前言:

Redis支持RDB和AOF两种持久化机制,持久化功能有效地避免因进程退出造成的数据丢失问题,当下次启动时利用之前持久化的文件即可实现数据恢复。

RDB:

RDB持久化是把当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程,触发RDB持久化过程分手动触发和自动触发。

手动触发:

手动触发分别对应save和bgsave命令。

save命令:阻塞当前Redis服务器,直到RDB过程完成为止,对于内存比较大的实例会造成长时间阻塞,线上环境不建议使用。

bgsave命令: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。bgsave命令是针对save阻塞问题做的优化。因为Redis内容所有的涉及RDB的操作都采用bgsave的方式,而save命令已经废弃。

流程说明:

bgsave是主流的触发RDB持久化方式,它的运作流程大致可分为5步。

redis开启bgsave redis-rdb-bgsave进程_父进程

1)执行bgsave命令,Redis父进程判断当前是否存在正在执行的子进程,如RDB/AOF子进程,如果存在bgsave命令直接返回。

2)父进程执行fork操作创建子进程,fork操作过程中父进程会阻塞,通过info stats 命令查看latest_fork_usec选项,可以获取最近一个fork操作的耗时,单位为微秒。

3)父进程fork完成后,bgsave命令返回“Background saving started”信息并不再在阻塞父进程,可以继续响应其他命令。

4)在子进程创建RDB文件,根据父进程内存生成临时快照文件,完成后对原有文件进行原子替换。执行lastsave命令可以获取最后一次生成RDB的时间,对应info统计的rdb_last_save_time选项。

5)进程发送信号给父进程表示完成,父进程更新统计信息。

RDB的优缺点:

RDB的优点:

1)RDB是一个紧凑压缩的二进制文件,代表Redis在某个时间上的数据快照。

2)Redis加载RDB恢复数据远远快于AOF方式。

RDB的缺点:

1)RDB方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为bgsave每次运行都要执行fork操作创建子进程,属于重量级操作,频繁成本过高。

2)RDB文件使用特定二进制格式保存,Redis版本演进过程中有多个格式的RDB版本,存在老版本Redis服务无法兼容新版RDB格式的问题。

AOF:

AOF(append only file)持久化以独立日志的方式记录每次写命令,重启时再重新执行AOF文件中的命令达到恢复数据的目的。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工作流程:

AOF工作流程可以大致分为4步,命令写入(append)、文件同步(sync)、文件重写(rewrite)、重新加载(load)。

redis开启bgsave redis-rdb-bgsave进程_Redis_02

1)所有的写命令会追加到aof_buf(缓冲区)中。

2)AOF缓冲区根据对应的策略向硬盘做同步操作。

3)随着AOF文件越来越大,需要定期对AOF文件进行重写,达到压缩的目的。

4)当Redis服务器重启时,可以加载AOF文件进行数据恢复。

AOF重写可以通过auto-aof-rewrite-min-size和auto-aof-rewrite-percentage参数控制自动触发,也可以使用bgrewriteaof命令手动触发。子进程执行期间使用copy-on-write机制与父进程共享内存,避免内存消耗翻倍。AOF重写期间还需要维护重写缓冲区,保存新的写入命令避免数据丢失。

总结:

Redis持久化功能一直是影响Redis性能的高发地,可以在理解了Redis持久的基本内容以后,逐渐的深入学习,结合常见的持久化问题进行分析定位和优化。