Redis是一种内存键值存储,其完全在内存中运行,性能非常高效。但一旦发生系统故障或断电,内存中的数据会全部丢失。为了避免这个问题,redis本身提供了持久化的能力,使内存中的数据刷新至磁盘中,便于备份和恢复。
Redis持久化方式
Redis持久化的两种方式
- RDB 数据库快照
- AOF 日志追加文件
RDB
RDB是指定时间间隔,定期生成一个时间点快照。快照内包含当前实例的所有数据。
在默认情况下, Redis 将数据库快照保存在名字为 dump.rdb
的二进制文件中。在配置文件中,调整以下参数使redis在“n秒内有m个操作变动”的情况下保存快照,也能通过执行命令BGSAVE
或SAVE
手动保存。
save 60 1000
RDB运作方式
当 Redis 需要保存 dump.rdb文件时, 服务器执行以下操作:
- Redis 调用
fork()
,同时拥有父进程和子进程。 - 子进程将数据集写入到一个临时 RDB 文件中。
- 当子进程完成对新 RDB 文件的写入时,Redis 用新 RDB 文件替换原来的 RDB 文件,并删除旧的 RDB 文件。
RDB优点
- RDB 是一个非常紧凑的文件,它保存了 Redis 在某个时间点上的数据集。 这种文件非常适合用于进行备份。 比如说,你可以每小时备份一次 RDB 文件,并且在每个月的每一天,也备份一个 RDB 文件。 这样的话,即使遇上问题,也可以随时将数据集还原到不同的版本。
- RDB 非常适用于灾难恢复。它只有一个文件,并且内容都非常紧凑,可以(在加密后)将它传送到别的数据中心。
- RDB 可以最大化 Redis 的性能:父进程在保存 RDB 文件时唯一要做的就是
fork
出一个子进程,然后这个子进程就会处理接下来的所有保存工作,父进程无须执行任何磁盘 I/O 操作。 - RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。
RDB缺点
- RDS备份数据不是实时的,发生故障时总会丢失少许(取决于定期保存的周期)数据
- RDS是通过fock子进程来持久化操作的。当数据量庞大时,fock子进程可能会耗时,造成短时间的延迟。
AOF
AOF是指记录服务器所有的写操作,将命令追加到AOF日志文件末尾。在服务器重启后,Redis通过重新执行日志文件中的命令来恢复数据,比RDB快照恢复的数据要更加完整。
通过修改以下配置开启AOF功能:
appendonly yes
AOF运作方式
AOF 重写和 RDB 创建快照一样,都巧妙地利用了写时复制机制。
以下是 AOF 重写的执行步骤:
- Redis 执行
fork()
,现在同时拥有父进程和子进程。 - 子进程开始将新 AOF 文件的内容写入到临时文件。
- 对于所有新执行的写入命令,父进程一边将它们累积到一个内存缓存中,一边将这些改动追加到现有 AOF 文件的末尾: 这样即使在重写的中途发生停机,现有的 AOF 文件也还是安全的。
- 当子进程完成重写工作时,它给父进程发送一个信号,父进程在接收到信号之后,将内存缓存中的所有数据追加到新 AOF 文件的末尾。
- Redis 原子地用新文件替换旧文件,之后所有命令都会直接追加到新 AOF 文件的末尾。
AOF优点
- AOF更加实时,且是有序的对日志进行写入。AOF文件可以直接打开读取,恢复方便。
- AOF只使用追加的方式写入文件,因此不需要进行文件seek。
- 当AOF文件过大时,会自动在后台进行重写。重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。 整个重写操作是绝对安全的,因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中,会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面,即使重写过程中发生停机,现有的 AOF 文件也不会丢失。 而一旦新 AOF 文件创建完毕,Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件,并开始对新 AOF 文件进行追加操作。
AOF缺点
- 对于相同的数据集来说,AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积。
- 根据所使用的
fsync
策略,AOF 的速度可能会慢于 RDB 。 在一般情况下, 每秒fsync
的性能依然非常高, 而关闭fsync
可以让 AOF 的速度和 RDB 一样快, 即使在高负荷之下也是如此。 不过在处理巨大的写入载入时,RDB 可以提供更有保证的最大延迟时间。
AOF的耐久性
你可以配置 Redis 多久才将数据 fsync
到磁盘一次。
有三个选项:
- 每次有新命令追加到 AOF 文件时就执行一次
fsync
:非常慢,也非常安全。 - 每秒
fsync
一次:足够快(和使用 RDB 持久化差不多),并且在故障时只会丢失 1 秒钟的数据。 - 从不
fsync
:将数据交给操作系统来处理。更快,也更不安全的选择。
默认的措施为每秒 fsync
一次, 这种 fsync
策略可以兼顾速度和安全性。
使用场景
一般来说, 如果想达到存储型数据库的数据安全性, 你应该同时使用两种持久化功能。
如果你非常关心你的数据, 但仍然可以承受数分钟以内的数据丢失, 那么你可以只使用 RDB 持久化。
有很多用户都只使用 AOF 持久化, 但我们并不推荐这种方式: 因为定时生成 RDB 快照非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。
从RDS切换到AOF
redis支持不停机的情况下,从RDS切换到AOF。
- 备份最新的RDB快照文件。
- 执行命令
CONFIG SET APPENDONLY YES
,这个命令会阻塞当前,直到AOF文件创建完成,创建完成后,将数据写入AOF - 检查数据
- 在配置文件中开启
appendonly yes
,防止重启后配置丢失。
Redis的备份
Redis 对于数据备份是非常友好的, 因为你可以在服务器运行的时候对 RDB 文件进行复制。RDB 文件一旦被创建, 就不会进行任何修改。 当服务器要创建一个新的 RDB 文件时, 它先将文件的内容保存在一个临时文件里面, 当临时文件写入完毕时, 程序才使用原子地用临时文件替换原来的 RDB 文件。
所以备份可以通过复制RDB文件来实现,
- 创建一个定期任务(cron job), 每小时将一个 RDB 文件备份到一个文件夹。
- 确保快照的备份都带有相应的日期和时间信息, 每次执行定期任务脚本时, 使用
find
命令来删除过期的快照: 比如说, 你可以保留最近 48 小时内的每小时快照, 还可以保留最近一两个月的每日快照。 - 至少每天一次, 将 RDB 备份到你的数据中心之外, 或者至少是备份到其他物理主机上。