• redis专题之持久机制


    redis的持久化机制

    说白了,就是在指定的时间间隔内,将内存当中的数据集快照写入磁盘,它恢复时是将快照文件直接读到内存

    什么意思呢?我们都知道,内存当中的数据,如果我们一断电,那么数据必然会丢失,但是玩过redis的同学应该都知道,我们一关机之后再启动的时候数据是还在的,所以它必然是在redis启动的时候重新去加载了持久化的文件

    redis提供两种方式进行持久化

    (1)RDB持久化【默认】

    (2)AOF(append only file)持久化

    1.RDB

    原理是redis会单独创建(fork)一个与当前进程一模一样的子进程来进行持久化,这个子进程的所有数据(变量。环境变量,程序程序计数器等)都和原进程一模一样,会先将数据写入到一个临时文件中,待持久化结束了,再用这个临时文件替换上次持久化好的文件,整个过程中,主进程不进行任何的io操作,这就确保了极高的性能。

    问题:为什么要fork一个子进程?

    因为redis是单线程的,如果这个线程去进行rdb持久化了,那么此时有客户端向我们服务端发送命令,他是得不到处理的(唯一的线程在做持久化),必须要等持久化结束后才能接受客户端命令。那么这个过程可以理解为客户端发送命令会阻塞,性能低下。

    1).这个持久化文件在哪里

    根据dir配置

    2).他什么时候fork子进程,或者什么时候触发rdb持久化机制

    1. shutdown时,如果没有开启aof,会触发配置文件中默认的快照配置;
    2. 执行命令save或者bgsave;bgsave:会fork子进程,原理与rdb上面原理一样,系统默认触发rdb持久化都是调用的此命令;save:是不会fork子进程的,它使用主进程进行持久化,所以会导致客户端命令发送到我们服务端得不到及时处理,所以他是阻塞的;
    3. 执行flushall命令  但是里面是空的,无意义

     

    2.aof

    原理是将Reids的操作日志以追加的方式写入文件,读操作是不记录的,整体分为三步:

    数据写入内存 → 数据写入aof_buf → 写入持久化文件。第二步到第三步什么时候执行根据配置文件触发机制

    注意:aof持久化不会fork子进程

    1)这个持久化文件在哪里

    根据dir配置,和RDB一样可在配置文件中设置

    2)触发机制(根据配置文件配置项)

    no:表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘(快,持久化没保证)

    always:同步持久化,每次发生数据变更时,立即记录到磁盘(慢,安全)

    everysec:表示每秒同步一次(默认值,很快,但可能会丢失一秒以内的数据)

    3)aof重写机制

    为什么会出现重写?

    aof是以日志追加的方式将命令字符串协议保存在aof 文件中,随着我们使用redis的时间越长,对redis的操作越多,这个aof文件会越来越大,如果不做处理,总有会撑爆磁盘的时候,所以就出现了重写,重写就是专门给aof文件廋身的

    他的思想就是:直接根据现在内存的数据,生成新的aof文件,然后去替换旧的aof文件,就可以把一下没用字符去掉,比如set k1 v1 ,然后我们del k1等等一些没用操作,这样我们的文件大小就会小很多

     注意:重写操作是通过fork子进程来完成的,所以正常的aof不会fork子进程,触发了重写才会

    4)redis4.0后混合持久化机制

    4.0版本的混合持久化默认关闭的,通过aof-use-rdb-preamble配置参数控制,yes则表示开启,no表示禁用,5.0之后默认开启。

    混合持久化是通过bgrewriteaof完成的,不同的是当开启混合持久化时,fork出的子进程先将共享的内存副本全量的以RDB方式写入aof文件,然后在将重写缓冲区的增量命令以AOF方式写入到文件,写入完成后通知主进程更新统计信息,并将新的含有RDB格式和AOF格式的AOF文件替换旧的的AOF文件。

    简单的说:新的AOF文件前半段是RDB格式的全量数据后半段是AOF格式的增量数据

    优点:混合持久化结合了RDB持久化 和 AOF 持久化的优点, 由于绝大部分都是RDB格式,加载速度快,同时结合AOF,增量的数据以AOF方式保存了,数据更少的丢失。

    缺点:兼容性差,一旦开启了混合持久化,在4.0之前版本都不识别该aof文件,同时由于前部分是RDB格式,阅读性较差。

    5)redis启动加载持久化

    6)小总结

    1.redis提供了rdb持久化方案,为什么还要aof?

    优化数据丢失问题,rdb会丢失最后一次快照后的数据,aof丢失不会超过2秒的数据

    2.如果aof和rdb同时存在,听谁的?

    aof

    3.rdb和aof优势劣势

    rdb 适合大规模的数据恢复,对数据完整性和一致性不高,在一定间隔时间做一次备份,如果redis意外down机的话,就会丢失最后一次快照后的所有操作
    aof 根据配置项而定,如果是默认配置,不会丢失超过两秒的数据

    4. rdb配置成save 1 1(代表一秒钟看一次,是否有1个数据更改,有就触发rdb);  aof采用默认值everysec(表示每秒同步一次),那么这两种方式有什么区别?

    rdb持久化会fork子进程,aof持久化不会fork子进程(重写的时候才会fork子进程,重写不会频繁触发),
    fork子进程,复制一个进程,比我们整个redis整体开销少不了多。所以如果配置成这样,性能开销相差是巨大的

    7)性能建议(这里只针对单机版redis持久化做性能建议):

    rdb和aof同时存在时,因为RDB文件只用作后备用途,只要15分钟备份一次就够了,只保留save 900 1这条规则。

    重写: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。

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