redis的持久化(RDB&AOF的区别)
RDB
是什么?
在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘,
也就是行话讲的Snapshot快照,它恢复时是将快照文件直接读到内存里。
Redis会单独创建(fork)一个子进程来进行持久化,会先将数据写入到一个临时文件中,待持久化过程都结束了,再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。整个过程中,主进程是不进行任何IO操作的,这就确保了极高的性能
如果需要进行大规模数据的恢复,且对于数据恢复的完整性不是非常敏感,那RDB方式要比AOF方式更加的高效。RDB的 缺点 是最后一次持久化后的数据可能丢失。
rdb 保存的是dump.rdb文件
fork:
fork的作用是复制一个与当前进程一样的进程。新进程的所有数据(变量、环境变量、程序计数器等)数值都和原进程一致,但是是一个全新的进程,并作为原进程的子进程。
如何触发RDB快照
1.配置文件中默认的快照配置
2.命令save或者是bgsave
Save
:save时只管保存,其它不管,全部阻塞
BGSAVE
:Redis会在 后台异步 进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。可以通过lastsave命令获取最后一次成功执行快照的时间
3.执行flushall命令,也会产生dump.rdb文件,但里面是空的,无意义
如何恢复
将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。
CONFIG GET dir获取目录。
优势和劣势:
优势:
1).适合大规模的数据恢复。
2).对数据完整性和一致性要求不高。
劣势
1).在一定间隔时间做一次备份,所以如果redis意外down掉的话,就会丢失最后一次快照后的所有修改。
2).fork的时候,内存中的数据被克隆了一份,大致2倍的膨胀性需要考虑
如何禁止
动态停止所有RDB保存规则的方法:redis-cli config set save “”
rdbSave & rdbLoad原理分析
RDB 功能最核心的是 rdbSave 和 rdbLoad 两个函数, 前者用于生成 RDB 文件到磁盘, 而后者则用于将 RDB 文件中的数据重新载入到内存中:
保存rdbSave
rdbSave 函数负责将内存中的数据库数据以 RDB 格式保存到磁盘中,如果 RDB 文件已存在,那么新的 RDB 文件将替换已有的 RDB 文件。
在保存 RDB 文件期间,主进程会被阻塞,直到保存完成为止。
SAVE 和 BGSAVE 两个命令都会调用 rdbSave 函数,但它们调用的方式各有不同:
SAVE
直接调用 rdbSave ,阻塞 Redis 主进程,直到保存完成为止。在主进程阻塞期间,服务器不能处理客户端的任何请求。
BGSAVE
则 fork 出一个子进程,子进程负责调用 rdbSave ,并在保存完成之后向主进程发送信号,通知保存已完成。因为 rdbSave 在子进程被调用,所以 Redis 服务器在 BGSAVE 执行期间仍然可以继续处理客户端的请求。
通过伪代码来描述这两个命令,可以很容易地看出它们之间的区别:
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def SAVE():
rdbSave()
def BGSAVE():
pid = fork()
if pid == 0:
# 子进程保存 RDB
rdbSave()
elif pid > 0:
# 父进程继续处理请求,并等待子进程的完成信号
handle_request()
else:
# pid == -1
# 处理 fork 错误
handle_fork_error()
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载入rdbLoad
当 Redis 服务器启动时, rdbLoad 函数就会被执行, 它读取 RDB 文件, 并将文件中的数据库数据载入到内存中。
在载入期间, 服务器每载入 1000 个键就处理一次所有已到达的请求, 不过只有 PUBLISH 、 SUBSCRIBE 、 PSUBSCRIBE 、 UNSUBSCRIBE 、 PUNSUBSCRIBE 五个命令的请求会被正确地处理, 其他命令一律返回错误。 等到载入完成之后, 服务器才会开始正常处理所有命令。
发布与订阅功能和其他数据库功能是完全隔离的,前者不写入也不读取数据库,所以在服务器载入期间,订阅与发布功能仍然可以正常使用,而不必担心对载入数据的完整性产生影响。
另外, 因为 AOF 文件的保存频率通常要高于 RDB 文件保存的频率, 所以一般来说, AOF 文件中的数据会比 RDB 文件中的数据要新。
因此, 如果服务器在启动时, 打开了 AOF 功能, 那么程序优先使用 AOF 文件来还原数据。 只有在 AOF 功能未打开的情况下, Redis 才会使用 RDB 文件来还原数据。
AOF(Append Only File)
是什么:
以日志的形式来记录每个写操作,将Redis执行过的 所有写指令 记录下来(读操作不记录),只许追加文件不可以改写文件,redis启动之初会读取该文件重新构建数据,换言之,redis重启的话就根据日志文件的内容将写指令 从前到后执行一次 以完成数据的恢复工作
AOF保存的是appendonly.aof文件
AOF启动/修复/恢复
1.正常恢复步骤
1).修改默认的appendonly no,改为yes
2).将有数据的aof文件复制一份保存到对应目录(config get dir)
3).恢复:重启redis然后重新加载
2.异常恢复步骤
1).修改默认的appendonly no,改为yes
2).备份被写坏的AOF文件
redis-check-aof --fix
进行修复
3).恢复:重启redis然后重新加载
rewrite
1.rewrite是什么
AOF采用文件追加方式,文件会越来越大。为避免出现此种情况,新增了 重写机制,当AOF文件的大小超过所设定的阈值时,Redis就会启动AOF文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集.可以使用命令bgrewriteaof
2.重写原理
AOF文件持续增长而过大时,会fork出一条新进程来将文件重写(也是先写临时文件最后再rename),遍历新进程的内存中数据,每条记录有一条的Set语句。
重写aof文件的操作,并没有读取旧的aof文件,而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件,这点和快照有点类似
3.触发机制
Redis会记录上次重写时的AOF大小,默认配置是当AOF文件大小是上次rewrite后大小的一倍且文件大于64M时触发
优势和劣势:
优势
每修改同步:appendfsync always 同步持久化 每次发生数据变更会被立即记录到磁盘 性能较差但数据完整性比较好。
每秒同步:appendfsync everysec 异步操作,每秒记录 如果一秒内宕机,有数据丢失
不同步:appendfsync no 从不同步
劣势
相同数据集的数据而言aof文件要远大于rdb文件,恢复速度慢于rdb。
aof运行效率要慢于rdb,每秒同步策略效率较好,不同步效率和rdb相同
总结(Which one)
RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾。Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大。
只做缓存:如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化方式.
