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redis持久化之RDB和AOF

2020-06-08 19:07:33  阅读:196  来源: 互联网

标签:AOF 持久 文件 redis RDB 数据


1.redis持久化对于灾难恢复的意义

在实际的情况中有着这样的情况,redis突然挂掉了,进程死了,或者所在的机器没了,遇到了灾难性的故障,因为redis的数据存在内存中

这时候内存中的数据就都没有了,很重要的缓存数据等等,redis会重启,重启之后要费很大的劲去恢复,如果单单把数据放到内存中,

是没有任何办法应对一些灾难性的故障的,所以redis中的持久化是很重要的。再通过定期备份数据,是可以恢复一部分数据的。

意义

在企业级的redis集群架构中,持久化的主要意义就是做灾难恢复,数据恢复。

2.redis中RDB和AOF两种持久化的介绍

RDB持久化机制,对redis中的数据执行周期性的持久化存储,而且是完整的数据存储。 意思是假如每隔一个小时就存储一份现在redis内存中的全部数据。

 

 

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

AOF的机制只对一个AOF日志文件做写入(仅追加 append-only)操作,在liunx系统中,中间会经过os cache然后才会写入磁盘中,AOF文件存放的是redis的写入指令。

假如内存中的数据最多存放1G,那么AOF文件的大小也将会被控制在1G范围之内,当内存中的数据超过1G的时候,AOF会利用一种缓存淘汰算法(LRU)
将最不常用的数据清除,而AOF的rewrite操作会基于redis清除后的内存中的数据重新构造一个更小的AOF文件,然后将旧的文件删除。

如果redis挂了,服务器上的内存和磁盘上的数据都丢了,可以从云服务上拷贝回来之前的数据,放到指定的目录中,然后重新启动redis,redis就会自动根据持久化数据文件中的数据,去恢复内存中的数据,继续对外提供服务
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
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,比如说Amazon的S3云服务上去,
在国内可以是阿里云的ODPS分布式存储上,以预定好的备份策略来定期备份redis中的数据

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

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
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

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,所以一般不要间隔太长时间进行持久化操作。

AOF持久化机制的优点
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

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

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。

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
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

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

以前AOF发生过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。所以说,类似AOF这种较为复杂的基于命令日志/merge/回放的方式,比基于RDB每次持久化一份完整的数据快照文件的方式,更加脆弱一些,容易有bug。
不过AOF就是为了避免rewrite过程导致的bug,因此每次rewrite并不是基于旧的指令日志进行merge的,而是基于当时内存中的数据进行指令的重新构建,这样健壮性会好很多。

RDB和AOF到底该如何选择
不要仅仅使用RDB,因为那样会导致你丢失很多数据

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

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

实现redis持久化
首先实现Redis中的两种持久化,并且做一些实验来测试一下两种持久化是否生效。
AOF持久化,默认是关闭的,默认是打开RDB持久化

RDB持久化
如何配置RDB持久化机制

redis.conf文件,也就是/etc/redis/6379.conf,去配置持久化,

这个配置文件以及后面的所有路径都是以我自己的为主。自己的配置文件在哪里自己就在哪去配就可以了,下面的所有的路径都按自己的路径走,不要盲目按照我的来,除非你按照我的环境来搭建的。

找到以下类似配置项,在vi中使用/save即可查找指定的save字符,:noh取消高亮

save 60 1000

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)

也可以手动调用save或者bgsave命令,同步或异步执行rdb快照生成

save可以设置多个,就是多个snapshotting检查点,每到一个检查点,就会去check一下,是否有指定的key数量发生了变更,如果有,
就生成一个新的dump.rdb文件

RDB持久化机制的工作流程
redis根据配置自己尝试去生成rdb快照文件
fork一个子进程出来
子进程尝试将数据dump到临时的rdb快照文件中
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

基于RDB持久化机制的数据恢复实验
实验1,首先使用命令 redis-cli 进入redis命令行,保存几条数据并且重启redis,看刚刚的数据是否还能查询的到。

1.首先查看一下RDB方式默认的保留时间

 

 

 有三种,1每隔900秒,如果有一个发生改变就生成新的dump,2每隔300秒,如果发生10个变动就发生改变,3每隔60秒,如果有10000个变动就生成新dump

2.启动redis的服务端和客户端(要先启动服务端,不然客户端连接不上服务端)

服务端

 

 

客户端

 

 

 

 

 

exit代表客户端退出

SHUTDOWN代表服务端退出,这时候就会出现上面的 not connected

3.再次启动redis服务端,客户端,查询数据是否存在

 

 

 

 

 

执行以上命令后,可以看到如果正常退出的redis,数据还在,这是因为通过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

实验2,再次在redis中存入几条数据,这次我们使用kill -9 暴力杀死redis的进程并且删除/var/run/redis_6379.pid文件后,看是否还能查询到数据

1.启动redis的服务端和客户端(要先启动服务端,不然客户端连接不上服务端)

 

 

 

这个时候我们发现k3保存到了redis中,而k4没有保存到redis中,为什么呢,因为k3的数据保存到了dump中,而k4的数据还没有来的及保存就被进程杀死了

k4还没有到配置的检查点的时候,出现了意外,这时候就无法保存rdb文件了,也就丢失了文件,所以这也是RDB的一个缺点。

3.实验3,设置间隔短的保存点,重启redis进程,并且重复实验2的步骤

 

 启动redis客户端服务端

 

 

 

 

 

 我们kill redis服务端的时候发现redis-server出现了如下图片,说明redis服务端被杀死了,还有在再次启动redis客户端的时候记得启动服务端

 

 实验3表明RDB的持久化通过我们手动设置,确实保存了内存中的数据,做到了持久化,但是配置中不建议配置间隔这么短的检查点

AOF持久化
AOF持久化,默认是关闭的,默认是打开RDB持久化

如何配置AOF的持久化
在配置文件中找到 appendonly no,设置为 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

AOF的fsync策略
在redis的配置文件中找到appendfsync everysec有三种策略提供给我们使用,默认everysec,也是我们经常使用的

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;
如果一定要确保说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

 

标签:AOF,持久,文件,redis,RDB,数据
来源: https://www.cnblogs.com/cj8357475/p/13067657.html

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