Redis教程(十)：持久化詳解

平民小白 2018-01-31

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一、Redis提供了哪些持久化機制：

    1). RDB持久化：
    該機制是指在指定的時間間隔內(nèi)將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)集快照寫入磁盤。
    2). AOF持久化:
    該機制將以日志的形式記錄服務器所處理的每一個寫操作，在Redis服務器啟動之初會讀取該文件來重新構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，以保證啟動后數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是完整的。
    3). 無持久化：
    我們可以通過配置的方式禁用Redis服務器的持久化功能，這樣我們就可以將Redis視為一個功能加強版的memcached了。
    4). 同時應用AOF和RDB。

二、RDB機制的優(yōu)勢和劣勢：

RDB存在哪些優(yōu)勢呢？

    1). 一旦采用該方式，那么你的整個Redis數(shù)據(jù)庫將只包含一個文件，這對于文件備份而言是非常完美的。比如，你可能打算每個小時歸檔一次最近24小時的數(shù)據(jù)，同時還要每天歸檔一次最近30天的數(shù)據(jù)。通過這樣的備份策略，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)災難性故障，我們可以非常容易的進行恢復。
    2). 對于災難恢復而言，RDB是非常不錯的選擇。因為我們可以非常輕松的將一個單獨的文件壓縮后再轉(zhuǎn)移到其它存儲介質(zhì)上。
    3). 性能最大化。對于Redis的服務進程而言，在開始持久化時，它唯一需要做的只是fork出子進程，之后再由子進程完成這些持久化的工作，這樣就可以極大的避免服務進程執(zhí)行IO操作了。
    4). 相比于AOF機制，如果數(shù)據(jù)集很大，RDB的啟動效率會更高。

   RDB又存在哪些劣勢呢？

    1). 如果你想保證數(shù)據(jù)的高可用性，即最大限度的避免數(shù)據(jù)丟失，那么RDB將不是一個很好的選擇。因為系統(tǒng)一旦在定時持久化之前出現(xiàn)宕機現(xiàn)象，此前沒有來得及寫入磁盤的數(shù)據(jù)都將丟失。
    2). 由于RDB是通過fork子進程來協(xié)助完成數(shù)據(jù)持久化工作的，因此，如果當數(shù)據(jù)集較大時，可能會導致整個服務器停止服務幾百毫秒，甚至是1秒鐘。

三、AOF機制的優(yōu)勢和劣勢：

AOF的優(yōu)勢有哪些呢？

    1). 該機制可以帶來更高的數(shù)據(jù)安全性，即數(shù)據(jù)持久性。Redis中提供了3中同步策略，即每秒同步、每修改同步和不同步。事實上，每秒同步也是異步完成的，其效率也是非常高的，所差的是一旦系統(tǒng)出現(xiàn)宕機現(xiàn)象，那么這一秒鐘之內(nèi)修改的數(shù)據(jù)將會丟失。而每修改同步，我們可以將其視為同步持久化，即每次發(fā)生的數(shù)據(jù)變化都會被立即記錄到磁盤中?？梢灶A見，這種方式在效率上是最低的。至于無同步，無需多言，我想大家都能正確的理解它。
    2). 由于該機制對日志文件的寫入操作采用的是append模式，因此在寫入過程中即使出現(xiàn)宕機現(xiàn)象，也不會破壞日志文件中已經(jīng)存在的內(nèi)容。然而如果我們本次操作只是寫入了一半數(shù)據(jù)就出現(xiàn)了系統(tǒng)崩潰問題，不用擔心，在Redis下一次啟動之前，我們可以通過redis-check-aof工具來幫助我們解決數(shù)據(jù)一致性的問題。
    3). 如果日志過大，Redis可以自動啟用rewrite機制。即Redis以append模式不斷的將修改數(shù)據(jù)寫入到老的磁盤文件中，同時Redis還會創(chuàng)建一個新的文件用于記錄此期間有哪些修改命令被執(zhí)行。因此在進行rewrite切換時可以更好的保證數(shù)據(jù)安全性。
    4). AOF包含一個格式清晰、易于理解的日志文件用于記錄所有的修改操作。事實上，我們也可以通過該文件完成數(shù)據(jù)的重建。

    AOF的劣勢有哪些呢？
    1). 對于相同數(shù)量的數(shù)據(jù)集而言，AOF文件通常要大于RDB文件。
    2). 根據(jù)同步策略的不同，AOF在運行效率上往往會慢于RDB?？傊?，每秒同步策略的效率是比較高的，同步禁用策略的效率和RDB一樣高效。

四、其它：

1. Snapshotting:

    缺省情況下，Redis會將數(shù)據(jù)集的快照dump到dump.rdb文件中。此外，我們也可以通過配置文件來修改Redis服務器dump快照的頻率，在打開6379.conf文件之后，我們搜索save，可以看到下面的配置信息：
    save 900 1              #在900秒(15分鐘)之后，如果至少有1個key發(fā)生變化，則dump內(nèi)存快照。
    save 300 10            #在300秒(5分鐘)之后，如果至少有10個key發(fā)生變化，則dump內(nèi)存快照。
    save 60 10000        #在60秒(1分鐘)之后，如果至少有10000個key發(fā)生變化，則dump內(nèi)存快照。

   2. Dump快照的機制：

    1). Redis先fork子進程。
    2). 子進程將快照數(shù)據(jù)寫入到臨時RDB文件中。
    3). 當子進程完成數(shù)據(jù)寫入操作后，再用臨時文件替換老的文件。

   3. AOF文件：

    上面已經(jīng)多次講過，RDB的快照定時dump機制無法保證很好的數(shù)據(jù)持久性。如果我們的應用確實非常關(guān)注此點，我們可以考慮使用Redis中的AOF機制。對于Redis服務器而言，其缺省的機制是RDB，如果需要使用AOF，則需要修改配置文件中的以下條目：
    將appendonly no改為appendonly yes
    從現(xiàn)在起，Redis在每一次接收到數(shù)據(jù)修改的命令之后，都會將其追加到AOF文件中。在Redis下一次重新啟動時，需要加載AOF文件中的信息來構(gòu)建最新的數(shù)據(jù)到內(nèi)存中。

   4. AOF的配置：

    在Redis的配置文件中存在三種同步方式，它們分別是：
    appendfsync always     #每次有數(shù)據(jù)修改發(fā)生時都會寫入AOF文件。
    appendfsync everysec #每秒鐘同步一次，該策略為AOF的缺省策略。
    appendfsync no          #從不同步。高效但是數(shù)據(jù)不會被持久化。

   5. 如何修復壞損的AOF文件：

    1). 將現(xiàn)有已經(jīng)壞損的AOF文件額外拷貝出來一份。
    2). 執(zhí)行"redis-check-aof --fix <filename>"命令來修復壞損的AOF文件。
    3). 用修復后的AOF文件重新啟動Redis服務器。

   6. Redis的數(shù)據(jù)備份：

在Redis中我們可以通過copy的方式在線備份正在運行的Redis數(shù)據(jù)文件。這是因為RDB文件一旦被生成之后就不會再被修改。Redis每次都是將最新的數(shù)據(jù)dump到一個臨時文件中，之后在利用rename函數(shù)原子性的將臨時文件改名為原有的數(shù)據(jù)文件名。因此我們可以說，在任意時刻copy數(shù)據(jù)文件都是安全的和一致的。鑒于此，我們就可以通過創(chuàng)建cron job的方式定時備份Redis的數(shù)據(jù)文件，并將備份文件copy到安全的磁盤介質(zhì)中。