Redis详解(六)------ RDB 持久化

   前面我们说过,Redis 相对于 Memcache 等其他的缓存产品,有一个比较明显的优势就是 Redis 不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。这几种丰富的数据类型我们花了两篇文章进行了详细的介绍,接下来我们要介绍 Redis 的另外一大优势——持久化。

  由于 Redis 是一个内存数据库,所谓内存数据库,就是将数据库中的内容保存在内存中,这与传统的MySQL,Oracle等关系型数据库直接将内容保存到硬盘中相比,内存数据库的读写效率比传统数据库要快的多(内存的读写效率远远大于硬盘的读写效率)。但是保存在内存中也随之带来了一个缺点,一旦断电或者宕机,那么内存数据库中的数据将会全部丢失。

  为了解决这个缺点,Redis提供了将内存数据持久化到硬盘,以及用持久化文件来恢复数据库数据的功能。Redis 支持两种形式的持久化,一种是RDB快照(snapshotting),另外一种是AOF(append-only-file)。本篇博客先对 RDB 快照进行介绍。

1、RDB 简介

  RDB是Redis用来进行持久化的一种方式,是把当前内存中的数据集快照写入磁盘,也就是 Snapshot 快照(数据库中所有键值对数据)。恢复时是将快照文件直接读到内存里。

2、触发方式

  RDB 有两种触发方式,分别是自动触发和手动触发。

①、自动触发

  在 redis.conf 配置文件中的 SNAPSHOTTING 下,在这篇文章中我们介绍过。

  

  ①、save:这里是用来配置触发 Redis的 RDB 持久化条件,也就是什么时候将内存中的数据保存到硬盘。比如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时,自动触发bgsave(这个命令下面会介绍,手动触发RDB持久化的命令)

  默认如下配置:

save 900 1:表示900 秒内如果至少有 1 个 key 的值变化,则保存
save 300 10:表示300 秒内如果至少有 10 个 key 的值变化,则保存
save 60 10000:表示60 秒内如果至少有 10000 个 key 的值变化,则保存

    当然如果你只是用Redis的缓存功能,不需要持久化,那么你可以注释掉所有的 save 行来停用保存功能。可以直接一个空字符串来实现停用:save ""

  ②、stop-writes-on-bgsave-error :默认值为yes。当启用了RDB且最后一次后台保存数据失败,Redis是否停止接收数据。这会让用户意识到数据没有正确持久化到磁盘上,否则没有人会注意到灾难(disaster)发生了。如果Redis重启了,那么又可以重新开始接收数据了

  ③、rdbcompression ;默认值是yes。对于存储到磁盘中的快照,可以设置是否进行压缩存储。如果是的话,redis会采用LZF算法进行压缩。如果你不想消耗CPU来进行压缩的话,可以设置为关闭此功能,但是存储在磁盘上的快照会比较大。

  ④、rdbchecksum :默认值是yes。在存储快照后,我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验,但是这样做会增加大约10%的性能消耗,如果希望获取到最大的性能提升,可以关闭此功能。

  ⑤、dbfilename :设置快照的文件名,默认是 dump.rdb

  ⑥、dir:设置快照文件的存放路径,这个配置项一定是个目录,而不能是文件名。默认是和当前配置文件保存在同一目录。

  也就是说通过在配置文件中配置的 save 方式,当实际操作满足该配置形式时就会进行 RDB 持久化,将当前的内存快照保存在 dir 配置的目录中,文件名由配置的 dbfilename 决定。

②、手动触发

  手动触发Redis进行RDB持久化的命令有两种:

  1、save

  该命令会阻塞当前Redis服务器,执行save命令期间,Redis不能处理其他命令,直到RDB过程完成为止。

  显然该命令对于内存比较大的实例会造成长时间阻塞,这是致命的缺陷,为了解决此问题,Redis提供了第二种方式。

  2、bgsave

  执行该命令时,Redis会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。具体操作是Redis进程执行fork操作创建子进程,RDB持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段,一般时间很短。

  基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用 bgsave 命令。

  ps:执行执行 flushall 命令,也会产生dump.rdb文件,但里面是空的.

3、恢复数据

  将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可,redis就会自动加载文件数据至内存了。Redis 服务器在载入 RDB 文件期间,会一直处于阻塞状态,直到载入工作完成为止。

  获取 redis 的安装目录可以使用 config get dir 命令

  

  载入的标识是如下命令:

  

 

 

4、停止 RDB 持久化

  有些情况下,我们只想利用Redis的缓存功能,并不像使用 Redis 的持久化功能,那么这时候我们最好停掉 RDB 持久化。可以通过上面讲的在配置文件 redis.conf 中,可以注释掉所有的 save 行来停用保存功能或者直接一个空字符串来实现停用:save ""

  也可以通过命令:

redis-cli config set save " "

5、RDB 的优势和劣势

  ①、优势

  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和灾难恢复。

  2.生成RDB文件的时候,redis主进程会fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘IO操作。

  3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

  ②、劣势

  1、RDB方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为bgsave每次运行都要执行fork操作创建子进程,属于重量级操作,如果不采用压缩算法(内存中的数据被克隆了一份,大致2倍的膨胀性需要考虑),频繁执行成本过高(影响性能)

  2、RDB文件使用特定二进制格式保存,Redis版本演进过程中有多个格式的RDB版本,存在老版本Redis服务无法兼容新版RDB格式的问题(版本不兼容)

  3、在一定间隔时间做一次备份,所以如果redis意外down掉的话,就会丢失最后一次快照后的所有修改(数据有丢失)

6、RDB 自动保存的原理

  Redis有个服务器状态结构:

struct redisService{
     //1、记录保存save条件的数组
     struct saveparam *saveparams;
     //2、修改计数器
     long long dirty;
     //3、上一次执行保存的时间
     time_t lastsave;

}

  ①、首先看记录保存save条件的数组 saveparam,里面每个元素都是一个 saveparams 结构:

struct saveparam{
     //秒数
     time_t seconds;
     //修改数
     int changes;
};

  前面我们在 redis.conf 配置文件中进行了关于save 的配置:

save 900 1:表示900 秒内如果至少有 1 个 key 的值变化,则保存
save 300 10:表示300 秒内如果至少有 10 个 key 的值变化,则保存
save 60 10000:表示60 秒内如果至少有 10000 个 key 的值变化,则保存

  那么服务器状态中的saveparam 数组将会是如下的样子:

  

  ②、dirty 计数器和lastsave 属性

  dirty 计数器记录距离上一次成功执行 save 命令或者 bgsave 命令之后,Redis服务器进行了多少次修改(包括写入、删除、更新等操作)。

  lastsave 属性是一个时间戳,记录上一次成功执行 save 命令或者 bgsave 命令的时间。

  通过这两个命令,当服务器成功执行一次修改操作,那么dirty 计数器就会加 1,而lastsave 属性记录上一次执行save或bgsave的时间,Redis 服务器还有一个周期性操作函数 severCron ,默认每隔 100 毫秒就会执行一次,该函数会遍历并检查 saveparams 数组中的所有保存条件,只要有一个条件被满足,那么就会执行 bgsave 命令。

  执行完成之后,dirty 计数器更新为 0 ,lastsave 也更新为执行命令的完成时间。

   

posted @ 2018-06-07 23:29  YSOcean  阅读(44115)  评论(2编辑  收藏