这篇文章，主要介绍Redis环境搭建之单机模式和主从模式。

（1）主从模式原理

（2）主从模式搭建

1.3、主从复制（数据同步）

（1）建立连接阶段

（2）数据同步阶段

（3）命令传播阶段

一、单机模式和主从模式

Redis是一个采用C语言编写的，高性能的key-value键值对的内存型数据库，每秒读写可以达到10万次。Redis的运行环境大概有四种方式，分别是：单机模式、主从模式、哨兵模式、集群模式。

1.1、单机模式

Redis单机模式是最简单的运行环境，只需要下载一个Redis服务，启动即可。Redis可以去【https://github.com/tporadowski/redis/releases】下载对应版本。下面完成之后，解压目录如下所示：

单机模式下，windows系统中只需要运行【redis-server.exe】文件，就能够启动redis服务。

以上，就是Redis的单机模式，只有一台Redis服务运行。

单机模式的缺点：

当存在大量读写请求的时候，一台Redis服务可能会处理不过来。
当单机的Redis服务宕机或者故障之后，那么整个应用系统就无法使用了。

1.2、主从模式

（1）主从模式原理

主从模式是采用的【读写分离】的思想，一台Redis服务专门用于对外提供写操作，支持写操作的Redis服务叫做：master结点；其他Redis服务对外提供读操作，只能够读的Redis服务叫做：slave从节点。主从模式架构图大致如下所示：

主从模式下，可以是【1对N】的模式，也可以是【树状】的模式，一般实际中，都是采用【1对N】的模式，而不会采用【树状】模式。

主从模式，在一定程度上，提高可服务的可用性，当master主结点宕机之后，slave从结点仍然可以对外提供读服务，只不过系统中的写操作不可用。

（2）主从模式搭建

这搭建一个【1主2从】的模式，需要启动三个Redis服务，一个master主结点，两个slave从结点。

Redis主从模式
结点名称	IP地址	端口
master主结点	127.0.0.1	6379
slave从结点	127.0.0.1	6380
slave从结点	127.0.0.1	6381

搭建master主结点：复制一份redis的配置文件，名称叫做：redis6379.conf，修改端口为：6379。

# 启动master结点
redis-server.exe redis6379.conf

如下所示：

搭建slave从结点：复制一份redis的配置文件，名称叫做：redis6380.conf，修改端口为：6380。
搭建slave从结点：复制一份redis的配置文件，名称叫做：redis6381.conf，修改端口为：6381。

上面两个slave从结点配置文件中，添加【slaveof <masterip> <masterport>】命令，用于配置关联的主结点。其中<masterip>表示主结点的IP地址，<masterport>表示主结点的端口（注意：如果想取消主从关系，可以使用【slaveof no one】命令）。

# 从结点关联master主结点
slaveof 127.0.0.1 6379

分别启动两个从结点，如下所示：

连接master主结点【redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379】，执行一个写命令。

查看两个slave从结点中是否存在刚刚写入的数据。

到此，Redis的主从模式就搭建好啦。

1.3、主从复制（数据同步）

主从模式下，master主结点能够提供【读、写操作】，但是slave从结点只能够提供【读操作】，如果进行写操作，则会报错。那么master和slave主从结点是如何保证数据一致性的呢？？？

主从模式下，数据是最先进入到master主结点，所以为了保证slave从结点也拥有相同的数据，这个时候，就需要将master主结点中的数据，复制一份到所有的slave从结点里面。

主从复制三个步骤：

第一步：master和slave建立【通信连接阶段】。
第二步：master和slave进行【数据同步阶段】。
第三步：master和slave进行【命令传播阶段】。

（1）建立连接阶段

slave从结点在启动的时候，会根据配置文件中的【slaveof】信息，向master主结点建立socket连接，当socket连接建立成功之后，此时master和slave主从结点就可以正常通信啦。

为了保证主从结点之间通信的稳定性，slave从结点会周期性的向master主结点发送ping命令，如果master结点给slave从结点响应PONG，那就说明master和slave结点之间通信是正常的。

如果设置了访问密码，这个时候还需要进行身份验证，验证通过之后，此时master和slave主从结点就可以进行数据同步复制啦。

可以通过【info Replication】命令，查看结点的主从复制信息。

（2）数据同步阶段

上一个步骤已经保证了master和slave是可以正常通信的了，但是这个时候master和slave中的数据还不是一致的，所以还需要将master中的数据复制到slave里面，slave从结点向master结点发送psync命令，进行数据同步。这里有两种复制方式：【全量复制】和【增量复制】。

全量复制

slave向master发送psync命令进行全量复制，master接收到全量复制请求之后，此时就会开启一个缓冲区，缓存区记录此刻新进来的写命令操作，并且执行bgsave命令，在后台生成RDB文件，将生成的RDB文件发送给slave结点，slave结点接收到RDB结点，首先会清除slave结点中的数据，然后执行bgsave命令导入RDB文件的数据。此外，RDB文件恢复完成之后，发送命令给master结点，master会将缓冲区中的所有命令发送给slave结点，slave结点执行这些命令完成数据的同步。

增量复制

全量复制太消耗性能了，所以Redis提出了增量复制，增量复制就是每次只复制一部分数据。

TODO：原理待补充。

（3）命令传播阶段

第二个步骤已经将master和slave结点的数据进行了同步，但是同步过程难免会出现这种情况，即：数据刚刚同步完成，但是此时又有新的写命令执行了，此时就需要继续将master中新写入的数据复制到slave结点里面，这个过程就是采用的：命令传播机制，master结点会将新的写命令传播给slave结点，然后slave结点执行写命令，完成数据同步。

到此，Redis中的单机模式和主从模式就介绍完啦。