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  • redis持久化-RDB快照(snapshotting)

    RDB:

    RDB是Redis用来进行持久化的一种方式,在指定的时间间隔内将当前内存中的数据集快照写入磁盘,也就是 Snapshot 快照(数据库中所有键值对数据)。恢复时是将快照文件直接读到内存里。

    redis会单独创建(fork)一个子进程进行持久化,会先将数据写入到一个临时文件中,待持久化过程都结束了,再用这个临时文件替换上一次持久化好的文件,整个过程,主进程是不进行任何IO操作的,这就确保了极高的性能。如果需要进行大规模数据的恢复,且对于数据恢复的完整性不是非常敏感,那RDB方式要比AOF方式更加的高效。

    RDB的缺点是最后一次持久化后的数据可能丢失。

    Fork的作用是复制一个与当前进程一样的进程。新进程的所有数据(变量、环境变量、程序计数器等)数值都和原进程一致,但是是一个全新的进程,并作为原进程的子进程。

    保存的文件为dump.rdb文件。

    触发条件

    RDB持久化的触发分为手动触发和自动触发两种。
    1) 手动触发
    save命令和bgsave命令都可以生成RDB文件。
    save命令会阻塞Redis服务器进程,直到RDB文件创建完毕为止,在Redis服务器阻塞期间,服务器不能处理任何命令请求。而bgsave命令会创建一个子进程,由子进程来负责创建RDB文件,父进程(即Redis主进程)则继续处理请求。

    bgsave命令执行过程中,只有fork子进程时会阻塞服务器,而对于save命令,整个过程都会阻塞服务器,因此save已基本被废弃,线上环境要杜绝save的使用;后文中也将只介绍bgsave命令。此外,在自动触发RDB持久化时,Redis也会选择bgsave而不是save来进行持久化;下面介绍自动触发RDB持久化的条件。

    save 与 bgsave 对比

    命令savebgsave
    IO类型 同步 异步
    阻塞? 是(阻塞发生在fock(),通常非常快)
    复杂度 O(n) O(n)
    优点 不会消耗额外的内存 不阻塞客户端命令
    缺点 阻塞客户端命令 需要fock子进程,消耗内存

    2) 自动触发

    save m n
    自动触发最常见的情况是在配置文件中通过save m n,指定当m秒内发生n次变化时,会触发bgsave。
    例如,查看redis的默认配置文件(Linux下为redis根目录下的redis.conf),可以看到如下配置信息:

    如何触发RDB快照:

    配置文件中默认的快照配置:

    命令save或者是bgsave:

    Save:save时只管保存,其它不管,全部阻塞

    BGSAVE: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。可以通过lastsave
    命令获取最后一次成功执行快照的时间

    如何恢复:将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可,CONFIG GET dir获取目录

    优势:适合大规模的数据恢复、对数据完整性和一致性要求不高

    劣势:
    在一定间隔时间做一次备份,所以如果redis意外down掉的话,就 会丢失最后一次快照后的所有修改
    Fork的时候,内存中的数据被克隆了一份,大致2倍的膨胀性需要考虑

    如何停止
    动态所有停止RDB保存规则的方法:redis-cli config set save ""

    当然如果你只是用Redis的缓存功能,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。可以直接一个空字符串来实现停用:save ""

      ②、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

      ③、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。如果是的话,redis会采用LZF算法进行压缩。如果你不想消耗CPU来进行压缩的话,可以设置为关闭此功能,但是存储在磁盘上的快照会比较大。

      ④、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。

      ⑤、dbfilename :设置快照的文件名,默认是 dump.rdb

      ⑥、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。默认是和当前配置文件保存在同一目录。

      也就是说通过在配置文件中配置的 save 方式,当实际操作满足该配置形式时就会进行 RDB 持久化,将当前的内存快照保存在 dir 配置的目录中,文件名由配置的 dbfilename 决定。

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    4. RDB的优点

    1. RDB是一个非常紧凑的文件,它保存了某个时间点得数据集,非常适用于数据集的备份,比如你可以在每个小时报保存一下过去24小时内的数据,同时每天保存过去30天的数据,这样即使出了问题你也可以根据需求恢复到不同版本的数据集。
    2. RDB是一个紧凑的单一文件,很方便传送到另一个远端数据中心或者亚马逊的S3(可能加密),非常适用于灾难恢复。
    3. RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程,接下来的工作全部由子进程来做,父进程不需要再做其他IO操作,所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能。
    4. 与AOF相比,在恢复大的数据集的时候,RDB方式会更快一些。

    5. RDB的缺点

    1. 耗时、耗性能。RDB 需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上,当数据集比较大的时候,fork的过程是非常耗时的,可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的请求。如果数据集巨大并且CPU性能不是很好的情况下,这种情况会持续1秒,AOF也需要fork,但是你可以调节重写日志文件的频率来提高数据集的耐久度。
    2. 不可控、丢失数据。如果你希望在redis意外停止工作(例如电源中断)的情况下丢失的数据最少的话,那么RDB不适合你。虽然你可以配置不同的save时间点(例如每隔5分钟并且对数据集有100个写的操作),是Redis要完整的保存整个数据集是一个比较繁重的工作,你通常会每隔5分钟或者更久做一次完整的保存,万一在Redis意外宕机,你可能会丢失几分钟的数据。
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