redis 持久化详解

关于redis的安装和基本使用,参考本人博客:

redis安装和基础入门

Redis数据库的学习与实践—Redis的常用命令及高级应用

1 redis持久化(persistence)

1.1 Redis 提供了多种不同级别的持久化方式

  1. RDB 持久化可以在指定的时间间隔内生成数据集的时间点快照(point-in-time snapshot)。
  2. AOF 持久化记录服务器执行的所有写操作命令,并在服务器启动时,通过重新执行这些命令来还原数据集。 AOF 文件中的命令全部以 Redis 协议的格式来保存,新命令会被追加到文件的末尾。 Redis 还可以在后台对 AOF 文件进行重写(rewrite),使得 AOF 文件的体积不会超出保存数据集状态所需的实际大小。

Redis 还可以同时使用 AOF 持久化和 RDB 持久化。 在这种情况下, 当 Redis 重启时, 它会优先使用 AOF 文件来还原数据集, 因为 AOF 文件保存的数据集通常比 RDB 文件所保存的数据集更完整。

也可以关闭持久化功能,让数据只在服务器运行时存在。

1.2 RDB 模式

1.2.1 配置方式

RDB 复制模式也称作快照模式,在指定时间间隔中保存数据快照。

save <seconds> <changes>

在 seconds 时间间隔中发生changes次数的变化,就触发一次快照保存。可以配置多条规则。

除了在redis的配置文件中配置快照的规则外,还可以手动直接触发一次快照。直接调用SAVE 或者 BGSAVE命令。

1.2.2 工作原理

当 Redis 需要保存 dump.rdb 文件时, 服务器执行以下操作:

  1. Redis 调用 fork() ,同时拥有父进程和子进程。
  2. 子进程将数据集写入到一个临时 RDB 文件中。
  3. 当子进程完成对新 RDB 文件的写入时,Redis 用新 RDB 文件替换原来的 RDB 文件,并删除旧的 RDB 文件。

这种工作方式使得 Redis 可以从写时复制(copy-on-write)机制中获益

1.2.3 优缺点

优点

  1. RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件,它保存了 Redis 在某个时间点上的数据集。 这种文件非常适合用于进行备份: 比如说,你可以在最近的 24 小时内,每小时备份一次 RDB 文件,并且在每个月的每一天,也备份一个 RDB 文件。 这样的话,即使遇上问题,也可以随时将数据集还原到不同的版本。
  2. RDB 非常适用于灾难恢复(disaster recovery):它只有一个文件,并且内容都非常紧凑,可以(在加密后)将它传送到别的数据中心。
  3. RDB 可以最大化 Redis 的性能:父进程在保存 RDB 文件时唯一要做的就是 fork 出一个子进程,然后这个子进程就会处理接下来的所有保存工作,父进程无须执行任何磁盘 I/O 操作。
  4. RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

缺点

  1. rdb模式按照指定时间发生几次变化来持久化数据,这就有可能在数据没有发生持久化的时候就宕机,导致当前时间段内的数据丢失
  2. 每次rdb回fork子进程进行,当数据量比较大的时候fork很耗时间,CPU紧张的时候更容易出现卡顿。

1.3 AOF(AppendOnly File) 模式

在服务器突然断电,死机,或者调用kill -9 命令杀死redis的时候,使用rdb的方式持久化是不够,这个时候最新的操作是没有被持久化。因此redis提供另外的一种持久化方式,append-only file 。

1.3.1 AOF 配置方式

要启动AOF的方式,需要在配置文件中设置

appendonly yes

配置时候,redis没产生一条指令都会被追加到AOF文件中,当服务器重启的时候,redis就从这个文件中重新执行指令来回复数据到内存中。

aof重写

通过上面不难发现,如果每次执行指令被保存,aof文件会越来远大。例如,一个increment 100次,就有100条指令,但是实际可以在回复数据的时候调用一句set 指令回复到最后的数据就可以了。所以redis也内置了重写机制。在不中断对客户端的服务器的情况下,在后台对aof文件重写。reids 2.2之前。需要是不是的调用BGREWRIETAOF指令,redis 2.4之后都是自动触发此指令。

同步频率配置 (how durable)

多久把数据同步(fsync)一次到文件的策略有三种:

  1. fsync always 每次新的指令,每条指令都加到aof。此方法非常非常的慢,但是非常安全。
  2. fsync everysec每个一秒钟同步一次。这种方法速度很快,最坏情况是损失1s内的数据
  3. never no 不同步,而是交给操作系统去处理。非常快,但是不安全。

redis默认和推荐的方法是每秒同步方式。

配置方式

# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no

AOF文件损坏怎么处理

当AOF文件损坏的时候,redis不能再从AOF中恢复数据,可按找下面的步骤处理:

  1. 备份当前AOF文件
  2. 使用redis-check-aof工具修复原AOF文件,执行命令 redis-check-aof --fix
  3. 选择性的使用diff -u检测两个文件的不同
  4. 用修改后的文件重启服务

1.3.2 AOF 工作原理(rewrite)

  1. redis forks 一个子进程
  2. 子进程开始把AOF写到一个临时文件
  3. 父进程计算所有的新变化并放在一个内存缓冲区(同时他还把这些变化写进老的AOF文件,所以重写失败,也是安全的)
  4. 最后。redis自动用新文件替换老文件。开始往新文件添加数据

1.3.3 AOF 优缺点

AOF 优点

  1. 数据安全性更高,从同步机制上看。always方式满,但每条指令都存储。
  2. aof是一个追加文件,出现问题可以使用redis-check-aof工具修复
  3. 文件过大的时候会使用重写方式,只要文件存在,数据有可以恢复
  4. 文件内容以redis的协议存储,方便解读。能偶方便导出和解析。

AOF 缺点

  1. 数据量过大的时候,redis的aof体积会比rdb文件大
  2. 根据所使用的 fsync 策略,AOF 的速度可能会慢于 RDB 。 在一般情况下, 每秒 fsync 的性能依然非常高, 而关闭 fsync 可以让 AOF 的速度和 RDB 一样快, 即使在高负荷之下也是如此。 不过在处理巨大的写入载入时,RDB 可以提供更有保证的最大延迟时间(latency)

1.4 数据容灾

需要经常对数据数据(rdb文件)进行备份

  1. 使用corn job方式,定去备份rdb文件到某个文件夹
  2. 备份时间打上时间标签,使用find找到很早期的备份删除
  3. 定期把备份放到当前物理机之外的机器备份一份。
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