【redis高级】一、持久化

1. 持久化简介

持久化：将内存中的数据保存在硬盘中当作备份，当遇到断电，数据崩溃等，内存中数据丢失，可以将数据从硬盘恢复到内存中。专业术语：利用永久性存储介质(硬盘)将数据进行保存，在特定的时间将保存的数据进行恢复的工作机制称为持久化。

持久化原因：防止数据的意外丢失，确保数据安全性

有2类持久化：RDB：数据(快照)；AOF：过程（日志）

保存的内容：

• 将当前数据状态进行保存，快照形式，存储数据结果，存储格式简单，关注点在数据
• 将数据的操作过程进行保存，日志形式，存储操作过程，存储格式复杂，关注点在数据的操作过程
  

2. RDB：数据(快照)

RDB启动方式——save

• 命令

save

• 作用
  手动执行一次保存操作

RDB配置相关命令

• dbfilename dump.rdb
  说明：设置本地数据库文件名，默认值为 dump.rdb
  经验：通常设置为dump-端口号.rdb
• dir
  说明：设置存储.rdb文件的路径
  经验：通常设置成存储空间较大的目录中，目录名称data
• rdbcompression yes
  说明：设置存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为 yes，采用 LZF 压缩
  经验：通常默认为开启状态，如果设置为no，可以节省 CPU 运行时间，但会使存储的文件变大（巨大）
• rdbchecksum yes
  说明：设置是否进行RDB文件格式校验，该校验过程在写文件和读文件过程均进行
  经验：通常默认为开启状态，如果设置为no，可以节约读写性过程约10%时间消耗，但是存储一定的数据损坏风险

RDB启动方式——save指令工作原理

注意：save指令的执行会阻塞当前Redis服务器，直到当前RDB过程完成为止，有可能会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用。

RDB启动方式——bgsave

• 命令

bgsave

• 作用
  手动启动后台保存操作，但不是立即执行

RDB启动方式 —— bgsave指令工作原理

注意： bgsave命令是针对save阻塞问题做的优化。Redis内部所有涉及到RDB操作都采用bgsave的方式，save命令可以放弃使用，推荐使用bgsave

bgsave的保存操作可以通过redis的日志查看

docker logs myredis

RDB启动方式 ——save配置

• 配置

save second changes

• 作用
  满足限定时间范围内key的变化数量达到指定数量即进行持久化
• 参数

second：监控时间范围
changes：监控key的变化量

• 配置位置
  在conf文件中进行配置

RDB启动方式 ——save配置原理

注意：

• save配置要根据实际业务情况进行设置，频度过高或过低都会出现性能问题，结果可能是灾难性的
• save配置中对于second与changes设置通常具有互补对应关系（一个大一个小），尽量不要设置成包含性关系
• save配置启动后执行的是bgsave操作

RDB启动方式对比

RDB优缺点

• 优点
  1）RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，存储效率较高
  2）RDB内部存储的是redis在某个时间点的数据快照，非常适合用于数据备份，全量复制等场景
  3）RDB恢复数据的速度要比AOF快很多
  4）应用：服务器中每X小时执行bgsave备份，并将RDB文件拷贝到远程机器中，用于灾难恢复
• 缺点
  1）RDB方式无论是执行指令还是利用配置，无法做到实时持久化，具有较大的可能性丢失数据
  2）bgsave指令每次运行要执行fork操作创建子进程，要牺牲掉一些性能
  3）Redis的众多版本中未进行RDB文件格式的版本统一，有可能出现各版本服务之间数据格式无法兼容现象

3. AOF：过程（日志）

AOF概念

• 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文件中命令，以达到恢复数据的目的。与RDB相比可以简单描述为改记录数据为记录数据产生的过程
• 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写数据过程

AOF写数据三种策略(appendfsync)

• always
  每次写入操作均同步到AOF文件中，数据零误差，性能较低,不建议使用
• everysec
  每秒将缓冲区中的指令同步到AOF文件中，数据准确性较高，性能较高 ，建议使用，也是默认配置在系统突然宕机的情况下丢失1秒内的数据
• no
  由操作系统控制每次同步到AOF文件的周期，整体过程不可控

AOF功能开启

• 配置
  作用：是否开启AOF持久化功能，默认为不开启状态

appendonly yes|no

• 配置
  作用：AOF写数据策略

appendfsync always|everysec|no

AOF重写

• 作用
  1)降低磁盘占用量，提高磁盘利用率
  2)提高持久化效率，降低持久化写时间，提高IO性能
  3)降低数据恢复用时，提高数据恢复效率
• 规则
  1)进程内已超时的数据不再写入文件
  2)忽略无效指令，重写时使用进程内数据直接生成，这样新的AOF文件只保留最终数据的写入命令
  — 如del key1、 hdel key2、srem key3、set key4 111、set key4 222等
  3)对同一数据的多条写命令合并为一条命令
  — 如lpush list1 a、lpush list1 b、 lpush list1 c 可以转化为：lpush list1 a b c
  — 为防止数据量过大造成客户端缓冲区溢出，对list、set、hash、zset等类型，每条指令最多写入64个元素

AOF重写指令
手动重写

bgrewriteaof

自动重写

auto-aof-rewrite-min-size size 
auto-aof-rewrite-percentage percentage

AOF自动重写的一些配置

• 自动重写触发条件设置

//触发重写的最小大小
auto-aof-rewrite-min-size size 
//触发重写须达到的最小百分比
auto-aof-rewrite-percentage percent

• 自动重写触发比对参数（ 运行指令info Persistence获取具体信息 ）

//当前.aof的文件大小
aof_current_size 
//基础文件大小
aof_base_size

• 自动重写触发条件
  

4. RDB VS AOF

RDB与AOF的选择

• 对数据非常敏感，建议使用默认的AOF持久化方案
  1）AOF持久化策略使用everysecond，每秒钟fsync一次。该策略redis仍可以保持很好的处理性能，当出现问题时，最多丢失0-1秒内的数据。
  2）注意：由于AOF文件存储体积较大，且恢复速度较慢
• 数据呈现阶段有效性，建议使用RDB持久化方案
  1）数据可以良好的做到阶段内无丢失（该阶段是开发者或运维人员手工维护的），且恢复速度较快，阶段 点数据恢复通常采用RDB方案
  2）注意：利用RDB实现紧凑的数据持久化会使Redis降的很低
• 综合比对
  1）RDB与AOF的选择实际上是在做一种权衡，每种都有利有弊
  2）如不能承受数分钟以内的数据丢失，对业务数据非常敏感，选用AOF
  3）如能承受数分钟以内的数据丢失，且追求大数据集的恢复速度，选用RDB
  4）灾难恢复选用RDB
  5）双保险策略，同时开启 RDB 和 AOF，重启后，Redis优先使用 AOF 来恢复数据，降低丢失数据