redis持久化


Redis有两种持久化的方式:快照(RDB文件)和追加式文件(AOF文件):

  • RDB持久化方式会在一个特定的间隔保存那个时间点的一个数据快照。
  • AOF持久化方式则会记录每一个服务器收到的写操作。在服务启动时,这些记录的操作会逐条执行从而重建出原来的数据。写操作命令记录的格式跟Redis协议一致,以追加的方式进行保存。
  • Redis的持久化是可以禁用的,就是说你可以让数据的生命周期只存在于服务器的运行时间里。
  • 两种方式的持久化是可以同时存在的,但是当Redis重启时,AOF文件会被优先用于重建数据。

RDB

工作原理

  • Redis调用fork(),产生一个子进程。
  • 子进程把数据写到一个临时的RDB文件。
  • 当子进程写完新的RDB文件后,把旧的RDB文件替换掉。

优点

  • RDB文件是一个很简洁的单文件,它保存了某个时间点的Redis数据,很适合用于做备份。你可以设定一个时间点对RDB文件进行归档,这样就能在需要的时候很轻易的把数据恢复到不同的版本。
  • 基于上面所描述的特性,RDB很适合用于灾备。单文件很方便就能传输到远程的服务器上。
  • RDB的性能很好,需要进行持久化时,主进程会fork一个子进程出来,然后把持久化的工作交给子进程,自己不会有相关的I/O操作。
  • 比起AOF,在数据量比较大的情况下,RDB的启动速度更快。

缺点

  • RDB容易造成数据的丢失。假设每5分钟保存一次快照,如果Redis因为某些原因不能正常工作,那么从上次产生快照到Redis出现问题这段时间的数据就会丢失了。
  • RDB使用fork()产生子进程进行数据的持久化,如果数据比较大的话可能就会花费点时间,造成Redis停止服务几毫秒。如果数据量很大且CPU性能不是很好的时候,停止服务的时间甚至会到1秒。

文件路径和名称

默认Redis会把快照文件存储为当前目录下一个名为dump.rdb的文件。要修改文件的存储路径和名称,可以通过修改配置文件redis.conf实现:

# RDB文件名,默认为dump.rdb。
dbfilename dump.rdb

# 文件存放的目录,AOF文件同样存放在此目录下。默认为当前工作目录。
dir ./

保存点(RDB的启用和禁用)

你可以配置保存点,使Redis如果在每N秒后数据发生了M次改变就保存快照文件。例如下面这个保存点配置表示每60秒,如果数据发生了1000次以上的变动,Redis就会自动保存快照文件:

save 60 1000

保存点可以设置多个,Redis的配置文件就默认设置了3个保存点:

# 格式为:save <seconds> <changes>
# 可以设置多个。
save 900 1 #900秒后至少1个key有变动
save 300 10 #300秒后至少10个key有变动
save 60 10000 #60秒后至少10000个key有变动

如果想禁用快照保存的功能,可以通过注释掉所有”save”配置达到,或者在最后一条”save”配置后添加如下的配置:

save ""

错误处理

默认情况下,如果Redis在后台生成快照的时候失败,那么就会停止接收数据,目的是让用户能知道数据没有持久化成功。但是如果你有其他的方式可以监控到Redis及其持久化的状态,那么可以把这个功能禁止掉。

stop-writes-on-bgsave-error yes

数据压缩

默认Redis会采用LZF对数据进行压缩。如果你想节省点CPU的性能,你可以把压缩功能禁用掉,但是数据集就会比没压缩的时候要打。

rdbcompression yes

数据校验

从版本5的RDB的开始,一个CRC64的校验码会放在文件的末尾。这样更能保证文件的完整性,但是在保存或者加载文件时会损失一定的性能(大概10%)。如果想追求更高的性能,可以把它禁用掉,这样文件在写入校验码时会用0替代,加载的时候看到0就会直接跳过校验。

rdbchecksum yes

手动生成快照

Redis提供了两个命令用于手动生成快照。

SAVE

SAVE命令会使用同步的方式生成RDB快照文件,这意味着在这个过程中会阻塞所有其他客户端的请求。因此不建议在生产环境使用这个命令,除非因为某种原因需要去阻止Redis使用子进程进行后台生成快照(例如调用fork(2)出错)。

