redis RDB持久化方式的工作原理是怎样的_杜兰特挽留纳什

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文章目录

前言
一、Redis中RDB和AOF两种持久化机制概要介绍
二、RDB(Redis DataBase)机制详解
- 1.手动触发-save
- 2.手动触发-bgsave
- 3.自动触发-bgsave
- 4.RDB 的优点
- 5.RDB 的缺点
三、AOF(Append Only File)机制详解
- 1.持久化原理
- 2.文件重写原理
- 3.AOF三种触发机制
- 4.AOF的优点
- 5.AOF的缺点
四、RDB和AOF到底该如何选择
结尾

前言

我们已经知道对于一个企业级的redis架构来说，持久化是不可减少的，持久化主要是做灾难恢复，数据恢复，也可以归类到高可用的一个环节里面，比如你redis整个挂了，然后redis就不可用了，你要做的事情是让redis变得可用，尽快变得可用，重启redis，尽快让它对外提供服务。

如果你没做数据备份，这个时候redis启动了，数据都没了，大量的请求过来，缓存全部无法命中，在redis里根本找不到数据，这个时候就死定了，缓存雪崩问题，所有请求，没有在redis命中，就会去mysql数据库这种数据源头中去找，一下子mysql承接高并发，然后就挂了。

如果你把redis的持久化做好，备份和恢复方案做到企业级的程度，那么即使你的redis故障了，也可以通过备份数据，快速恢复，一旦恢复立即对外提供服务，redis的持久化，跟高可用，是有关系的。接下来我们讲解redis持久化策略，应对redis宕机导致的缓存雪崩问题。

一、Redis中RDB和AOF两种持久化机制概要介绍

RDB持久化机制，对redis中的数据执行周期性的持久化，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。

如果我们想要redis仅仅作为纯内存的缓存来用，那么可以禁止RDB和AOF所有的持久化机制。

通过RDB或AOF，都可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上面来，然后可以将这些数据备份到别的地方去，比如说阿里云，云服务。

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。

二、RDB(Redis DataBase)机制详解

RDB其实就是把数据以快照的形式保存在磁盘上。

RDB持久化：在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式，这种方式就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。

在我们安装了redis之后，所有的配置都是在redis.conf文件中，里面保存了RDB和AOF两种持久化机制的各种配置。

既然RDB机制是通过把某个时刻的所有数据生成一个快照来保存，那么就应该有一种触发机制，是实现这个过程。对于RDB来说，提供了三种机制：手动触发（save、bgsave）和自动触发（bgsave）

1.手动触发-save

该命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止。具体流程如下：

执行完成时候如果存在老的RDB文件，就把新的替代掉旧的。我们的客户端可能都是几万或者是几十万，这种方式显然不可取。

2.手动触发-bgsave

执行该命令时，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。具体流程如下：

具体操作是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。基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用 bgsave 命令。

3.自动触发-bgsave

自动触发是由我们的配置文件来完成的。在redis.conf配置文件中，里面有如下配置，我们可以去设置：

save：这里是用来配置触发 Redis的 RDB 持久化条件，也就是什么时候将内存中的数据保存到硬盘。比如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时，自动触发bgsave。默认如下配置：

#表示900 秒内如果至少有 1 个 key 的值变化，则保存save 900 1 #表示300 秒内如果至少有 10 个 key 的值变化，则保存save 300 10 #表示60 秒内如果至少有 10000 个 key 的值变化，则保存save 60 10000 不需要持久化，那么你可以注释掉所有的 save 行来停用保存功能。

stop-writes-on-bgsave-error ：默认值为yes。当启用了RDB且最后一次后台保存数据失败，Redis是否停止接收数据。这会让用户意识到数据没有正确持久化到磁盘上，否则没有人会注意到灾难（disaster）发生了。如果Redis重启了，那么又可以重新开始接收数据了
rdbcompression ；默认值是yes。对于存储到磁盘中的快照，可以设置是否进行压缩存储。
rdbchecksum ：默认值是yes。在存储快照后，我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验，但是这样做会增加大约10%的性能消耗，如果希望获取到最大的性能提升，可以关闭此功能。
dbfilename ：设置快照的文件名，默认是 dump.rdb
dir：设置快照文件的存放路径，这个配置项一定是个目录，而不能是文件名。

我们可以修改这些配置来实现我们想要的效果。因为第三种方式是配置的，所以我们对前两种进行一个对比：

4.RDB 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也可以做冷备，生成多个文件，每个文件都代表了某一个时刻的完整的数据快照。AOF也可以做冷备，只有一个文件，但是你可以，每隔一定时间，去copy一份这个文件出来。

RDB做冷备，优势在哪儿呢？ 由redis去控制固定时长生成快照文件的事情，比较方便; AOF，还需要自己写一些脚本去做这个事情，RDB数据做冷备，在最坏的情况下，提供数据恢复的时候，速度比AOF快。

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。

RDB，每次写，都是直接写redis内存，只是在一定的时候，才会将数据写入磁盘中。 AOF，每次都是要写文件的，虽然可以快速写入os cache中，但是还是有一定的时间开销的,速度肯定比RDB略慢一些。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 AOF，存放的指令日志，做数据恢复的时候，其实是要回放和执行所有的指令日志，来恢复出来内存中的所有数据的 RDB，就是一份数据文件，恢复的时候，直接加载到内存中即可结合上述优点，RDB特别适合做冷备份。

5.RDB 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。

这个问题，也是RDB最大的缺点，就是不适合做第一优先的恢复方案，如果你依赖RDB做第一优先恢复方案，会导致数据丢失的比较多。

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。

三、AOF(Append Only File)机制详解

全量备份总是耗时的，有时候我们提供一种更加高效的方式AOF，工作机制很简单，redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。通俗的理解就是日志记录。

1.持久化原理

他的原理看下面这张图：

每当有一个写命令过来时，就直接保存在我们的AOF文件中。

2.文件重写原理

AOF的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。为了压缩AOF的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，同时会fork出一条新进程来将文件重写。

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.AOF三种触发机制

每修改同步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everysec：异步操作，每秒记录如果一秒内宕机，有数据丢失
不同步no：从不同步

4.AOF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

5.AOF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。

四、RDB和AOF到底该如何选择

需求不同选择不同，但是通常都是综合使用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。

有一张图可供总结：

结尾

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发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/234385.html原文链接：https://javaforall.cn

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