redis持久化之RDB和AOF

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