BGSAVE

BGSAVE命令使用后台的方式保存RDB文件,调用此命令后,会立刻返回OK返回码。Redis会产生一个子进程进行处理并立刻恢复对客户端的服务。在客户端我们可以使用LASTSAVE命令查看操作是否成功。

127.0.0.1:6379> BGSAVE
Background saving started
127.0.0.1:6379> LASTSAVE
(integer) 1433936394

配置文件里禁用了快照生成功能不影响SAVEBGSAVE命令的效果。

AOF

快照并不是很可靠。如果你的电脑突然宕机了,或者电源断了,又或者不小心杀掉了进程,那么最新的数据就会丢失。而AOF文件则提供了一种更为可靠的持久化方式。每当Redis接受到会修改数据集的命令时,就会把命令追加到AOF文件里,当你重启Redis时,AOF里的命令会被重新执行一次,重建数据。

优点

  • 比RDB可靠。你可以制定不同的fsync策略:不进行fsync、每秒fsync一次和每次查询进行fsync。默认是每秒fsync一次。这意味着你最多丢失一秒钟的数据。
  • AOF日志文件是一个纯追加的文件。就算是遇到突然停电的情况,也不会出现日志的定位或者损坏问题。甚至如果因为某些原因(例如磁盘满了)命令只写了一半到日志文件里,我们也可以用redis-check-aof这个工具很简单的进行修复。
  • 当AOF文件太大时,Redis会自动在后台进行重写。重写很安全,因为重写是在一个新的文件上进行,同时Redis会继续往旧的文件追加数据。新文件上会写入能重建当前数据集的最小操作命令的集合。当新文件重写完,Redis会把新旧文件进行切换,然后开始把数据写到新文件上。
  • AOF把操作命令以简单易懂的格式一条接一条的保存在文件里,很容易导出来用于恢复数据。例如我们不小心用FLUSHALL命令把所有数据刷掉了,只要文件没有被重写,我们可以把服务停掉,把最后那条命令删掉,然后重启服务,这样就能把被刷掉的数据恢复回来。

缺点

  • 在相同的数据集下,AOF文件的大小一般会比RDB文件大。
  • 在某些fsync策略下,AOF的速度会比RDB慢。通常fsync设置为每秒一次就能获得比较高的性能,而在禁止fsync的情况下速度可以达到RDB的水平。
  • 在过去曾经发现一些很罕见的BUG导致使用AOF重建的数据跟原数据不一致的问题。

启用AOF

把配置项appendonly设为yes

appendonly yes

文件路径和名称

# 文件存放目录,与RDB共用。默认为当前工作目录。
dir ./

# 默认文件名为appendonly.aof
appendfilename "appendonly.aof"

可靠性

你可以配置Redis调用fsync的频率,有三个选项:

  • 每当有新命令追加到AOF的时候调用fsync。速度最慢,但是最安全。
  • 每秒fsync一次。速度快(2.4版本跟快照方式速度差不多),安全性不错(最多丢失1秒的数据)。
  • 从不fsync,交由系统去处理。这个方式速度最快,但是安全性一般。

推荐使用每秒fsync一次的方式(默认的方式),因为它速度快,安全性也不错。相关配置如下:

# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no

日志重写

随着写操作的不断增加,AOF文件会越来越大。例如你递增一个计数器100次,那么最终结果就是数据集里的计数器的值为最终的递增结果,但是AOF文件里却会把这100次操作完整的记录下来。而事实上要恢复这个记录,只需要1个命令就行了,也就是说AOF文件里那100条命令其实可以精简为1条。所以Redis支持这样一个功能:在不中断服务的情况下在后台重建AOF文件。

工作原理如下:

