redis的持久化
简介
什么是持久化
利用永久性存储介质将数据进行保存，在特定的时间将保存的数据进行回复的工作机制称为持久化。
为什么要持久化
防止数据意外丢失，确保数据安全性
持久化过程保存的是什么
- 将当前数据状态进行保存。快照形式，存储数据结果，存储格式简单，关注点在数据
- 将苏剧的操作过程进行保存，日志形式，日志形式，存储操作过程，存储格式复杂，关注点在数据的操作过程
RDB
RDB启动方式——save
- 命令
save -
作用
手动执行一次保存操作
RDB配置相关
-
dbfilename dump.rdb
说明：设置本地数据数据库文件名，默认为dump.rdb
-
dir
说明：设置存储.rdb文件的路径
-
rdbcompression yes
说明：设置存储值本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，采用LZF压缩
-
rdbchecksum yes
说明：设置是否进行RDB文件格式校验，该校验过程在写文件和读文件过程均进行
RDB启动方式—save指令工作原理
注意：save指令的执行会阻塞当前redis服务器，知道当前RDB过程完成位置，有可能会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用
RDB启动方式—bgsave
- 命令
bgsave -
作用
手动启动后后台保存操作，但不是立即执行
RDB启动方式—bgsave指令工作原理
注意：bgsave命令是针对save阻塞问题做的优化，redis内部所有涉及到RDB操作都采用bgsave的方式，save命令可以放弃使用。
RDB启动方式—save配置
- 配置
save second changes -
作用
满足限定范围内key的变化数量达到指定数量即进行持久化
-
参数
second：监控时间范围
changes：监控key的变化量
-
配置位置
在conf文件中进行配置
save 900 1 #在900秒(15分钟)之后，如果至少有1个key发生变化，则dump内存快照。
save 300 10 #在300秒(5分钟)之后，如果至少有10个key发生变化，则dump内存快照。
save 60 10000 #在60秒(1分钟)之后，如果至少有10000个key发生变化，则dump内存快照。
RDB启动方式—save 配置原理
注意：
- save配置要根据实际业务情况进行设置，频度过高或过低都会出现性能问题，结果可能是灾难性的
- save配置中对于second与changes设置通常是具有互补对应关系（一个大一个小），尽量不要设置成包含性关系
- save配置启动后执行的是bgsave操作
RDB优缺点
优点
- RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，存储效率较高
- RDB内部存储的是redis在某个时间点的数据快照，非常适合用于数据备份，全量复制等场景
- RDB恢复数据的速度要比AOF快很多
- 应用：服务器中每X小时执行bgsave备份，并将RDB文件拷贝到远程机器中，用于灾难恢复
缺点
- RDB方式无论是执行指令还是利用配置，无法做到实时持久化，具有较大的可能性丢失数据
- bgsave指令每次运行要执行fork操作创建子进程，要牺牲掉一些性能
- Redis的众多版本中未进行RDB文件格式的版本统一，有可能出现各版本服务之间数据格式无法兼容现象
AOF
AOF概念
- AOF（append only file）持久化：以独立日志的方式记录每次写命令，启动时在重新执行AOF文件中命令，以达到恢复数据的目的，与RDB相比可以简单描述为改记录数据为记录数据产生的过程
- AOF的主要作用是解决了数据持久化的实时性，目前已经是redis持久化的主流方式
AOF写数据过程
AOF写数据的三种策略
-
always
每次写入操作均同步到AOF文件中，数据零误差，性能较低，不建议使用
-
everysec
每秒及那个缓冲区中的指令同步到AOF文件中，数据准确性较高，性能较高，建议使用，也是默认配置
在系统突然宕机的情况下丢失1秒内的数据
-
no
有操作系统控制每次同步到AOF文件的周期，整体过程不可控
AOF功能开启
- 配置
appendonly yes|no - 配置
作用：AOF写数据策略appendfsync always|everysec|no
AOF重写
作用
- 降低磁盘占用量，提高磁盘利用率
- 提高持久化效率，降低持久化写时间，提高IO性能
- 降低数据恢复用时，提高数据恢复效率
规则
- 进程内已超时的数据不再写入文件
-
忽略无效指令，重写时使用进程内数据直接生成，这样新的AOF文件只保留最终数据的写入命令
如del key1、 hdel key2、srem key3、set key4 111、set key4 222等
-
对同一数据的多条写命令合并为一条命令
如lpush list1 a、lpush list1 b、 lpush list1 c 可以转化为：lpush list1 a b c
为防止数据量过大造成客户端缓冲区溢出，对list、set、hash、zset等类型，每条指令最多写入64个元素
如何使用
- 手动重写
bgrewriteaof
- 自动重写
auto-aof-rewrite-min-size size
auto-aof-rewrite-percentage percentage
工作原理
AOF自动重写
- 自动重写触发条件设置
//触发重写的最小大小 auto-aof-rewrite-min-size size //触发重写须达到的最小百分比 auto-aof-rewrite-percentage percent - 自动重写出发比对参数（运行info Persistence获取具体信息）
//当前.aof的文件大小 aof_current_size //基础文件大小 aof_base_size
工作原理
缓冲策略
AOF缓冲区同步文件策略，由参数appendfsync控制
- write操作会触发延迟写（delayed write）机制，Linux在内核提供页缓冲区用 来提高硬盘IO性能。write操作在写入系统缓冲区后直接返回。同步硬盘操作依 赖于系统调度机制，列如：缓冲区页空间写满或达到特定时间周期。同步文件之 前，如果此时系统故障宕机，缓冲区内数据将丢失。
- fsync针对单个文件操作（比如AOF文件），做强制硬盘同步，fsync将阻塞知道 写入硬盘完成后返回，保证了数据持久化。
RDB vs AOF
| 持久化方式 | RDB | AOF |
|---|---|---|
| 占用储存空间 | 小（数据级：压缩） | 大（指令级：重写） |
| 存储速度 | 慢 | 快 |
| 恢复速度 | 快 | 慢 |
| 数据安全性 | 会丢失数据 | 依据策略决定 |
| 消耗资源 | 高/重量级 | 低/轻量级 |
| 启动优先级 | 低 | 高 |
RDB与AOF的选择之惑
- 对数据非常敏感，建议使用默认的AOF持久化方案
- AOF持久化策略使用everysecond，每秒钟fsync一次。该策略redis仍可以保持很好的处理性能，当出现问题时，最多丢失0-1秒内的数据。
- 注意：由于AOF文件存储体积较大，且恢复速度较慢
- 数据呈现阶段有效性，建议使用RDB持久化方案
- 数据可以良好的做到阶段内无丢失（该阶段是开发者或运维人员手工维护的），且恢复速度较快，阶段 点数据恢复通常采用RDB方案
- 注意：利用RDB实现紧凑的数据持久化会使Redis降的很低
- 综合比对
- RDB与AOF的选择实际上是在做一种权衡，每种都有利有弊
- 如不能承受数分钟以内的数据丢失，对业务数据非常敏感，选用AOF
- 如能承受数分钟以内的数据丢失，且追求大数据集的恢复速度，选用RDB
- 灾难恢复选用RDB
- 双保险策略，同时开启 RDB 和 AOF，重启后，Redis优先使用 AOF 来恢复数据，降低丢失数据