redis replication环形缓冲区算法详解_Redis

redis 的复制环形缓冲区（replication backlog）是实现主从节点增量同步（partial resynchronization）的核心机制。

它的本质是一个固定大小的内存环形队列，用于临时存储主节点最近传播的写命令。

当从节点短暂断开后重连时，如果所需数据仍在缓冲区中，主节点可以直接发送增量数据，避免全量同步的开销。

一、环形缓冲区的作用

在 redis 的 info replication 输出中，与环形缓冲区相关的字段包括：

字段	作用
repl_backlog_active:1	缓冲区是否启用（1=启用）。
repl_backlog_size:1048576	缓冲区总大小（默认 1mb，可配置）。
repl_backlog_first_byte_offset:1	缓冲区中第一个字节对应的全局复制偏移量（标识缓冲区的起点）。
repl_backlog_histlen:979768	缓冲区中实际存储的数据长度（从起点到最新数据的距离）。
master_repl_offset:979768	主节点当前最新的复制偏移量（标识数据写入进度）。

缓冲区是一个字符数组，逻辑上视为环形（类似循环队列）。

通过两个指针隐式管理：

主节点每次传播写命令时：

将命令追加到缓冲区。
更新 master_repl_offset（增加命令的字节长度）。
如果缓冲区已满（repl_backlog_histlen == repl_backlog_size），则覆盖旧数据，并向前移动起点指针（repl_backlog_first_byte_offset 递增）。

触发条件：当 master_repl_offset - repl_backlog_first_byte_offset > repl_backlog_size。
覆盖行为：新数据覆盖旧数据，repl_backlog_first_byte_offset 向前推进，确保缓冲区大小固定。

当从节点重连主节点时：

发送自己的 slave_repl_offset（已复制的最后偏移量）。

主节点检查：

如果 slave_repl_offset 在 [repl_backlog_first_byte_offset, master_repl_offset] 范围内：
增量同步：从缓冲区中提取 slave_repl_offset + 1 到 master_repl_offset 之间的数据发送给从节点。
否则：
全量同步：生成 rdb 快照并传输全部数据。

缓冲区大小 (repl-backlog-size)

缓冲区保留时间 (repl-backlog-ttl)

假设缓冲区大小为 1000 字节，初始状态：

repl_backlog_first_byte_offset = 1
master_repl_offset = 1
repl_backlog_histlen = 0

写入 500 字节数据

再写入 600 字节数据

总需空间 500 + 600 = 1100，超过缓冲区大小（1000）。
覆盖旧数据，起点指针前进到 101（覆盖前 100 字节）。
repl_backlog_first_byte_offset = 101，master_repl_offset = 1101，repl_backlog_histlen = 1000。

从节点断线重连