Redis为持久化提供了多少种方式
小编给大家分享一下redis为持久化提供了多少种方式,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!
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Redis为持久化提供了两种方式:
RDB:在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
AOF: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。
持久化的配置
为了使用持久化的功能,我们需要先知道该如何开启持久化的功能。
RDB的持久化配置
# 时间策略 save 900 1 save 300 10 save 60 10000 # 文件名称 dbfilename dump.rdb # 文件保存路径 dir /home/work/app/redis/data/ # 如果持久化出错,主进程是否停止写入 stop-writes-on-bgsave-error yes # 是否压缩 rdbcompression yes # 导入时是否检查 rdbchecksum yes
配置其实非常简单,这里说一下持久化的时间策略具体是什么意思。
save 900 1
表示900s内如果有1条是写入命令,就触发产生一次快照,可以理解为就进行一次备份save 300 10
表示300s内有10条写入,就产生快照
下面的类似,那么为什么需要配置这么多条规则呢?因为Redis每个时段的读写请求肯定不是均衡的,为了平衡性能与数据安全,我们可以自由定制什么情况下触发备份。所以这里就是根据自身Redis写入情况来进行合理配置。
stop-writes-on-bgsave-error yes
这个配置也是非常重要的一项配置,这是当备份进程出错时,主进程就停止接受新的写入操作,是为了保护持久化的数据一致性问题。如果自己的业务有完善的监控系统,可以禁止此项配置,否则请开启。
关于压缩的配置 rdbcompression yes
,建议没有必要开启,毕竟Redis本身就属于CPU密集型服务器,再开启压缩会带来更多的CPU消耗,相比硬盘成本,CPU更值钱。
当然如果你想要禁用RDB配置,也是非常容易的,只需要在save的最后一行写上:save ""
AOF的配置
# 是否开启aof appendonly yes # 文件名称 appendfilename "appendonly.aof" # 同步方式 appendfsync everysec # aof重写期间是否同步 no-appendfsync-on-rewrite no # 重写触发配置 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb # 加载aof时如果有错如何处理 aof-load-truncated yes # 文件重写策略 aof-rewrite-incremental-fsync yes
还是重点解释一些关键的配置:
appendfsync everysec
它其实有三种模式:
always:把每个写命令都立即同步到aof,很慢,但是很安全
everysec:每秒同步一次,是折中方案
no:redis不处理交给OS来处理,非常快,但是也最不安全
一般情况下都采用 everysec配置,这样可以兼顾速度与安全,最多损失1s的数据。
aof-load-truncated yes
如果该配置启用,在加载时发现aof尾部不正确是,会向客户端写入一个log,但是会继续执行,如果设置为 no
,发现错误就会停止,必须修复后才能重新加载。
工作原理
关于原理部分,我们主要来看RDB与AOF是如何完成持久化的,他们的过程是如何。
在介绍原理之前先说下Redis内部的定时任务机制,定时任务执行的频率可以在配置文件中通过 hz 10
来设置(这个配置表示1s内执行10次,也就是每100ms触发一次定时任务)。该值最大能够设置为:500,但是不建议超过:100,因为值越大说明执行频率越频繁越高,这会带来CPU的更多消耗,从而影响主进程读写性能。
定时任务使用的是Redis自己实现的 TimeEvent,它会定时去调用一些命令完成定时任务,这些任务可能会阻塞主进程导致Redis性能下降。因此我们在配置Redis时,一定要整体考虑一些会触发定时任务的配置,根据实际情况进行调整。
RDB的原理
在Redis中RDB持久化的触发分为两种:自己手动触发与Redis定时触发。
针对RDB方式的持久化,手动触发可以使用:
save:会阻塞当前Redis服务器,直到持久化完成,线上应该禁止使用。
bgsave:该触发方式会fork一个子进程,由子进程负责持久化过程,因此阻塞只会发生在fork子进程的时候。
而自动触发的场景主要是有以下几点:
根据我们的
save m n
配置规则自动触发;从节点全量复制时,主节点发送rdb文件给从节点完成复制操作,主节点会触发
bgsave
;执行
debug reload
时;执行
shutdown
时,如果没有开启aof,也会触发。
由于 save
基本不会被使用到,我们重点看看 bgsave
这个命令是如何完成RDB的持久化的。
这里注意的是 fork
操作会阻塞,导致Redis读写性能下降。我们可以控制单个Redis实例的最大内存,来尽可能降低Redis在fork时的事件消耗。以及上面提到的自动触发的频率减少fork次数,或者使用手动触发,根据自己的机制来完成持久化。
AOF的原理
AOF的整个流程大体来看可以分为两步,一步是命令的实时写入(如果是 appendfsync everysec
配置,会有1s损耗),第二步是对aof文件的重写。
对于增量追加到文件这一步主要的流程是:命令写入=》追加到aof_buf =》同步到aof磁盘。那么这里为什么要先写入buf在同步到磁盘呢?如果实时写入磁盘会带来非常高的磁盘IO,影响整体性能。
aof重写是为了减少aof文件的大小,可以手动或者自动触发,关于自动触发的规则请看上面配置部分。fork的操作也是发生在重写这一步,也是这里会对主进程产生阻塞。
手动触发:bgrewriteaof
,自动触发就是根据配置规则来触发,当然自动触发的整体时间还跟Redis的定时任务频率有关系。
下面来看看重写的一个流程图:
对于上图有四个关键点补充一下:
在重写期间,由于主进程依然在响应命令,为了保证最终备份的完整性;因此它依然会写入旧的AOF file中,如果重写失败,能够保证数据不丢失。
为了把重写期间响应的写入信息也写入到新的文件中,因此也会为子进程保留一个buf,防止新写的file丢失数据。
重写是直接把当前内存的数据生成对应命令,并不需要读取老的AOF文件进行分析、命令合并。
AOF文件直接采用的文本协议,主要是兼容性好、追加方便、可读性高可认为修改修复。
不能是RDB还是AOF都是先写入一个临时文件,然后通过
rename
完成文件的替换工作。
从持久化中恢复数据
数据的备份、持久化做完了,我们如何从这些持久化文件中恢复数据呢?如果一台服务器上有既有RDB文件,又有AOF文件,该加载谁呢?
其实想要从这些文件中恢复数据,只需要重新启动Redis即可。我们还是通过图来了解这个流程:
启动时会先检查AOF文件是否存在,如果不存在就尝试加载RDB。那么为什么会优先加载AOF呢?因为AOF保存的数据更完整,通过上面的分析我们知道AOF基本上最多损失1s的数据。
性能与实践
通过上面的分析,我们都知道RDB的快照、AOF的重写都需要fork,这是一个重量级操作,会对Redis造成阻塞。因此为了不影响Redis主进程响应,我们需要尽可能降低阻塞。
降低fork的频率,比如可以手动来触发RDB生成快照、与AOF重写;
控制Redis最大使用内存,防止fork耗时过长;
使用更牛逼的硬件;
合理配置Linux的内存分配策略,避免因为物理内存不足导致fork失败。
在线上我们到底该怎么做?我提供一些自己的实践经验。
如果Redis中的数据并不是特别敏感或者可以通过其它方式重写生成数据,可以关闭持久化,如果丢失数据可以通过其它途径补回;
自己制定策略定期检查Redis的情况,然后可以手动触发备份、重写数据;
单机如果部署多个实例,要防止多个机器同时运行持久化、重写操作,防止出现内存、CPU、IO资源竞争,让持久化变为串行;
可以加入主从机器,利用一台从机器进行备份处理,其它机器正常响应客户端的命令;
RDB持久化与AOF持久化可以同时存在,配合使用。
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