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

• 增量同步
  从节点断线重连时，优先尝试从缓冲区中恢复丢失的数据，避免全量同步（RDB 传输）。
  
• 降低网络抖动影响
  在网络不稳定时，缓冲区保留最近的数据，提高系统的容错性。
  
• 高效内存管理
  固定大小的环形结构避免内存无限增长，旧数据会被新数据覆盖。
  

二、环形缓冲区的核心字段

在 Redis 的

1. INFO replication

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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）。
三、环形缓冲区算法原理


1. 数据结构

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：

• 写指针：对应
  1. master_repl_offset

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  ，表示主节点最新写入的位置。
  
• 起点指针：对应
  1. repl_backlog_first_byte_offset

  复制代码
  ，表示缓冲区中最早数据的起始位置。
  

2. 写入数据

主节点每次传播写命令时：

• 将命令追加到缓冲区。
  
• 更新
  1. master_repl_offset

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  （增加命令的字节长度）。
  
• 如果缓冲区已满（
  1. repl_backlog_histlen == repl_backlog_size

  复制代码
  ），则覆盖旧数据，并向前移动起点指针（
  1. repl_backlog_first_byte_offset

  复制代码
  递增）。
  

3. 覆盖机制

• 触发条件：当
  1. master_repl_offset - repl_backlog_first_byte_offset > repl_backlog_size

  复制代码
  。
  
• 覆盖行为：新数据覆盖旧数据，
  1. repl_backlog_first_byte_offset

  复制代码
  向前推进，确保缓冲区大小固定。
  

4. 从节点重连时的同步逻辑

当从节点重连主节点时：
发送自己的

1. slave_repl_offset

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（已复制的最后偏移量）。
主节点检查：

• 如果
  1. slave_repl_offset

  复制代码
  在
  1. [repl_backlog_first_byte_offset, master_repl_offset]

  复制代码
  范围内：
  
• 增量同步：从缓冲区中提取
  1. slave_repl_offset + 1

  复制代码
  到
  1. master_repl_offset

  复制代码
  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。
  

四、配置优化建议

缓冲区大小 (

1. repl-backlog-size

复制代码

)

• 需根据网络环境和数据写入速率调整。
  
• 公式建议：
  1. 缓冲区大小 ≥ 断线最大时间 × 平均写入速率

  复制代码
  。
  
• 例如：若网络最长可能断开 60 秒，主节点每秒写入 10KB，则缓冲区至少设置为
  1. 60s × 10KB = 600KB

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  （实际建议略大）。
  

缓冲区保留时间 (

1. repl-backlog-ttl

复制代码

)

• 默认 3600 秒（1 小时），表示主节点在没有从节点连接时，保留缓冲区的时间。
  
• 若所有从节点长期断开，超时后缓冲区会被释放以节省内存。
  

五、示例场景

假设缓冲区大小为 1000 字节，初始状态：

1. repl_backlog_first_byte_offset = 1
   
2. master_repl_offset = 1
   
3. repl_backlog_histlen = 0

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写入 500 字节数据

• 1. master_repl_offset

  复制代码
  变为
  1. 501

  复制代码
  ，
  1. repl_backlog_histlen = 500

  复制代码
  。
  
• 缓冲区未满，起点指针不变。
  

再写入 600 字节数据

• 总需空间
  1. 500 + 600 = 1100

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  ，超过缓冲区大小（1000）。
  
• 覆盖旧数据，起点指针前进到
  1. 101

  复制代码
  （覆盖前 100 字节）。
  
• 1. repl_backlog_first_byte_offset = 101

  复制代码
  ，
  1. master_repl_offset = 1101

  复制代码
  ，
  1. repl_backlog_histlen = 1000

  复制代码
  。
  

从节点断线重连

• 若从节点的
  1. slave_repl_offset = 800

  复制代码
  ：
  
• 在
  1. [101, 1101]

  复制代码
  范围内，触发增量同步。
  
• 若从节点的
  1. slave_repl_offset = 50

  复制代码
  ：
  
• 不在范围内，触发全量同步。
  

六、总结

Redis 的环形缓冲区通过高效的内存管理和偏移量追踪机制，显著提升了主从复制的健壮性和性能。
合理配置

1. repl-backlog-size

复制代码

和监控

1. repl_backlog_histlen

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是避免全量同步的关键。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

来源：https://www.jb51.net/database/339162vxk.htm
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