面试题：Redis复制数据备份时处理网络中断的策略

Question

当Redis主从复制过程中出现网络中断，从节点如何重新与主节点同步数据以确保数据备份的完整性？请详细说明涉及到的重连机制、部分重同步和全量重同步的场景及实现方式。

Answer 1

重连机制

1. 自动尝试重连：从节点在检测到与主节点的网络连接中断后，会按照一定的时间间隔自动尝试重新连接主节点。这个时间间隔通常会随着重连失败次数的增加而逐渐延长，以避免过于频繁地无效尝试。例如，初始重连间隔可能是1秒，每次失败后翻倍。
2. 配置参数控制：在Redis配置文件中，可以通过 repl-timeout 等参数来设置连接超时时间，影响重连的行为。如果在指定时间内未能成功连接主节点，则判定此次重连失败。

部分重同步

1. 场景：部分重同步适用于网络中断时间较短，主节点的数据变化量相对较小的情况。此时从节点可以只获取中断期间主节点新增的数据，而不需要进行全量的数据同步，从而减少带宽和时间消耗。
2. 实现方式：
   • 主节点维护复制偏移量：主节点会为每个从节点维护一个复制偏移量（replication offset），记录从节点当前复制数据的位置。同时主节点自身也有一个全局的复制偏移量，记录已处理的写命令的偏移量。
   • 从节点记录偏移量：从节点同样保存自己的复制偏移量。当网络中断恢复后，从节点向主节点发送 PSYNC 命令，并携带自己最后的复制偏移量。
   • 主节点判断：主节点收到 PSYNC 命令和偏移量后，会判断该偏移量是否在其复制积压缓冲区（replication backlog）内。如果在，主节点会将缓冲区中从该偏移量开始的增量数据发送给从节点，从节点接收并应用这些增量数据，完成部分重同步。

全量重同步

1. 场景：当网络中断时间较长，主节点的数据变化量较大，或者从节点是初次连接主节点时，就需要进行全量重同步。
2. 实现方式：
   • 从节点发起请求：从节点向主节点发送 SYNC 命令（Redis 2.8 之前使用 SYNC，之后使用 PSYNC，如果主节点不支持部分重同步，也会以全量重同步方式响应）。
   • 主节点执行BGSAVE：主节点收到 SYNC 命令后，会执行 BGSAVE 命令，在后台生成RDB快照文件，同时将新收到的写命令缓存起来。
   • 发送RDB文件：RDB文件生成完成后，主节点将RDB文件发送给从节点，从节点接收到RDB文件后，会先清空自身的数据，然后加载RDB文件，将数据恢复到主节点生成RDB文件时的状态。
   • 发送缓存命令：主节点将缓存的写命令发送给从节点，从节点按顺序执行这些命令，从而使数据与主节点保持一致，完成全量重同步。