什么是持久化

将数据从内存存放到能够永久存储的设备上

Redis为什么需要持久化

基于内存的
缓存服务器，需要吗？
内存数据库，需要吗？
消息队列，需要吗？

Redis持久化方式

RDB（Redis DB） hdfs: fsimage
AOF（AppendOnlyFile） hdfs : edit logs 关闭的

Redis持久化-RDB

RDB

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

方式：产生一个RDB:

1，阻塞方式： 客户端中执行save命令
2，非阻塞方式：（复杂度高？） bgsave

策略

自动：按照配置文件中的条件满足就执行BGSAVE
save 60 1000，Redis要满足在60秒内至少有1000个键被改动，会自动保存一次
手动：客户端发起SAVE、BGSAVE命令

SAVE命令

redis > save
阻塞Redis服务，无法响应客户端请求;
创建新的dump.rdb替代旧文件。

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BGSAVE命令

redis > bgsave
非阻塞，Redis服务正常接收处理客户端请求；
Redis会fork()一个新的子进程来创建RDB文件，子进程处理完后会向父进程发送一个信号，通知它处理完毕；
父进程用新的dump.rdb替代旧文件；
BGSAVE是一个异步命令。

image.png image.png

内存： 512G
redis：400G

fork（）：copy on writ

子进程内存中存储父进程内存的指向，不必开辟真实800G的内存占用；
父进程不会阻塞，如果客户端修改了父进程的内存，阻塞（cow）：父进程的值，会在子进程中开辟（旧的）。父进程才真正修改。：阻塞是很小。
小的窗口：9：00 BGSAVE 10：00完成，持久化数据存储的是9：00

SAVE 和 BGSAVE 命令

SAVE不用创建新的进程，速度略快
BGSAVE需要创建子进程，消耗额外的内存
SAVE适合停机维护，服务低谷时段
BGSAVE适合线上执行

自动执行
本质上就是BGSAVE
默认配置
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
dbfilename dump.rdb
dir /var/lib/redis/6379
只要上面三个条件满足一个，就自动执行备份。
创建RDB文件之后，时间计数器和次数计数器会清零。所以多个条件的效果不是叠加的

优点
完全备份，不同时间的数据集备份可以做到多版本恢复；
紧凑的单一文件，方便网络传输，适合灾难恢复；
恢复大数据集速度较AOF快。

缺点
会丢失最近写入、修改的而未能持久化的数据；
fork过程非常耗时，会造成毫秒级不能响应客户端请求。

生产环境
创建一个定时任务cron job，每小时或者每天将dump.rdb复制到指定目录；
确保备份文件名称带有日期时间信息，便于管理和还原对应的时间点的快照版本；
定时任务删除过期的备份；
如果有必要，跨物理主机、跨机架、异地备份。

Redis持久化-AOF

AOF

1、Append only file，采用追加的方式保存；
2、默认文件appendonly.aof；
3、记录所有的写操作命令，在服务启动的时候使用这些命令就可以还原数据库；

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4、调整AOF持久化策略，可以在服务出现故障时，不丢失任何数据，也可以丢失一秒的数据。相对于RDB损失小得多。

AOF写入机制

1、AOF方式不能保证绝对不丢失数据；
2、目前常见的操作系统中，执行系统调用write函数，将一些内容写入到某个文件里面时，为了提高效率，系统通常不会直接将内容写入硬盘里面，而是先将内容放入一个内存缓冲区（buffer）里面，等到缓冲区被填满，或者用户执行fsync调用和fdatasync调用时才将储存在缓冲区里的内容真正的写入到硬盘里，未写入磁盘之前，数据可能会丢失。

写入磁盘的策略

appendfsync选项，这个选项的值可以是always、everysec或者no。
Always：服务器每写入一个命令，就调用一次fdatasync，将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下，服务器出现故障，也不会丢失任何已经成功执行的命令数据；
Everysec（默认）：服务器每一秒重调用一次fdatasync，将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下，服务器出现故障，最多只丢失一秒钟内的执行的命令数据；
No：服务器不主动调用fdatasync，由操作系统决定何时将缓冲区里面的命令写入到硬盘。这种模式下，服务器遭遇意外停机时，丢失命令的数量是不确定的。

运行速度：always的速度慢，everysec和no都很快

AOF重写机制

AOF文件过大；
合并重复的操作，AOF会使用尽可能少的命令来记录。

重写过程

fork一个子进程负责重写AOF文件；
子进程会创建一个临时文件写入AOF信息；
父进程会开辟一个内存缓冲区接收新的写命令；
子进程重写完成后，父进程会获得一个信号，将父进程接收到的新的写操作由子进程写入到临时文件中新文件替代旧文件。

注：如果写入操作的时候出现故障导致命令写半截，可以使用redis-check-aof工具修复

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AOF重写触发

1. 手动：客户端向服务器发送BGREWRITEAOF命令
2. 自动：配置文件中的选项，自动执行BGREWRITEAOF命令
   1. auto-aof-rewrite-min-size <size>，触发AOF重写所需的最小体积：只要在AOF文件的体积大于等于size时，才会考虑是否需要进行AOF重写，这个选项用于避免对体积过小的AOF文件进行重写
   2. auto-aof-rewrite-percentage <percent>，指定触发重写所需的AOF文件体积百分比：当AOF文件的体积大于auto-aof-rewrite-min-size指定的体积，并且超过上一次重写之后的AOF文件体积的percent %时，就会触发AOF重写。（如果服务器刚刚启动不久，还没有进行过AOF重写，那么使用服务器启动时载入的AOF文件的体积来作为基准值）。将这个值设置为0表示关闭自动AOF重写

AOF重写配置项举例

auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
appendonly no / yes
当AOF文件大于64MB时候，可以考虑重写AOF文件
只有当AOF文件的增量大于起始size的100%时（就是文件大小翻了一倍），启动重写

默认关闭，请开启

优点

写入机制，默认fysnc每秒执行，性能很好不阻塞服务，最多丢失一秒的数据；
重写机制，优化AOF文件；
如果误操作了（FLUSHALL等），只要AOF未被重写，停止服务移除AOF文件尾部FLUSHALL命令，重启Redis，可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

缺点

相同数据集，AOF文件体积较RDB大了很多；
恢复数据库速度叫RDB慢（文本，命令重演）。