大家好,今天来聊一聊内存数据库Redis的持久化策略:
Redis是一个机遇内存的key-value存储系统;
由于Redis基于内存存储数据的原因,一旦宕机或是掉电,将会失去已经存储的数据,鉴于此原因,需要对redis中的数据进行持久化。
什么是redis的持久化呢?就是 将数据从掉电易失的内存存放到能够永久存储的设备上。
在此过程中,Redis主要提供了俩个持久化的策略: RDB 和AOF 策略;
RDB----
在默认情况下,Redis 将数据库快照保存在名字为 dump.rdb的二进制文件中
方式:产生一个RDB:
a. 阻塞方式:
客户端中执行save命令
b. 非阻塞方式:(复杂度高?)
bgsave
策略
自动:按照配置文件中的条件满足就执行BGSAVE
save 60 1000,Redis要满足在60秒内至少有1000个键被改动,会自动保存一次
手动:客户端发起SAVE、BGSAVE命令
SAVE命令
redis > save
阻塞Redis服务,无法响应客户端请求
创建新的dump.rdb替代旧文件
BGSAVE命令
BGSAVE是一个异步命令
SAVE 和 BGSAVE 命令
SAVE不用创建新的进程,速度略快
BGSAVE需要创建子进程,消耗额外的内存
SAVE适合停机维护,服务低谷时段
BGSAVE适合线上执行
RDB持久化策略的优缺点:
优点
完全备份,不同时间的数据集备份可以做到多版本恢复
紧凑的单一文件,方便网络传输,适合灾难恢复
恢复大数据集速度较AOF快
缺点
会丢失最近写入、修改的而未能持久化的数据
fork过程非常耗时,会造成毫秒级不能响应客户端请求
生产环境
创建一个定时任务cron job,每小时或者每天将dump.rdb复制到指定目录
确保备份文件名称带有日期时间信息,便于管理和还原对应的时间点的快照版本
定时任务删除过期的备份
如果有必要,跨物理主机、跨机架、异地备份
AOF---
Append only file,采用追加的方式保存
默认文件appendonly.aof
记录所有的写操作命令,在服务启动的时候使用这些命令就可以还原数据库
调整AOF持久化策略,可以在服务出现故障时,不丢失任何数据,也可以丢失一秒的数据。相对于RDB损失小得多
AOF写入机制
AOF方式不能保证绝对不丢失数据
目前常见的操作系统中,执行系统调用write函数,将一些内容写入到某个文件里面时,为了提高效率,系统通常不会直接将内容写入硬盘里面,而是先将内容放入一个内存缓冲区(buffer)里面,等到缓冲区被填满,或者用户执行fsync调用和fdatasync调用时才将储存在缓冲区里的内容真正的写入到硬盘里,未写入磁盘之前,数据可能会丢失
写入磁盘的策略
appendfsync选项,这个选项的值可以是always、everysec或者no
always:服务器每写入一个命令,就调用一次fdatasync,将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下,服务器出现故障,也不会丢失任何已经成功执行的命令数据
everysec(默认):服务器每一秒重调用一次fdatasync,将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下,服务器出现故障,最多只丢失一秒钟内的执行的命令数据
no:服务器不主动调用fdatasync,由操作系统决定何时将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下,服务器遭遇意外停机时,丢失命令的数量是不确定的
运行速度:always的速度慢,everysec和no都很快
AOF重写机制
AOF文件过大
合并重复的操作,AOF会使用尽可能少的命令来记录
重写过程
1、执行AOF重写请求
2、父进程执行fork创建子进程,开销等同于bgsave过程
3.1、主进程fork操作完成后,继续响应其他命令。所有修改命令依然写入AOF缓冲区,并根据appendfsync策略同步到磁盘,保证原有AOF机制正确性。
3.2、由于fork操作运用写时复制技术,子进程只能共享fork操作时的内存数据。由于父进程依然响应命令,redis使用“AOF重写缓冲区”保存这部分新数据,防止新AOF文件生成期间丢失这部分数据。
4、子进程根据内存快照,按照命令合并规则写入到新AOF文件。每次批量写入硬盘数据量由aof-rewrite-incremental-fsync控制,默认是32MB,防止单词刷盘数据过多造成硬盘阻塞。
5.1、新AOF文件写入完成后,子进程发送信号给父进程,父进程更新统计信息。
5.2、父进程把AOF重写缓冲区数据写入到新的AOF文件。
5.3、使用新AOF文件替换老文件,完成AOF重写。
注:如果写入操作的时候出现故障导致命令写半截,可以使用redis-check-aof工具修复
AOF重写触发
手动:客户端向服务器发送BGREWRITEAOF命令
自动:配置文件中的选项,自动执行BGREWRITEAOF命令
auto-aof-rewrite-min-size <size>,触发AOF重写所需的最小体积:只要在AOF文件的体积大于等于size时,才会考虑是否需要进行AOF重写,这个选项用于避免对体积过小的AOF文件进行重写死循环
auto-aof-rewrite-percentage <percent>,指定触发重写所需的AOF文件体积百分比:当AOF文件的体积大于auto-aof-rewrite-min-size指定的体积,并且超过上一次重写之后的AOF文件体积的percent %时,就会触发AOF重写。(如果服务器刚刚启动不久,还没有进行过AOF重写,那么使用服务器启动时载入的AOF文件的体积来作为基准值)。将这个值设置为0表示关闭自动AOF重写
优点
写入机制,默认fysnc每秒执行,性能很好不阻塞服务,最多丢失一秒的数据
重写机制,优化AOF文件
如果误操作了(FLUSHALL等),只要AOF未被重写,停止服务移除AOF文件尾部FLUSHALL命令,重启Redis,可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态
缺点
相同数据集,AOF文件体积较RDB大了很多
恢复数据库速度比RDB慢(文本,命令重演)