  • Redis调用fork(),产生一个子进程。
  • 子进程把新的AOF写到一个临时文件里。
  • 主进程持续把新的变动写到内存里的buffer,同时也会把这些新的变动写到旧的AOF里,这样即使重写失败也能保证数据的安全。
  • 当子进程完成文件的重写后,主进程会获得一个信号,然后把内存里的buffer追加到子进程生成的那个新AOF里。
  • Redis

我们可以通过配置设置日志重写的条件:

# Redis会记住自从上一次重写后AOF文件的大小(如果自Redis启动后还没重写过,则记住启动时使用的AOF文件的大小)。
# 如果当前的文件大小比起记住的那个大小超过指定的百分比,则会触发重写。
# 同时需要设置一个文件大小最小值,只有大于这个值文件才会重写,以防文件很小,但是已经达到百分比的情况。

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

要禁用自动的日志重写功能,我们可以把百分比设置为0:

auto-aof-rewrite-percentage 0

Redis 2.4以上才可以自动进行日志重写,之前的版本需要手动运行BGREWRITEAOF这个命令。

数据损坏修复

如果因为某些原因(例如服务器崩溃)AOF文件损坏了,导致Redis加载不了,可以通过以下方式进行修复:

  • 备份AOF文件。

  • 使用redis-check-aof命令修复原始的AOF文件:

    $ redis-check-aof --fix
  • 可以使用diff -u命令看下两个文件的差异。

  • 使用修复过的文件重启Redis服务。

从RDB切换到AOF

这里只说Redis >= 2.2版本的方式:

  • 备份一个最新的dump.rdb的文件,并把备份文件放在一个安全的地方。

  • 运行以下两条命令:

    $ redis-cli config set appendonly yes
    $ redis-cli config set save ""
  • 确保数据跟切换前一致。

  • 确保数据正确的写到AOF文件里。

第二条命令是用来禁用RDB的持久化方式,但是这不是必须的,因为你可以同时启用两种持久化方式。

记得对配置文件redis.conf进行编辑启用AOF,因为命令行方式修改配置在重启Redis后就会失效。

具体方案

持久化配置

  • RBD和AOF建议同时打开(Redis4.0之后支持)
  • RDB做冷备,AOF做数据恢复(数据更可靠)
  • RDB采取默认配置即可,AOF推荐采取everysec每秒策略

AOF和RDB还不懂的,请转移到如下几篇:

看完这篇还不懂Redis的RDB持久化,你们来打我!

天天在用Redis,那你对Redis的AOF持久化到底了解多少呢?

数据备份方案

需求

我们需要定时备份rdb文件来做冷备,为什么?不是有aof和rbd了吗为什么还要单独写定时任务去备份?因为Redis的aof和rdb是仅仅有一个最新的,比如谁手贱再Redis宕机的时候执行rm -rf aof/rdb了,那不就GG了吗?或者rdb/aof文件损坏了等不可预期的情况。所以我们需要单独备份rdb文件以防万一。

为什么不定时备份aof而是rdb?定时备份aof没意义呀,定时本身就是冷备份,不是实时的,rdb文件又小恢复又快,她哪里不香?

方案

  • 写crontab定时调度脚本去做数据备份。
  • 每小时都copy一份redis的rdb文件到一个其他目录中,这个目录里的rdb文件仅仅保留48小时内的。也就是每小时都做备份,保留2天内的rdb,只保留48个rdb。
  • 每天0点0分copy一份redis的rdb文件到一个其他目录中,这个保留一个月的。也就是按天备份。
  • 每天半夜找个时间将当前服务上的所有rdb备份都上传到云服务上。

实现

按小时

每小时copy一次备份,删除48小时前的数据。

crontab -e
# 每小时都执行/usr/local/redis/copy/redis_rdb_copy_hourly.sh脚本
0 * * * * sh /usr/local/redis/copy/redis_rdb_copy_hourly.sh


