留着，那么只需要把这个部分的数据发送给从服务器就行，否则执行完全重同步。

2.复制的实现

步骤一：设置主服务器的地址和端口

当客户端向从服务器发送以下命令时：

SLAVEOF 127.0.0.1 6379

从服务器会把这个主服务器的ip和端口保存起来：

struct redisServer{//主服务器地址char *masterhost;//主服务器端口int masterport;
}

步骤二：建立套接字连接

从服务器根据自己设置的IP地址和端口，来创建连接主服务器的套接字。

步骤三：发送ping命令

创建完套接字之后，从服务器发送一个ping命令给主服务器，为了检查主服务器是否能正常处理命令和检查他的读写状态是否正常。

发送命令之后会遇到三种情况：

如果超过时限，那么表示主从服务器连接状态不稳定，这个时候从服务器断开并重新创建连向主服务器的套接字。
如果主服务器向从服务器返回一个错误，表示从服务器暂时无法处理从服务器的请求，这种情况从服务器断开并重新创建连向主服务器的套接字。
如果从服务器收到PONG回复，表示主服务器连接正常，可以进行下一个步骤。

步骤四：身份验证

从服务器收到PONG回复之后，下一步就是决定是否进行身份验证。

负责验证身份的从服务器是masterauth选项，主服务器是requirepass选项。身份验证有三种情况：

主服务器没有设置requirepass选项，并且从服务器也没有设置masterauth选项，那么不需要验证。
主服务器设置requirepass选项，并且从服务器设置masterauth选项，如果从服务器发送的密码与主服务器设置的相同，那么通过。
如果主服务器设置了requirepass，从服务器却没有设置masterauth选项，那么主服务器将返回一个NOAUTH错误。
如果主服务器没有设置requirepass选项，从服务器却设置了masterauth选项，那么主服务器将返回一个no password is set 错误。

步骤五：发送端口信息

从服务器向主服务器发送从服务器的监听端口号。

typedef struct redisClient{//从服务器的监听端口号int slave_listening_port;
}

步骤六：同步

从服务器将向主服务器发送PSYNC命令执行同步操作，把自己的数据库更新到主服务器数据库当前所处的状态。

步骤六：命令传播

当完成了同步之后，主从服务器就会进入命令传播阶段，这时主服务器只要一直将自己执行的写命令发送给从服务器，而从服务器只要一直接收并执行主服务器发来的写命令，就可以保证主从服务器的一致性。

步骤七：心跳检测问题

在命令传播阶段，从服务器还会默认以每秒一次的频率，向主服务器发送心跳命令，来检测主从服务器的网络连接状态。

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