04-Redis系列之-持久化(RDB,AOF)

持久化的作用

什么是持久化

redis的所有数据保存在内存中，对数据的更新将异步的保存到硬盘上

持久化的实现方式

快照：某时某刻数据的一个完整备份(mysql的Dump,redis的RDB)
写日志：任何操作记录日志，要恢复数据，只要把日志重新走一遍即可
	mysql的 Binlog，Hhase的 HLog，Redis的 AOF

RDB

什么是RDB

触发机制-主要三种方式

# 1.save(同步)
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1 客户端执行save命令----》redis服务端----》同步创建RDB二进制文件
2 会造成redis的阻塞（数据量非常大的时候）
3 文件策略：如果老的RDB存在，会替换老的
4 复杂度 o(n)
'''
# 2.bgsave(异步，Backgroud saving started)
'''
1 客户端执行save命令----》redis服务端----》异步创建RDB二进制文件（fork函数生成一个子进程（fork会阻塞reids），执行createRDB，执行成功，返回给reids消息）
2 此时访问redis，会正常响应客户端
3 文件策略：跟save相同，如果老的RDB存在，会替换老的
4 复杂度 o(n)
'''
# 3.自动（通过配置）
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配置   seconds   changes
save   900        1
save   300        10
save   60         10000
如果60s中改变了1w条数据，自动生成rdb
如果300s中改变了10条数据，自动生成rdb
如果900s中改变了1条数据，自动生成rdb

以上三条符合任意一条，就自动生成rdb，内部使用bgsave
'''
# 配置：
save 900 1 #配置一条
save 300 10 #配置一条
save 60 10000 #配置一条
dbfilename dump.rdb  # rdb文件的名字，默认为dump.rdb（以端口号作为文件名，可能一台机器上很多reids，不会乱）
dir /hkw/redis/data/  # rdb文件存在当前目录（保存路径放到一个大硬盘位置目录）
stop-writes-on-bgsave-error yes  # 如果bgsave出现错误，是否停止写入，默认为yes
rdbcompression yes  # 采用压缩格式
rdbchecksum yes  # 是否对rdb文件进行校验和检验

# 最佳配置
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
dbfilename dump_6379.rdb
dir /hkw/redis/data/
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes

触发机制-不容忽略的方式

1.全量复制  # 没有执行save和bgsave没有添加rdb策略，还会生成rdb文件，如果开启主从复制，主会自动生成rdb
2.debug reload  # debug级别的重启，不会将内存中的数据清空
3.shutdown save  # 关闭会出发rdb的生成

RDB问题

耗时，耗性能；不可控，可能会丢失数据

AOF

AOF介绍

客户端每写入一条命令，都记录一条日志，放到日志文件中，如果出现宕机，可以将数据完全恢复

AOF的三种策略

日志不是直接写到硬盘上，而是先放在缓冲区，缓冲区根据一些策略，写到硬盘上

always：redis--》写命令刷新的缓冲区---》每条命令fsync到硬盘---》AOF文件

everysec（默认值）：redis——》写命令刷新的缓冲区---》每秒把缓冲区fsync到硬盘--》AOF文件

no：redis——》写命令刷新的缓冲区---》操作系统决定，缓冲区fsync到硬盘--》AOF文件

命令	always	everysec	no
优点	不丢失数据	每秒一次fsync，丢失1秒数据	不用管
缺点	IO开销大，一般的sata盘只有几百TPS	丢1秒数据	不可控

AOF 重写

随着命令的逐步写入，并发量的变大， AOF文件会越来越大，通过AOF重写来解决该问题

原生AOF	AOF重写
set hello world set hello java set hello hehe incr counter incr counter rpush mylist a rpush mylist b rpush mylist c 过期数据	set hello hehe set counter 2 rpush mylist a b c

本质就是把过期的，无用的，重复的，可以优化的命令，来优化

这样可以减少磁盘占用量，加速恢复速度

实现方式

bgrewriteaof：

客户端向服务端发送bgrewriteaof命令，服务端会起一个fork进程，完成AOF重写

AOF重写配置

配置名	含义
auto-aof-rewrite-min-size	AOF文件重写需要尺寸
auto-aof-rewrite-percentage	AOF文件增长率