# redis_rdb_copy_hourly.sh脚本的内容如下:

#!/bin/sh 
# +%Y%m%d%k == 年月日时
cur_date=`date +%Y%m%d%k`
rm -rf /usr/local/redis/rdb/$cur_date
mkdir /usr/local/redis/rdb/$cur_date
# 拷贝rdb到目录
cp /var/redis/6379/dump.rdb /usr/local/redis/rdb/$cur_date
# date -d -48hour +%Y%m%d%k == 48小时前的日期,比如今天2020060214,这个结果就是2020053114
del_date=`date -d -48hour +%Y%m%d%k`
# 删除48小时之前的目录
rm -rf /usr/local/redis/rdb/$del_date

按天

每天copy一次备份,删除一个月前的数据。

crontab -e
# 每天0点0分开始执行/usr/local/redis/copy/redis_rdb_copy_daily.sh脚本
0 0 * * * sh /usr/local/redis/copy/redis_rdb_copy_daily.sh

# redis_rdb_copy_daily.sh脚本的内容如下:

#!/bin/sh 
# 年月日
cur_date=`date +%Y%m%d`
rm -rf /usr/local/redis/rdb/$cur_date
mkdir /usr/local/redis/rdb/$cur_date
# 拷贝rdb到目录
cp /var/redis/6379/dump.rdb /usr/local/redis/rdb/$cur_date

# 获取一个月前的时间,比如今天是20200602,那么del_date就是20200502
del_date=`date -d -1month +%Y%m%d`
# 删除一个月前的数据
rm -rf /usr/local/redis/rdb/$del_date

传到云

没法演示,最终目的就是磁盘备份完上传到云,云保留多少天等策略自己看需求。

数据恢复方案

redis挂了

如果仅仅是redis进程挂了,那么直接重启redis进程即可,Redis会按照持久化配置直接基于持久化文件进行恢复数据。

如果有AOF则按照AOF,AOF和RDB一起开的话也走AOF。

持久化文件丢了

如果持久化文件(rdb/aof)损坏了,或者直接丢失了。那么就要采取我们上面所做的rdb备份来进行恢复了。

不要脑子一热想着很简单,就以为直接把rdb拖过来重启redis进程就完事了,这种想法有很多问题。慢慢道来。

问题

问题一:直接把备份的rdb扔到redis持久化目录下然后重启redis不行的原因在于:redis是按照先aof后rdb进行恢复的,所以都是开启aof的,redis启动后会重新生成新的aof文件,里面是空的。所以不会进行任何数据恢复,也就是说虽然你把rdb丢给redis了,但是redis会按照aof来恢复,而aof是redis启动的时候新生成的空文件,所以不会有任何数据进行恢复。

问题二:那么我们把rdb文件丢给redis后,先将redis的aof关闭再启动redis进程不就能按照rdb来进行恢复了吗?是这样的,没毛病!但是新的问题来了,我们aof肯定要开的,aof对数据保障更可靠。那什么我们按照rdb文件恢复完后再修改redis配置文件开启aof然后重启redis进程不就得了嘛?大哥…你打开aof然后重启redis,这时候redis又会生成一个空的aof文件,这时候恢复的时候又是啥数据都没了。

因为数据是存到内存里,你重启后肯定没了,需要持久化文件来恢复。这时候aof是空的,我恢复个鸡毛啊。

具体方案

可能有人想到方案了,但是耐心看完,看看我的文采如何。

我不管你是持久化文件丢了还是坏了,我都先rm -rf * 给他删了。

  • 停止redis进程
  • 删除坏掉的rdb和aof持久化文件。
  • 修改配置文件关闭redis的aof持久化。
  • 找到最新备份的rdb文件扔到redis的持久化目录里。(这里最新的肯定是按照小时备份的最后一个)
  • 启动Redis进程
  • 执行set appendonly yes动态打开aof持久化。

也就是说打开aof的操作不是修改配置文件然后重启,而是先热修改让他生成aof,这次生成肯定是会带着内存中完整的数据的。然后再修改配置文件重启。

  • 等aof文件生成后再修改redis配置文件打开aof。
  • 重启redis进程。
  • 完美收官。

文章作者: wumu
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