同时开启两种持久化方式
在这种情况下,当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整.
RDB的数据不实时,同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件。那要不要只使用AOF呢?建议不要,因为RDB更适合用于备份数据库(AOF在不断变化不好备份),快速重启,而且不会有AOF可能潜在的bug,留着作为一个万一的手段。
性能建议
因为RDB文件只用作后备用途,建议只在Slave上持久化RDB文件,而且只要15分钟备份一次就够了,只保留save 900 1这条规则。
如果Enalbe AOF,好处是在最恶劣情况下也只会丢失不超过两秒数据,启动脚本较简单只load自己的AOF文件就可以了。代价一是带来了持续的IO,二是AOF rewrite的最后将rewrite过程中产生的新数据写到新文件造成的阻塞几乎是不可避免的。只要硬盘许可,应该尽量减少AOF rewrite的频率,AOF重写的基础大小默认值64M太小了,可以设到5G以上。默认超过原大小100%大小时重写可以改到适当的数值。
如果不Enable AOF ,仅靠Master-Slave Replication 实现高可用性也可以。能省掉一大笔IO也减少了rewrite时带来的系统波动。代价是如果Master/Slave同时倒掉,会丢失十几分钟的数据,启动脚本也要比较两个Master/Slave中的RDB文件,载入较新的那个。新浪微博就选用了这种架构
SAVE 、 BGSAVE 、 AOF 写入和 BGREWRITEAOF
除了了解 RDB 文件的保存方式之外, 我们可能还想知道, 两个 RDB 保存命令能否同时使用? 它们和 AOF 保存工作是否冲突?
SAVE
前面提到过, 当 SAVE 执行时, Redis 服务器是阻塞的, 所以当 SAVE 正在执行时, 新的 SAVE 、 BGSAVE 或 BGREWRITEAOF 调用都不会产生任何作用。
只有在上一个 SAVE 执行完毕、 Redis 重新开始接受请求之后, 新的 SAVE 、 BGSAVE 或 BGREWRITEAOF 命令才会被处理。
另外, 因为 AOF 写入由后台线程完成, 而 BGREWRITEAOF 则由子进程完成, 所以在 SAVE 执行的过程中, AOF 写入和 BGREWRITEAOF 可以同时进行。
BGSAVE
在执行 SAVE 命令之前, 服务器会检查 BGSAVE 是否正在执行当中, 如果是的话, 服务器就不调用 rdbSave , 而是向客户端返回一个出错信息, 告知在 BGSAVE 执行期间, 不能执行 SAVE 。
这样做可以避免 SAVE 和 BGSAVE 调用的两个 rdbSave 交叉执行, 造成竞争条件。
另一方面, 当 BGSAVE 正在执行时, 调用新 BGSAVE 命令的客户端会收到一个出错信息, 告知 BGSAVE 已经在执行当中。
BGREWRITEAOF 和 BGSAVE 不能同时执行:
如果 BGSAVE 正在执行,那么 BGREWRITEAOF 的重写请求会被延迟到 BGSAVE 执行完毕之后进行,执行 BGREWRITEAOF 命令的客户端会收到请求被延迟的回复。
如果 BGREWRITEAOF 正在执行,那么调用 BGSAVE 的客户端将收到出错信息,表示这两个命令不能同时执行。
BGREWRITEAOF 和 BGSAVE 两个命令在操作方面并没有什么冲突的地方, 不能同时执行它们只是一个性能方面的考虑: 并发出两个子进程, 并且两个子进程都同时进行大量的磁盘写入操作, 这怎么想都不会是一个好主意。