redis的RDB和AOF 持久化方案

最近在弄docker的Redis部署,顺便去温习了一下redis 的持久化方案,整理了一下笔记:

 如果想基础学起可以看之前的文章: http://www.dczou.com/viemall/439.html

本章大纲:

  RDB和AOF两种持久化机制的介绍:

  RDB持久化机制的优点

  RDB持久化机制的缺点

  AOF持久化机制的优点

  AOF持久化机制的缺点

  RDB和AOF如何选择;

  RDB 实战:

  AOF 实战:


RDB和AOF两种持久化机制的介绍:

    RDB持久化机制,对redis中的数据执行周期性的持久化,是基于二进制文件形式保存

AOF机制对每条写入命令作为日志,以append-only的模式写入一个日志文件中,在redis重启的时候,可以通过回放AOF日志中的写入指令来重新构建整个数据集

   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;

  禁止:RDB   要设置 save "",还要把持久化的本地文件干掉!

  禁止: AOF   appendonly=no;

  通过RDB或AOF,都可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上面来.

  在生产环境中,我们可以定期将持久化文件同步到其他备份机器或者是阿里云服务;

 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持久化机制的优点

   (1)RDB会生成多个数据文件,每个数据文件都代表了某一个时刻中redis的数据,这种多个数据文件的方式,非常适合做冷备,可以将这种完整的数据文件发送到一些远程的安全存储上去;

(2)RDB对redis对外提供的读写服务,影响非常小,可以让redis保持高性能,因为redis主进程只需要fork一个子进程,让子进程执行磁盘IO操作来进行RDB持久化即可

(3)相对于AOF持久化机制来说,直接基于RDB数据文件来重启和恢复redis进程,更加快速

 

RDB持久化机制的缺点

   (1)如果想要在redis故障时,尽可能少的丢失数据,那么RDB没有AOF好。一般来说,RDB数据快照文件,都是每隔5分钟,或者更长时间生成一次,这个时候就得接受一旦redis进程宕机,那么会丢失最近5分钟的数据

(2)RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候,如果数据文件特别大,可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒,或者甚至数秒

RDB 实战:

   配置RDB 持久化:

image.png

   每隔60s,如果有超过1000个key发生了变更,那么就生成一个新的dump.rdb文件,就是当前redis内存中完整的数据快照,这个操作也被称之为snapshotting,快照

  客户端也可以使用 save或者 bgsave 命令通知 redis做一次快照持久化。save 操作是在 主线程中保存快照的, 由于 redis 是用一个主线程来处理所有客户端的请求, 这种方式会阻 塞所有客户端请求。 所以不推荐使用。 另一点需要注意的是, 每次快照持久化都是将内存数 据完整写入到磁盘一次, 并不是增量的只同步增量数据。 如果数据量大的话, 写操作会比较 多,必然会引起大量的磁盘 IO操作,可能会严重影响性能。
  注意: 由于快照方式是在一定间隔时间做一次的,所以如果 redis意外当机的话,就会丢失最后一次快照后的所有数据修改

工作机制:  

    (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

实战测试:

 我们在redis 保存几条数据,然后shutdown 掉服务,然后重新启动服务,你会发现保存的数据都还存在, 通过redis-cli SHUTDOWN这种方式去停掉redis,其实是一种安全退出的模式,redis在退出的时候会将内存中的数据立即生成一份完整的rdb快照

     注:用kill -9粗暴杀死redis进程,模拟redis故障异常退出,你就会发现导致内存数据丢失的场景了,所以需要通过save 来设置一个时间的间隔和数量;

     如:配置成  save 5 1 ,你会发现,插入几条数据后,待5秒后kill服务,重新启动该保存的数据还会存在。


RDB 的数据导入:

redis中使用redis-dump导出、导入、还原数据实例: https://blog.csdn.net/dszgf5717/article/details/48002943

AOF持久化机制的优点: 

    (1)AOF可以更好的保护数据不丢失,一般AOF会每隔1秒,通过一个后台线程执行一次fsync操作,最多丢失1秒钟的数据 

   (2)AOF日志文件以append-only模式写入,所以没有任何磁盘寻址的开销,写入性能非常高,而且文件不容易破损,即使文件尾部破损,也很容易修复

   (3)AOF日志文件即使过大的时候,出现后台重写操作,也不会影响客户端的读写。因为在rewrite log的时候,会对其中的指导进行压缩,创建出一份需要恢复数据的最小日志出来。再创建新日志文件的时候,老的日志文件还是照常写入。当新的merge后的日志文件ready的时候,再交换新老日志文件即可。

  (4)AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录,这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。比如某人不小心用flushall命令清空了所有数据,只要这个时候后台rewrite还没有发生,那么就可以立即拷贝AOF文件,将最后一条flushall命令给删了,然后再将该AOF文件放回去,就可以通过恢复机制,自动恢复所有数据

AOF持久化机制的缺点

   (1)对于同一份数据来说,AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大

(2)AOF开启后,支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低,因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件,当然,每秒一次fsync,性能也还是很高的

AOF 实战:

   配置AOF持久化:

   AOF持久化,默认是关闭的,默认是打开RDB持久化 

   Appendonly=yes,可以打开AOF持久化机制,在生产环境里面,一般来说AOF都是要打开的,除非你说随便丢个几分钟的数据也无所谓, AOFRD同时开启的时候,rdb里也有部分数据,aof里也有部分数据,这个时候其实会发现,rdb的数据不会恢复到内存中


工作机制:

   打开AOF持久化机制之后,redis每次接收到一条写命令,就会写入日志文件中,当然是先写入os cache的,然后每隔一定时间再fsync一下,

而且即使AOF和RDB都开启了,redis重启的时候,也是优先通过AOF进行数据恢复的,因为aof数据比较完整


可以配置AOF的fsync策略,有三种策略可以选择,一种是每次写入一条数据就执行一次fsync; 一种是每隔一秒执行一次fsync; 一种是不主动执行fsync

 

always: 每次写入一条数据,立即将这个数据对应的写日志fsync到磁盘上去,性能非常非常差,吞吐量很低; 确保说redis里的数据一条都不丢,那就只能这样了

 

everysec: 每秒将os cache中的数据fsync到磁盘,这个最常用的,生产环境一般都这么配置,性能很高,QPS还是可以上万的

 

no: 仅仅redis负责将数据写入os cache就撒手不管了,然后后面os自己会时不时有自己的策略将数据刷入磁盘,不可控了

实战测试:

  重复RDB 实战测试的步骤,你可以发现数据被恢复回来了,就是从AOF文件中恢复回来的

  同时有RDB snapshot文件和AOF日志文件,那么redis重启的时候,会优先使用AOF进行数据恢复,因为其中的日志更完整。

AOF的 rewrite log 机制:

redis中的数据其实有限的,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,保持跟redis内存数据量一致

可以通过配置来配置rewrite策略:

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破损文件的修复:

    如果redis在append数据到AOF文件时,机器宕机了,可能会导致AOF文件破损

 用redis-check-aof –fix命令来修复破损的AOF文件,用的很少;


RDB和AOF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,来的恢复速度更快; 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