Redis持久化相关介绍

1.持久化的意义

    大量的请求过来，缓存所有没法命中，在redis里根本找不到数据，就会出现缓存雪崩问题，全部请求，没有在redis命中，就会去mysql数据库这种数据源头中去找，一会儿mysql承接高并发，而后就挂了。redis的持久化作好，备份和恢复方案作到企业级的程度，那么即便你的redis故障了，也能够经过备份数据，快速恢复，一旦恢复当即对外提供服务。

    redis持久化技术有两种：RDB，AOF。

2.RDB，AOF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做为日志，以append-only的模式写入一个日志文件中，在redis重启的时候，能够经过回放AOF日志中的写入指令来从新构建整个数据集。若是咱们想要redis仅仅做为纯内存的缓存来用，那么能够禁止RDB和AOF全部的持久化机制，经过RDB或AOF，均可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上面来，而后能够将这些数据备份到别的地方去，好比说阿里云，云服务。若是redis挂了，服务器上的内存和磁盘上的数据都丢了，能够从云服务上拷贝回来以前的数据，放到指定的目录中，而后从新启动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。若是同时使用RDB和AOF两种持久化机制，那么在redis重启的时候，会使用AOF来从新构建数据，由于AOF中的数据更加完整。

2.1RDB持久化机制的优势和缺点

    优势：

    （1）RDB会生成多个数据文件，每一个数据文件都表明了某一个时刻中redis的数据，这种多个数据文件的方式，很是适合作冷备，能够将这种完整的数据文件发送到一些远程的安全存储上去，好比说Amazon的S3云服务上去，在国内能够是阿里云的ODPS分布式存储上，以预约好的备份策略来按期备份redis中的数据。

    （2）RDB对redis对外提供的读写服务，影响很是小，可让redis保持高性能，由于redis主进程只须要fork一个子进程，让子进程执行磁盘IO操做来进行RDB持久化便可。

    （3）相对于AOF持久化机制来讲，直接基于RDB数据文件来重启和恢复redis进程，更加快速。

    缺点：

    （1）若是想要在redis故障时，尽量少的丢失数据，那么RDB没有AOF好。通常来讲，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

    （2）RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，若是数据文件特别大，可能会致使对客户端提供的服务暂停数毫秒，或者甚至数秒。

2.2 AOF持久化机制的优势和缺点

    优势：

    （1）AOF能够更好的保护数据不丢失，通常AOF会每隔1秒，经过一个后台线程执行一次fsync操做，最多丢失1秒钟的数据。

    （2）AOF日志文件以append-only模式写入，因此没有任何磁盘寻址的开销，写入性能很是高，并且文件不容易破损，即便文件尾部破损，也很容易修复。

    （3）AOF日志文件即便过大的时候，出现后台重写操做，也不会影响客户端的读写。由于在rewrite log的时候，会对其中的指导进行压缩，建立出一份须要恢复数据的最小日志出来。再建立新日志文件的时候，老的日志文件仍是照常写入。当新的merge后的日志文件ready的时候，再交换新老日志文件便可。

    （4）AOF日志文件的命令经过很是可读的方式进行记录，这个特性很是适合作灾难性的误删除的紧急恢复。好比某人不当心用flushall命令清空了全部数据，只要这个时候后台rewrite尚未发生，那么就能够当即拷贝AOF文件，将最后一条flushall命令给删了，而后再将该AOF文件放回去，就能够经过恢复机制，自动恢复全部数据。

    缺点：

    （1）对于同一份数据来讲，AOF日志文件一般比RDB数据快照文件更大。

    （2）AOF开启后，支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低，由于AOF通常会配置成每秒fsync一第二天志文件，固然，每秒一次fsync，性能也仍是很高的。

    （3）之前AOF发生过bug，就是经过AOF记录的日志，进行数据恢复的时候，没有恢复如出一辙的数据出来。因此说，相似AOF这种较为复杂的基于命令日志/merge/回放的方式，比基于RDB每次持久化一份完整的数据快照文件的方式，更加脆弱一些，容易有bug。不过AOF就是为了不rewrite过程致使的bug，所以每次rewrite并非基于旧的指令日志进行merge的，而是基于当时内存中的数据进行指令的从新构建，这样健壮性会好不少。

3.RDB和AOF到底该如何选择

    （1）不要仅仅使用RDB，由于那样会致使你丢失不少数据。

    （2）也不要仅仅使用AOF，由于那样有两个问题，第一，你经过AOF作冷备，没有RDB作冷备，来的恢复速度更快; 第二，RDB每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮，能够避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug。

    （3）综合使用AOF和RDB两种持久化机制，用AOF来保证数据不丢失，做为数据恢复的第一选择; 用RDB来作不一样程度的冷备，在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候，还可使用RDB来进行快速的数据恢复。

