Redis学习一:Redis两种持久化机制

服务器

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2020-6-15

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申明

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22.jpg

前言

Redis是基于内存来实现的NO SQL数据库,但是我么你都知道存储在内存中的数据,只要服务器关机,内存中的数据就会消失了。

为了避免内存中的数据丢失,Redis提供了对持久化的支持。Redis共有RDB和AOF两种持久化机制。

可以先看下两种持久化机制原理:

01_Redis中RDB和AOF.jpg

RDB和AOF两种持久化机制的介绍

RDB持久化机制,对redis中的数据执行周期性的持久化

AOF机制对每条写入命令作为日志,以append-only的模式写入一个日志文件中,在redis重启的时候,可以通过回放AOF日志中的写入指令来重新构建整个数据集

如果同时使用RDB和AOF两种持久化机制,那么在redis重启的时候,会使用AOF来重新构建数据,因为AOF中的数据更加完整

RDB持久化机制的优点

  1. RDB非常适合做冷备,可以将这种完整的数据文件发送到一些远程的安全存储上去,比如云服务器。

  2. RDB对redis对外提供的读写服务,影响非常小,可以让redis保持高性能,因为redis主进程只需要fork一个子进程,让子进程执行磁盘IO操作来进行RDB持久化即可

  3. 相对于AOF持久化机制来说,直接基于RDB数据文件来重启和恢复redis进程,更加快速

RDB持久化机制的缺点

  1. 如果想要在redis故障时,尽可能少的丢失数据,那么RDB没有AOF好。一般来说RDB数据快照文件,都是每隔5分钟,或者更长时间生成一次,这个时候就得接受一旦redis进程宕机,那么会丢失最近5分钟的数据
  2. RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候,如果数据文件特别大,可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒,或者甚至数秒

AOF持久化机制的优点

  1. AOF可以更好的保护数据不丢失,一般AOF会每隔1秒,通过一个后台线程执行一次fsync操作,最多丢失1秒钟的数据
  2. AOF日志文件以append-only模式写入,所以没有任何磁盘寻址的开销,写入性能非常高,而且文件不容易破损,即使文件尾部破损,也很容易修复
  3. AOF日志文件即使过大的时候,出现后台重写操作,也不回影响客户端的读写。因为再rewrite log的时候,会对其中的指令进行压缩,创建一份需要恢复数据的最小日志出来。再创建新日志文件的时候,老的日志文件还是照常写入。当新的merge后的日志文件ready的时候,再交换老日志文件即可
  4. AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录,这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。比如不小心使用flushall命令清空了所有数据,只要这个时候后台rewrite还没有发生,那么就可以立即拷贝AOF文件,将最后一条flushall命令给删除,然后再将AOF文件放回去,就可以通过恢复机制,自动恢复所有数据

AOF持久化机制的缺点

  1. 对于同一份数据来说,AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大
  2. AOF开启后,支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低,因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件,当然,每秒一次fsync,性能也还是很高的

RDB和AOF到底该如何选择

  1. 不要仅仅使用RDB,因为那样会导致丢失很多数据
  2. 不要仅仅使用AOF,因为这样会有问题,第一:通过AOF做冷备,没有RDB做冷备,来的恢复速度更快。第二:RDB每次简单粗暴生成数据快照,更加健壮,可以避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug
  3. 综合使用AOF和RDB两种持久化机制,用AOF来保证数据不丢失,作为数据恢复的第一选择;用RDB来做不同程度的冷备,在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候,还可以使用RDB来进行快速的数据恢复

RDB 配置

// 900s内至少达到一条写命令
save 900 1
// 300秒内至少达到10条写命令
save 300 10
// 60秒内至少达到10000条写命令
save 60 10000

也可以手动调用save或者bgsave命令,同步或异步执行rdb快照生成

RDB持久化机制的工作流程

  1. redis根据配置自己尝试去生成rdb快照文件
  2. fork一个子进程出来
  3. 子进程尝试将数据dump到临时的rdb快照文件中
  4. 完成rdb快照文件的生成之后,就替换之前旧的快照文件

dump.rdb 每次生成一个新的快照,都会覆盖之前老的快照文件

AOF 持久化的配置

AOF持久化默认是关闭的,默认是打开RDB持久化配置的。

配置appendonly yes,可以打开AOF持久化

打开AOF持久化之后,redis每次接收一条写命令,就会写入日志文件中,当然是先写入os cache,然后每隔一定时间再fsync一下。

而且即使AOF和RDB都开启了,redis重启的时候也会优先选择AOF,因为AOF的数据比较完整

可以配置AOF的fsync策略,有三种策略可以选择:

  • always:每次写入一条数据,立即将这个数据对应的写离职fsync到磁盘上去,性能非常差
  • everysec:每秒将os cache中的数据fsync到磁盘,这个是最常用的,性能比较高
  • no:仅仅redis负责将数据写入os cache就不需要管了,依赖os根据自己的策略将数据刷入到磁盘中

AOF rewrite

redis中的数据时有限的,很多数据可能会自动过期,可能会被用户删除,也有可能被redis用缓存清除的算法清理掉

redis中的数据会不断淘汰掉旧的数据,只有一部分常用的数据会自动保留在redis内存中

所以很可能之前已经被清理掉的数据,对应的写日志还停留在AOF中,AOF日志文件就一个,会不断的膨胀

所以基于上面的原因,AOF会自动在后台每隔一定时间做rewrite操作,比如日志里已经存放了针对100w数据的写日志,而redis内存中此时只有10w数据;rewrite会基于当前内存中10w数据构建一套最新的日志到AOF中,覆盖之前的老日志

在redis.conf中,可以配置rewrite的策略:

  • auto-aof-rewrite-percentage 100
  • auto-aof-rewrite-min-size 64mb

大小超过64mb,且比上次增长了100%才会触发一次rewrite

具体rewrite步骤:

  1. redis fork一个子进程
  2. 子进程基于当前内存中的数据,构建日志,开始往一个新的临时AOF文件中写入日志
  3. redis主进程,接收到client新的写操作之后,在内存中写入日志,同时新的日志也继续写入旧的AOF文件
  4. 用新的日志文件替换掉旧的日志文件

AOF破损文件的修复

如果redis在append数据到AOF文件时,机器宕机了,可能会导致AOF文件破损

用redis-check-aof –fix命令来修复破损的AOF文件

AOF和RDB同时工作

  1. 如果RDB在执行snapshotting操作,那么redis不会执行AOF rewrite操作。如果redis在执行AOF rewrite,那么就不会执行RDB snapshotting操作
  2. 如果RDB在执行snapshotting,此时用户执行BGREWRITEAOF命令,那么等RDB快照生成之后,才会去执行AOF rewrite
  3. 同时有RDB snapshot文件和AOF日志文件,那么redis重启的时候,会优先使用AOF进行数据恢复,因为其中的日志更完整

作者:一枝花算不算浪漫