190218-Redis持久化机制

Redis持久化机制

RDB(snapshotting快照)

RDB 配置

也是默认方式.(把数据做一个备份,将数据存储到文件)
快照是默认的持久化方式,这种方式是将内存中数据以快照的方式写到二进制文件中,默认的文件名称为dump.rdb.可以通过配置设置自动做快照持久化的方式。我们可以配置redis在n秒内如果超过m个key键修改就自动做快照.

数据快照的原理是将整个Redis内存中的所有的数据遍历一遍存储到一个扩展名为rdb的数据文件中,通过save命令可以调用这个过程。数据快照配置如下:

1
2
3
Save 900 1
Save 300 10
Save 60 10000

以上在redis.conf中的配置指出在多长时间内,有多少次更新操作,就将数据同步到数据文件中,这个可以多个条件进行配合,上面的含义是900秒后有一个key发生改变就执行save,300秒后有10个key发生改变就执行save,60秒有10000个key发生改变就执行save.

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,就替换之前的旧的快照文件

dump.rdb,每次生成一个新的快照,都会覆盖之前的老快照

Append-onlyfile(缩写aof)的方式

AOF 配置

aof方式:由于快照方式是在一定间隔时间做一次的,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。aof比快照方式有更好的持久化性,是由于在使用aof时,redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中,当redis重启时会通过重新执行文件中保存的写命令来在内存中重建整个数据库的内容。
当然由于os会在内核中缓存write做的修改,所以可能不是立即写到磁盘上。这样aof方式的持久化也还是有可能会丢失部分修改。可以通过配置文件告诉redis我们想要通过fsync函数强制os写入到磁盘的时机。

Appendfsync no/always/everysec

  • no:表示不等操作系统进行数据缓存同步到磁盘。性能最好,持久化没有保障。
  • Always:表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘.每次收到写命令就立即强制写入磁盘,最慢的,但是保障完全的持久化。
  • Everysec:表示每秒同步一次.每秒钟强制写入磁盘一次,在性能和持久化方面做了很好的折中。

AOF rewrite

redis中的数据其实是有限的,很多数据可能会自动过期,可能会被用户删除,可能会被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,就一部分常用的数据会被自动保留在redis内存中

所以可能很多之前的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,到很大很大

所以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数据的写日志了,redis内存只剩下10万,基于内存中当前的10万数据构建一套最新的日志,到AOF中,覆盖之前的老日志,确保AOF日志文件不会过大,保持与redis内存数据量一致

redis 2.4之前,还需要手动通过crontab开发一些脚本,通过BGREWRITEAOF命令去执行AOF rewrite,但是redis 2.4之后,会自动进行rewrite操作

在redis.conf中,可以配置rewrite策略

1
2
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

比如说上一次AOF rewrite之后,是128mb

然后就会接着128mb继续写AOF的日志,如果发现增长的比例,超过了之前的100%,256mb,就可能会去触发一次rewrite

但是此时还要去跟min-size,64mb去比较,256mb > 64mb,才会去触发rewrite

AOF 持久机制工作流程

  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的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. 子进程写完新的日志文件之后,redis主进程将内存中的新日志再次追加到新的AOF文件中
  5. 用新的日志文件替换掉旧的日志文件

RDB的问题

Redis有两种存储方式,默认是snapshot方式,实现方法是定时将内存的快照(snapshot)持久化到硬盘,这种方法缺点是持久化之后如果出现crash则会丢失一段数据。

AOF的问题

aof即append only mode,在写入内存数据的同时将操作命令保存到日志文件,在一个并发更改上万的系统中,命令日志是一个非常庞大的数据,管理维护成本非常高,恢复重建时间会非常长,这样导致失去aof高可用性本意。另外更重要的是Redis是一个内存数据结构模型,所有的优势都是建立在对内存复杂数据结构高效的原子操作上,这样就看出aof是一个非常不协调的部分。其实aof目的主要是数据可靠性及高可用性.

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和AOF到底该如何选择

  1. 不要仅仅使用RDB,因为那样会导致你丢失很多数据
  2. 也不要仅仅使用AOF,因为那样有两个问题,第一,你通过AOF做冷备,没有RDB做冷备 恢复的速度快; 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

redis 持久化禁用

如果我们想要redis仅仅作为纯内存的缓存来用,那么可以禁止RDB和AOF所有的持久化机制

1
2
3
4
5
appendonly no
#save 900 1
#save 300 10
#save 60 10000
save ""

具体可参考redis缓存禁用

本文参考资料链接

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