Redis - 持久化

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis - 持久化相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

redis是一个内存数据库,数据保存在内存中,但是我们都知道内存的数据变化是很快的,也容易发生丢失。

幸好Redis还为我们提供了持久化的机制,分别是RDB(Redis DataBase)AOF(Append Only File)。   

 

一:持久化流程

1:客户端向服务端发送写操作(数据在客户端的内存中)。

2:数据库服务端接收到写请求的数据(数据在服务端的内存中)。

3:服务端调用write这个系统调用,将数据往磁盘上写(数据在系统内存的缓冲区中)。

4:操作系统将缓冲区中的数据转移到磁盘控制器上(数据在磁盘缓存中)。

5:磁盘控制器将数据写到磁盘的物理介质中(数据真正落到磁盘上)。

 

   这5个过程是在理想条件下一个正常的保存流程,但是在大多数情况下,我们的机器等等都会有各种各样的故障,这里划分了两种情况:

1:Redis数据库发生故障,只要在上面的第三步执行完毕,那么就可以持久化保存,剩下的两步由操作系统替我们完成。

2:操作系统发生故障,必须上面5步都完成才可以

 

二:RDB机制

RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式,

这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb

既然RDB机制是通过把某个时刻的所有数据生成一个快照来保存,那么就应该有一种触发机制,是实现这个过程。

对于RDB来说,提供了两种机制:手动触发(save、bgsave)、自动触发。

 

2.1:save触发方式

  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。具体流程如下:

 

  执行完成时候如果存在老的RDB文件,就把新的替代掉旧的。我们的客户端可能都是几万或者是几十万,这种方式显然不可取。

 

2.2:bgsave触发方式

  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。具体流程如下:

   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。

 

2.3:自动触发

  自动触发是由我们的配置文件来完成的。在redis.conf配置文件中,里面有如下配置:

  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。

   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

  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。

  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。

  dbfilename :设置快照的文件名,默认是 dump.rdb

  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。

 

2.4:两种手动触发比较

 

2.5:RDB的优点和缺点

  优点

  1:RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快

  2:节省磁盘空间

   缺点

  1:虽然Redis在fork时使用了写时拷贝技术,但是如果数据庞大时还是比较消耗性能

  2:在一定周期,在一定间隔时间做一次备份,所以如果Redis意外down掉,就会丢失最后一次快照后的所有修改

 

三:AOF机制

以日志的形式来记录每个写操作。将Redis执行过的所有写指令记录下来(读操作不记录),只许追加文件,不可以改写文件。

Redis启动之初会读取该文件重新构建数据,通俗的理解就是日志记录

3.1:AOF原理

 

 

3.2:AOF文件重写原理

AOF的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。为了压缩aof的持久化文件。

redis提供了bgrewriteaof命令。将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中,同时会fork出一条新进程来将文件重写

重写aof文件的操作,并没有读取旧的aof文件,而是将整个内存中的数据库内容

用命令的方式重写了一个新的aof文件,这点和快照有点类似

 

3.3:三种触发机制

1:每修改同步always:同步持久化 每次发生数据变更会被立即记录到磁盘 性能较差但数据完整性比较好

2:每秒同步everysec:异步操作,每秒记录 如果一秒内宕机,有数据丢失

3:不同no:从不同步

 

 

3.4:AOF的优点和缺点

  优点

  1:备份机制更健全,丢失数据概率低

  2: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。

  3: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

  缺点

  1:比起RDB占用更多的磁盘空间

  2:恢复备份速度慢

  3:每次读写都同步的话,有一定的性能压力

  4:存在个别Bug,就是通过AOF记录的日志,进行数据恢复的时候,没有恢复一模一样的数据出来。

 

四、RDB和AOF到底该如何选择

  选择的话,两者加一起才更好。因为两个持久化机制你明白了,剩下的就是看自己的需求了

  需求不同选择的也不一定,但是通常都是结合使用。有一张图可供总结

 

以上是关于Redis - 持久化的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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