回答

单机版的 Redis 存在单点故障问题，Redis 的主从架构是 Redis 高可用和数据备份机制的核心。Redis 主从复制允许一个或多个从节点复制主节点的数据状态，其过程分为三个阶段：

1、建立连接阶段

这个阶段的主要作用是主从节点建立连接，为数据同步做准备。

• 保存主节点信息：当从节点执行 slaveof masterIp masterPort 命令后，就会将主节点的 IP、port 信息保存下来。
• 主从建立连接：从节点发现新的主节点后会尝试与主节点建立 Socket 连接。
• 发送 ping 命令：当主从建立连接后，从节点会向主节点发送 ping 命令，主要有两个目的：
  • 检查 Socket 连接是否可用
  • 检查主节点是否可以处理请求
• 身份认证：如果主节点要求密码验证，从节点必须正确的密码才能通过验证。

2、数据同步阶段

当从节点发送 ping 命令收到 pong 回复后，主从节点就建立了连接，这时他们便可以进行数据同步了，具体的执行方式是：从节点向主节点发送 psync 命令，主节点根据当前状态的不同进行不同的复制流程。流程分为：全量复制和部分复制，下篇文章会专门介绍这两种复制方式，这里不再详述。

这里需要注意的两点：

1. 主从首次建立连接时是进行全量复制，当主从断开连接，从节点重新连接时，则需要根据偏移量来判断是进行全量复制还是部分复制。
2. 在数据同步前，从节点是主节点的客户端，主节点不是从节点的客户端，但是到了这个阶段以后，主从节点互为客户端，这是因为在这个阶段后，主节点会主动向从节点发送命令。

3、命令传播阶段

数据同步完成后，主节点会持续将新的写命令实时发送给从节点。这样就保证了主节点和从节点之间数据的实时一致性。

如果因网络等原因导致主从连接暂时中断，当重新建立连接时，通过 Redis 2.8 及以上版本引入的部分重新同步（PSYNC）机制，从节点可以只请求丢失的数据，而不需要重新进行全量同步。

扩展

Redis 的主节点会根据当前状态的不同执行不同复制操作，包括全量复制和部分复制：

• 全量复制：用于首次复制或者其他不能进行部分复制的情况。全量复制是一个非常重的操作，一般我们都要规避它。
• 部分复制：用于从节点短暂中断的情况（网络中断、短暂的服务宕机）。部分复制是一个非常轻量级的操作，因为它只需要将中断期间的命令同步给从节点即可，相比于全量复制，它显得更加高效。

在 Redis 2.8 以前，从节点向主节点发送 sync 命令请求同步数据，此种方式是全量复制。在 Redis 2.8 以后，Redis 支持部分复制，发送的命令是 psync。

全量复制

全量复制是指主节点将自身的整个数据集都发送给从节点的过程。因此它传输的数据量比较大，有一定的性能开销，所以我们需要尽可能地规避它。