Redis主从实现原理分析

木一

(1)Slave服务器连接到Master服务器.
(2)Slave服务器发送SYCN命令.
(3)Master服务器备份数据库到.rdb文件.
(4)Master服务器把.rdb文件传输给Slave服务器.
(5)Slave服务器把.rdb文件数据导入到数据库中.
 
上面的这5步是同步的第一阶段, 接下来在Master服务器上调用每一个命令都使用replicationFeedSlaves()来同步到Slave服务器.
 
二, 实现细节
(1) Slave服务器连接到Master服务器 / 发送SYNC命令:
Slave服务器通过syncWithMaster()函数来连接Master服务器(如果Master服务器需要密码登陆的话,先登陆), 并且发送SYNC命令请求同步, 接着打开rdb文件(用于存储由Master发送过来的数据), 创建读rdb的IO事件(readSyncBulkPayload). 代码如下:

int syncWithMaster(void) {
......
//登陆master服务器
if(server.masterauth) {
syncWrite(fd, "AUTH xxx\r\n", strlen(server.masterauth)+7, 5);
......
}
//发送SYNC命令
syncWrite(fd,"SYNC \r\n",7,5);
......
//打开rdb文件
dfd = open(tmpfile,O_CREAT|O_WRONLY|O_EXCL,0644);
......
//创建读rdb的IO事件
aeCreateFileEvent(server.el, fd, AE_READABLE, readSyncBulkPayload, NULL);
......
return REDIS_OK;
}

 
(2) Master服务器备份数据库到.rdb文件:
当Slave服务器发送SYNC命令到Master服务器时, Master服务器便会调用syncCommand()函数来进行同步. 同步的第一步是把数据库的数据存储为rdb文件, 存储完毕后调用updateSlavesWaitingBgsave()函数来发送rdb文件给所有的Slave服务器.代码如下:

void syncCommand(redisClient *c) {
    //如果正在保存rdb文件
if (server.bgsavechildpid != -1) {
    ......
    //主要判断当前存储rdb文件是不是由SYNC命令触发的
    //如果当前存储rdb文件不是由SYNC命令触发, 则要等到下一次
    ......
} else {//否则调用rdbSaveBackground()存储rdb文件
    rdbSaveBackground(server.dbfilename);
}
}

 
当rdbSaveBackground()函数执行完毕, 就会调用updateSlavesWaitingBgsave()来发送rdb文件到所有的Slave服务器, 代码如下:

void updateSlavesWaitingBgsave(int bgsaveerr) {
    listRewind(server.slaves,&li);
while((ln = listNext(&li))) {
    slave->repldbfd = open(server.dbfilename,O_RDONLY);
    .......
    aeCreateFileEvent(server.el,slave->fd,AE_WRITABLE, sendBulkToSlave,slave);
}
}

    updateSlavesWaitingBgsave()要做的事情是, 打开rdb文件, 创建发送rdb文件IO事件(sendBulkToSlave). 而sendBulkToSlave()主要的工作就是把rdb文件发送给Slave服务器.
    而当Slave服务器接收rdb文件完毕之后(readSyncBulkPayload()函数处理), 会清空原来数据库的数据, 然后把rdb文件的数据导入到数据库中.
 
(3) 增量同步
完成上面的步骤之后, 同步基本完成. 接下来的工作就是增量同步, 也就是当Master服务器有数据更新的时候, 会立刻同步到所有的Slave服务器. 由replicationFeedSlaves()函数完成.
当我们在Master服务器增减数据的时候, 就会触发replicationFeedSlaves(), 代码如下:

void call(redisClient *c, struct redisCommand *cmd) {
    ......
    if ((dirty || cmd->flags & REDIS_CMD_FORCE_REPLICATION) &&
        listLength(server.slaves))
        replicationFeedSlaves(server.slaves,c->db->id,c->argv,c->argc);
    ......
}

call()函数就是当用户执行命令的时候触发. 而dirty表示是否有数据更新, 如果有数据更新而且slave服务器不为空, 就执行replicationFeedSlaves().
而replicationFeedSlaves()主要做的工作就是把用户执行的命令发送到所有的Slave服务器, 让Slave服务器执行. 这样就可以实施同步功能.