4.如何配置RDB持久化机制

    redis.conf文件下面：

    save 60 1000

    每隔60s，若是有超过1000个key发生了变动，那么就生成一个新的dump.rdb文件，就是当前redis内存中完整的数据快照，这个操做也被称之为snapshotting，快照。也能够手动调用save或者bgsave命令，同步或异步执行rdb快照生成save能够设置多个，就是多个snapshotting检查点，每到一个检查点，就会去check一下，是否有指定的key数量发生了变动，若是有，就生成一个新的dump.rdb文件。

    工做流出机制：

    （1）redis根据配置本身尝试去生成rdb快照文件。
    （2）fork一个子进程出来。
    （3）子进程尝试将数据dump到临时的rdb快照文件中。
    （4）完成rdb快照文件的生成以后，就替换以前的旧的快照文件。

    dump.rdb，每次生成一个新的快照，都会覆盖以前的老快照。文件的位置，在配置的时候已经配置了。/var/redis/6379/dump.rdb。

5.如何配置AOF持久化

    AOF持久化，默认是关闭的，默认是打开RDB持久化。appendonly.aof

    appendonly yes，

    能够打开AOF持久化机制，在生产环境里面，通常来讲AOF都是要打开的，除非你说随便丢个几分钟的数据也无所谓。打开AOF持久化机制以后，redis每次接收到一条写命令，就会写入日志文件中，固然是先写入os cache的，而后每隔必定时间再fsync一下。并且即便AOF和RDB都开启了，redis重启的时候，也是优先经过AOF进行数据恢复的，由于aof数据比较完整。

    能够配置AOF的fsync策略，有三种策略能够选择，一种是每次写入一条数据就执行一次fsync; 一种是每隔一秒执行一次fsync; 一种是不主动执行fsync。

    appendfsync everysec

always: 每次写入一条数据，当即将这个数据对应的写日志fsync到磁盘上去，性能很是很是差，吞吐量很低; 确保说redis里的数据一条都不丢，那就只能这样了。

mysql -> 内存策略，大量磁盘，QPS到多少，一两k。QPS，每秒钟的请求数量
redis -> 内存，磁盘持久化，QPS到多少，单机，通常来讲，上万QPS没问题

everysec: 每秒将os cache中的数据fsync到磁盘，这个最经常使用的，生产环境通常都这么配置，性能很高，QPS仍是能够上万的。

no: 仅仅redis负责将数据写入os cache就撒手无论了，而后后面os本身会时不时有本身的策略将数据刷入磁盘，不可控了。

6.AOF rewrite

redis中的数据其实有限的，不少数据可能会自动过时，可能会被用户删除，可能会被redis用缓存清除的算法清理掉。redis中的数据会不断淘汰掉旧的，就一部分经常使用的数据会被自动保留在redis内存中。因此可能不少以前的已经被清理掉的数据，对应的写日志还停留在AOF中，AOF日志文件就一个，会不断的膨胀，到很大很大。因此AOF会自动在后台每隔必定时间作rewrite操做，好比日志里已经存放了针对100w数据的写日志了; redis内存只剩下10万; 基于内存中当前的10万数据构建一套最新的日志，到AOF中; 覆盖以前的老日志; 确保AOF日志文件不会过大，保持跟redis内存数据量一致。redis 2.4以前，还须要手动，开发一些脚本，crontab，经过BGREWRITEAOF命令去执行AOF rewrite，可是redis 2.4以后，会自动进行rewrite操做。

在redis.conf中，能够配置rewrite策略

auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

好比说上一次AOF rewrite以后，是128mb

而后就会接着128mb继续写AOF的日志，若是发现增加的比例，超过了以前的100%，256mb，就可能会去触发一次rewrite。可是此时还要去跟min-size，64mb去比较，256mb > 64mb，才会去触发rewrite

（1）redis fork一个子进程。
（2）子进程基于当前内存中的数据，构建日志，开始往一个新的临时的AOF文件中写入日志。
（3）redis主进程，接收到client新的写操做以后，在内存中写入日志，同时新的日志也继续写入旧的AOF文件。
（4）子进程写完新的日志文件以后，redis主进程将内存中的新日志再次追加到新的AOF文件中。
（5）用新的日志文件替换掉旧的日志文件。

7.AOF破损文件的修复

若是redis在append数据到AOF文件时，机器宕机了，可能会致使AOF文件破损

用redis-check-aof --fix命令来修复破损的AOF文件。

8.AOF和RDB同时工做

（1）若是RDB在执行snapshotting操做，那么redis不会执行AOF rewrite; 若是redis再执行AOF rewrite，那么就不会执行RDB snapshotting。 （2）若是RDB在执行snapshotting，此时用户执行BGREWRITEAOF命令，那么等RDB快照生成以后，才会去执行AOF rewrite。 （3）同时有RDB snapshot文件和AOF日志文件，那么redis重启的时候，会优先使用AOF进行数据恢复，由于其中的日志更完整。