Redis多机数据库的实现离不开复制功能，在复制功能的基础之上，结合《Redis常见部署架构》，实现高可用的多机数据库解决方案。

主从复制

在Redis中，可以通过执行REPLICAOF命令或者设置replicaof选项（SLAVEOF命令在cluster模式下禁用），让一个服务器去复制另一个服务器，我们称该模式为主从复制模式。Redis主从复制模式主要由SYNC/PSYNC命令实现，主从复制模式是实现Redis可靠性架构的方式之一。SYNC/PSYNC命令主要区别在于PSYNC可以实现slave断线重连后的增量复制，而SYNC是每次全量复制效率非常低，在Redis高版本中该命令已经弃用。

部分重同步实现

部分重同步功能由一下三个部分构成：

• 主服务器复制偏移量和从服务器复制偏移量
• 主服务器复制积压缓冲区
• 服务器运行ID

复制偏移量

主服务器和从服务给自维护一个复制偏移量

复制积压缓冲区

复制积压缓冲区是一个固定长度的FIFO队列，当master开始复制时会进行双写，即同时写入复制积压缓冲区和slave

复制流程

• 在slave通过REPLICAOF命令设置master的ip地址及端口地址。
• slave通过设置的ip端口开始与master开始建立套接字连接。
• slave成为master的客户端之后，首先做的事情就是向master发送PING命令（为了保证master的可用性）。
• slave收到master回复的PONG后需要进行身份认证，slave通过AUTH密码到master认证（此步骤在认证关闭的情况下不需要做）。
• 认证完成后slave通过REPLICAOF命令向master发送复制监听端口号。
• 上述准备工作完成之后，slave将向master发送PSYNC命令，开始执行同步操作，master执行流程见上图。
• 完成同步操作后，master将会进入命令传播阶段，slave将一直接受master发来的写命令。

主从复制一致性机制

主从复制时过期时间一致性

1）master在执行写命令传播时对设计过期时间的命令做转换操作：

• 会将EXPIREP/EXPIRE/EXPIREAT 转换为 PEXPIREAT 。
• 会将SETEX/PSETEX 转换为 SET 和 PEXPIREAT 两个命令。
• 会将SET [EX seconds][PX milliseconds] 转换为 SET 和 PEXPIREAT 两个命令。

2）官网在《Replication》一节介绍到关于slave复制过期key的策略，具体如下：

• slave 不会让 key 过期，而是等待 master 让 key 过期。当一个 master 让一个 key 到期（或由于 LRU 算法将之驱逐）时，它会合成一个 DEL 命令并传输到所有的 slave。
• 但是，由于这是 master 驱动的 key 过期行为，master 无法及时提供 DEL 命令，所以有时候 slave 的内存中仍然可能存在在逻辑上已经过期的 key 。为了处理这个问题，slave 使用它的逻辑时钟以报告只有在不违反数据集的一致性的读取操作（从主机的新命令到达）中才存在 key。用这种方法，slave 避免报告逻辑过期的 key 仍然存在。在实际应用中，使用 slave 程序进行缩放的 HTML 碎片缓存，将避免返回已经比期望的时间更早的数据项。
• 在Lua脚本执行期间，不执行任何 key 过期操作。当一个Lua脚本运行时，从概念上讲，master 中的时间是被冻结的，这样脚本运行的时候，一个给定的键要么存在要么不存在。这可以防止 key 在脚本中间过期，保证将相同的脚本发送到 slave ，从而在二者的数据集中产生相同的效果。

心跳检测

• slave默认会每秒一次的频率向master发送REPLICAOF ACK <slave复制偏移量> 用于检测与master网络连接情况及命令是否存在丢失；
• master则通过min-slaves配置可以判断当指定延迟内的slave数量少于指定数量时，master将拒绝执行写命令传播。
• 每次心跳master接收到slave发送的复制偏移量后，将会与自己的复制偏移量做对比，如果小于自身偏移量，则master将会在复制缓冲区中找到缺失的部分发送给slave（与部分重同步类似，两者区别在于：部分重同步是发生在slave断连后重连恢复复制时）

以上就是Redis对象系统介绍，如果各位还想了解更多，欢迎评论+关注[送心]，Redis图解系列专栏持续更新中。