redis持久化策略

redis是内存数据库,它把数据存储在内存中,这样在加快读取速度的同时也对数据安全性产生了新的问题,即当redis所在服务器发生宕机后,redis数据库里的所有数据将会全部丢失。

为了解决这个问题,redis提供了持久化功能:RDB和AOF。

全量写入:RDB

rdb是redis的一种数据持久化策略,redis将某一时间点的数据全部打包生成一个.rdb的文件,保存在磁盘中,当我们重启redis服务的时候,将会读取该rdb文件恢复数据库中的数据。

手动生成rdb快照:

  1. redis客户端发送bgsave命令来创建rdb快照
  2. redis客户端发送save命令来创建rdb快照
  3. redis客户端发送shutdown命令,redis服务端会在收到命令后先产生rdb快照,再关闭服务

自动生成rdb快照:

  • redis基于redis配置文件的 save规则进行自动生成快照,配置项如下:
[redis@6381]$ more /usr/local/redis/conf/redis.conf 
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
dbfilename "dump.rdb"          #持久化文件名称
dir "/data/dbs/redis/6381"    #持久化数据文件存放的路径

上面是redis配置文件里默认的RDB持久化设置:

  • 前三行都是对触发RDB的一个条件,例如第一行的意思是每900秒钟里redis数据库有一条数据被修改则触发RDB,依次类推;只要有一条满足就会调用BGSAVE进行RDB持久化。
  • 第四行dbfilename指定了把内存里的数据库写入本地文件的名称,该文件是进行压缩后的二进制文件,通过该文件可以把数据库还原到生成该文件时数据库的状态。
  • 第五行dir指定了RDB文件存放的目录。

RDB持久化也分两种:SAVE和BGSAVE

SAVE是阻塞式的RDB持久化,当执行这个命令时redis的主进程把内存里的数据库状态写入到RDB文件(即上面的dump.rdb)中,直到该文件创建完毕的这段时间内redis将不能处理任何命令请求。

BGSAVE属于非阻塞式的持久化,它会创建一个子进程专门去把内存中的数据库状态写入RDB文件里,同时主进程还可以处理来自客户端的命令请求。但子进程基本是复制的父进程,这等于两个相同大小的redis进程在系统上运行,会造成内存使用率的大幅增加。

优势

  • 一旦采用该方式,那么你的整个Redis数据库将只包含一个文件,这样非常方便进行备份。比如你可能打算没1天归档一些数据。
  • 方便备份,我们可以很容易的将一个一个RDB文件移动到其他的存储介质上
  • RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。
  • 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。

劣势

  • 如果你需要尽量避免在服务器故障时丢失数据,那么 RDB 不适合你。 虽然 Redis 允许你设置不同的保存点(save point)来控制保存 RDB 文件的频率, 但是,因为RDB 文件需要保存整个数据集的状态, 所以它并不是一个轻松的操作。 因此你可能会至少 5 分钟才保存一次 RDB 文件。 在这种情况下, 一旦发生故障停机, 你就可能会丢失好几分钟的数据。
  • 每次保存 RDB 的时候,Redis 都要 fork() 出一个子进程,并由子进程来进行实际的持久化工作。 在数据集比较庞大时, fork() 可能会非常耗时,造成服务器在数毫秒内停止处理客户端; 如果数据集非常巨大,并且 CPU 时间非常紧张的话,那么这种停止时间甚至可能会长达整整一秒。 虽然 AOF 重写也需要进行 fork() ,但无论 AOF 重写的执行间隔有多长,数据的耐久性都不会有任何损失。


增量写入:AOF

aof同样是redis的持久化策略,采用该策略的时候,redis会将被执行的写命令添加到aof文件的末尾,该文件被保留在磁盘中。当重启redis服务的时候会优先(相对于rdb文件而言)读取aof文件,完成对redis数据的恢复。

相比RDB每次持久化都会内存翻倍,AOF持久化除了在第一次启用时会新开一个子进程创建AOF文件会大幅度消耗内存外,之后的每次持久化对内存使用都很小。但AOF也有一个不可忽视的问题:AOF文件过大。你对redis数据库的每一次写操作都会让AOF文件里增加一条数据,久而久之这个文件会形成一个庞然大物。还好的是redis提出了AOF重写的机制,即我们上面配置的auto-aof-rewrite-percentage和auto-aof-rewrite-min-size。AOF重写机制这里暂不细述,我们只要知道AOF重写既是重新创建一个精简化的AOF文件,里面去掉了多余的冗余命令,并对原AOF文件进行覆盖。这保证了AOF文件大小处于让人可以接受的地步。      

Redis会记录上次重写后AOF文件的文件大小,而当前AOF文件大小跟上次重写后AOF文件大小的百分比超过auto-aof-rewrite-percentage设置的值,同时当前AOF文件大小也超过auto-aof-rewrite-min-size设置的最小值,则会触发AOF文件重写。以上面的配置为例,当现在的AOF文件大于64mb同时也大于上次重写AOF后的文件大小,则该文件就会被AOF重写。

最后需要注意的是,如果redis开启了AOF持久化功能,那么当redis服务重启时会优先使用AOF文件来还原数据库。

优势

  • 使用 AOF 持久化会让 Redis 变得非常耐久(much more durable):你可以设置不同的 fsync 策略,比如无 fsync ,每秒钟一次 fsync ,或者每次执行写入命令时 fsync 。 AOF 的默认策略为每秒钟 fsync 一次,在这种配置下,Redis 仍然可以保持良好的性能,并且就算发生故障停机,也最多只会丢失一秒钟的数据( fsync 会在后台线程执行,所以主线程可以继续努力地处理命令请求)。
  • AOF 文件是一个只进行追加操作的日志文件(append only log), 因此对 AOF 文件的写入不需要进行 seek , 即使日志因为某些原因而包含了未写入完整的命令(比如写入时磁盘已满,写入中途停机,等等), redis-check-aof 工具也可以轻易地修复这种问题。
    Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时,自动地在后台对 AOF 进行重写: 重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。 整个重写操作是绝对安全的,因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中,会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面,即使重写过程中发生停机,现有的 AOF 文件也不会丢失。 而一旦新 AOF 文件创建完毕,Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件,并开始对新 AOF 文件进行追加操作。
  • AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作, 这些写入操作以 Redis 协议的格式保存, 因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂, 对文件进行分析(parse)也很轻松。 导出(export) AOF 文件也非常简单: 举个例子, 如果你不小心执行了 FLUSHALL 命令, 但只要 AOF 文件未被重写, 那么只要停止服务器, 移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令, 并重启 Redis , 就可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

劣势

  • 对于相同的数据集来说,AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积。
  • 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)。
  • AOF 在过去曾经发生过这样的 bug : 因为个别命令的原因,导致 AOF 文件在重新载入时,无法将数据集恢复成保存时的原样。 (举个例子,阻塞命令 BRPOPLPUSH 就曾经引起过这样的 bug 。) 测试套件里为这种情况添加了测试: 它们会自动生成随机的、复杂的数据集, 并通过重新载入这些数据来确保一切正常。 虽然这种 bug 在 AOF 文件中并不常见, 但是对比来说, RDB 几乎是不可能出现这种 bug 的。
posted @ 2019-02-28 23:30 robin·张 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