统计名	含义
aof_current_size	AOF当前尺寸（单位：字节）
aof_base_size	AOF上次启动和重写的尺寸（单位：字节）

自动触发时机（两个条件同时满足）：

aof_current_size>auto-aof-rewrite-min-size：当前尺寸大于重写需要尺寸

(aof_current_size-aof_base_size)/aof_base_size>auto-aof-rewrite-percentage:（增长率）当前尺寸减去上次重写的尺寸，除以上次重写的尺寸如果大于配置中的增长率

配置

# 将该选项设置为yes，打开
appendonly yes
# 文件保存的名字
appendfilename "appendonly_6379.aof"
# 采用第二种策略
appendfsync everysec
# 存放的路径
dir /bigdiskpath
# 在aof重写的时候，是否要做aof的append操作，因为aof重写消耗性能，磁盘消耗，正常aof写磁盘有一定的冲突，这段期间的数据，允许丢失
no-appendfsync-on-rewrite yes

RDB和AOF的选择

rdb和aof的比较

命令	rdb	aof
启动优先级	低	高(挂掉重启，会加载aof的数据)
体积	小	大
恢复速度	快	慢
数据安全性	丢数据	根据策略决定
轻重	重	轻

rdb

优点：

• RDB快照是一个压缩过的非常紧凑的文件，保存着某个时间点的数据集，适合做数据的备份，灾难恢复；
• 可以最大化Redis的的性能，在保存RDB文件，服务器进程只需要fork一个子进程来完成RDB文件的创建，父进程不需要做IO操作；
• 与AOF相比，恢复大数据集的时候会更快；

缺点：

• RDB的数据安全性是不如AOF的，保存整个数据集的过程是比繁重的，根据配置可能要几分钟才快照一次，如果服务器宕机，那么就可能丢失几分钟的数据；
• Redis数据集较大时，fork的子进程要完成快照会比较耗CPU、耗时；

AOF

优点：

• 数据更完整，安全性更高，秒级数据丢失（取决fsync策略，如果是everysec，最多丢失1秒的数据）；
• AOF文件是一个只进行追加的日志文件，且写入操作是以Redis协议的格式保存的，内容是可读的，适合误删紧急恢复；

缺点：

• 对于相同的数据集，AOF文件的体积要大于RDB文件，数据恢复也会比较慢；
• 根据所使用的fsync策略，AOF的速度可能会慢于RDB。 不过在一般情况下，每秒fsync的性能依然非常高；

rdb最佳策略

rdb关掉，主从操作时

集中管理：按天，按小时备份数据

主从配置，从节点打开

aof最佳策略

开：缓存和存储，大部分情况都打开

aof重写集中管理

everysec：通过每秒刷新的策略

最佳策略

小分片：每个redis的最大内存为4g

缓存或存储：根据特性，使用不同策略

实时监控硬盘，内存，负载网络等

有足够内存

RDB和AOF如何选择

通常来说，应该同时使用两种持久化方案，以保证数据安全。

• 如果数据不敏感，且可以从其他地方重新生成，可以关闭持久化。
• 如果数据比较重要，且能够承受几分钟的数据丢失，比如缓存等，只需要使用RDB即可。
• 如果是用做内存数据，要使用Redis的持久化，建议是RDB和AOF都开启。
• 如果只用AOF，优先使用everysec的配置选择，因为它在可靠性和性能之间取了一个平衡。

当RDB与AOF两种方式都开启时，Redis会优先使用AOF恢复数据，因为AOF保存的文件比RDB文件更完整。

总结

rdb和aof的区别为：形式不同、启动效率不同、安全性不同。

形式不同

• rdb：rdb在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，实际操作过程是fork一个子进程，先将数据集写入临时文件，写入成功后，再替换之前的文件，用二进制压缩存储。

• aof：aof以日志的形式记录服务器所处理的每一个写、删除操作，查询操作不会记录，以文本的方式记录，可以打开文件看到详细的操作记录。

启动效率不同

• rdb：通过fork子进程来协助完成数据持久化工作的，因此，如果当数据集较大时，可能会导致整个服务器停止服务几百毫秒，甚至是1秒钟。

• aof：由子进程完成这些持久化的工作，可以极大地避免服务进程执行IO操作。如果数据集很大，aof的启动效率会更高。

安全性不同

• rdb：系统一旦在定时持久化之前出现宕机现象，此前没有来得及写入磁盘的数据都将丢失。

• aof：由于该机制对日志文件的写入操作采用的是append模式，因此在写入过程中即使出现宕机现象，也不会破坏日志文件中已经存在的内容。