持久化(AOF/RDB)

RDB

把当前进程数据生成快照保存在硬盘

触发时机

  1. 手动执行 dgsave
  2. 使用save 相关配置 , save m n。表示m秒内数据集存在n次修改时,自动触发 bgsave
  3. 从节点执行全量复制,主节点自动执行 bgsave 生成RDB文件并发送给从节点。
  4. 执行 debug reload 重新加载redis时。
  5. 在没有开启AOF的情况下执行 shutdown
  6. 执行 flushall ,在这种情况下,会删除所有数据,即RDB文件也会是空的。谨慎操作

生成流程

  1. 父进程执行bgsave,会fork子进程,由子进程生成RDB文件。
  2. fork 子进程过程中会阻塞,fork完成后,父子进程并行,父进程可以处理其他操作。
  3. 子进程根据父进程内存生成临时快照文件,完成后对原文件进行原子替换。
  4. 子进程发送信号给父进程表示完成,父进程更新统计信息

在生成RDB文件过程中产生的数据无法备份。

RDB生成流程

文件处理

保存: 保存在dir/dbfilename 下 。 dir、dbfilename为配置项。

压缩: dbcompression yes 默认开启,采用LZF算法进行压缩。

校验: 加载RDB文件时,可能存在文件的损坏。 采用 redis-check-dump 工具进行检测。

AOF

  1. 持久化每次的写命令,重启时再执行AOF中命令进行数据恢复。主要的解决数据持久化的实时性。
  2. 开启AOF设置参数 appendonly yes ,默认不开启。
  3. 文件名设置参数 appendfilename 指定,默认为 appendonly.aof。

处理流程

  1. 写命令执行,会追加到缓存(命令写入)
  2. AOF缓存区根据对应的策略向硬盘做同步操作(文件同步)
  3. AOF文件过大,需要定期重写AOF文件(文件重写)
  4. 重启服务加载AOF(AOF加载)

文件同步

同步策略

使用 appendfsync 参数控制,默认为 appendfsync everysec

可配置项 说明
always 命令写入缓存后,调用系统fsync同步数据到硬盘AOF文件中,然后线程返回
everysec 1. 命令写入缓存后,调用系统write操作,然后线程返回。
2. fsync同步文件操作由专门线程每秒调用一次。
3. fsync同步可能失败或同步时间超过1秒,若主线程判断距上一次同步成功超过2秒,则会阻塞主线程,直到同步操作完成。
保证了最多可能丢失2秒数据。
no 命令写入缓存后,调用系统write操作,然后线程返回。
fsync同步文件操作由操作系统负责何时执行,通常同步周期最长30秒
文件同步

重写机制

重写是通过丢弃进程中超时的数据去除旧AOF文件中无效的命令以及将多条写命令合并为一个的操作。

触发时机

手动触发: 直接调用 bgrewriteaof 命令

自动触发: 根据auto-aof-rewrite-min-sizeauto-aof-rewrite-percentage 参数确定触发时机。

auto-aof-rewrite-percentage ,当前的aof文件的大小超过上一次文件大小的百分比时,会触发重写。

auto-aof-rewrite-min-size ,限制了允许重写的最小文件大小,当aof文件达到这个值时,触发重写。

《redis开发与运维》P159看具体公式

重写流程

  1. 若当前已经存在AOF重写了,流程返回。 若当前正在执行 bgsave,重写命令等待 bgsave 完成后继续执行。步骤1)
  2. fork 子进程,fork完成后父进程继续工作。步骤 2)、3.1)
  3. 由于fork操作运用写时复制技术,子进程只能共享fork操作时的内存数据。aof_rewrite_buf 保存的是fork之后父进程新写入的数据。步骤3.2)
  4. 子进程根据内存快照,按照命令合并规则写入到新的AOF文件。批量写入磁盘由 aof-rewrite-incremental-fsync yes 控制默认32MB。步骤4)
  5. 父进程把 ***aof_rewrite_buf *** 中的数据追加到新的AOF文件。 步骤5.2)
  6. 使用新的AOF文件的替换旧的文件,完成AOF重写。步骤5.3)
重写流程

重启加载

  1. 若开启了AOF持久化的,优先加载AOF文件。
  2. 若加载过程中发现AOF文件损坏,可尝试采用 redis-check-aof --fix 命令进行修复,修复前先备份AOF文件。
重启加载

混合模式

  1. redis4.0开始支持
  2. 开启方式: aof-use-rdb-preamble true
  3. 开启之后,AOF重写会把内存中数据以RDB方式写到AOF中,再将重写缓存区的数据追加到AOF中,最后将含有RDB格式和AOF格式的AOF文件覆盖旧的AOF文件。
  4. 重启加载时,也是优先加载AOF

总结

持久化模式 优点 缺点 适用场景
RDB 1. 重启加载速度比AOF快
2. 文件体积比整个实例内存小,在传输速度上快,适合做容灾恢复的备份
1. 没法做到实时持久化、不能保证数据完整性
2. 可阅读性差
3. 由于采用特定的二进制格式保存,多个版本之间可能存在兼容性的问题
1. 主从全量数据同步
2. 数据库备份
3. 对于丢失数据不敏感的业务场景,实例宕机后快速恢复
AOF 1. 能保证数据实时持久化,秒级丢失
2. 兼容性好,基于redis通讯协议(RDSP)的写命令追加
3. 可阅读性好
1. 数据文件体积大,即便有重写机制,但在相同数据集下,AOF还是比RDB文件大
2. 恢复速度比RDB慢
混合模式 既能快速备份又能避免大量数据丢失 1. RDB是压缩格式,AOF文件可读性差。
2. 不兼容4.0以下的版本
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