二、RDB 机制
2.1 手动触发
2.2 自动触发
2.3 相关配置
三、AOF 机制
3.1 执行原理
3.2 同步策略
3.3 相关配置
四、对比分析
4.1 优点与缺点
4.2 使用建议
默认情况下 Redis 的数据都是保存在内存中,为避免 Redis 进程意外退出而导致数据丢失的问题,Redis 提供了 RDB 和 AOF 两种方式来实现数据的持久化存储。
RDB 机制是以指定的时间间隔将 Redis 中的数据生成快照并保存到硬盘中,它更适合于定时备份数据的应用场景。可以通过手动或者自动的方式来触发 RDB 机制:
可以通过以下两种方式来手动触发 RDB 机制:
- save :save 命令会阻塞当前 Redis 服务,直到 RDB 备份过程完成,在这个时间内,客户端的所有查询都会被阻塞;
- bgsave :Redis 进程会 fork 出一个子进程,阻塞只会发生在 fork 阶段,之后持久化的操作则由子进程来完成。
除了手动使用命令触发外,在某些场景下也会自动触发 Redis 的 RDB 机制:
- 在
redis.conf
中配置了save m n
,表示如果在 m 秒内存在了 n 次修改操作时,则自动触发bgsave
; - 如果从节点执行全量复制操作,则主节点自动执行
bgsave
,并将生成的 RDB 文件发送给从节点; - 执行
debug reload
命令重新加载 Redis 时,会触发save
操作; - 执行
shutdown
命令时候,如果没有启用 AOF 持久化则默认采用bgsave
进行持久化。
1. 文件目录
RDB 文件默认保存在 Redis 的工作目录下,默认文件名为 dump.rdb
,可以通过静态或动态方式修改:
-
静态配置:通过修改
redis.conf
中的工作目录dir
和数据库存储文件名dbfilename
两个配置; -
动态修改:通过在命令行中执行以下命令:
config set dir{newDir} config set dbfilename{newFileName}
2. 压缩算法
Redis 默认采用 LZF 算法对生成的 RDB 文件做压缩处理, 这样可以减少占用空间和网络传输的数据量,但是压缩过程会耗费 CPU 的计算资源, 你可以按照实际情况,选择是否启用。可以通过修改 redis.conf
中的 rdbcompression
配置或使用以下命令来进行动态修改:
config set rdbcompression{yes|no}
AOF 是 Redis 提供的另外一种持久化的方式,它以独立日志的方式记录每次写入操作,重启时再重新执行这些操作,从而达到恢复数据的命令。
开启 AOF 机制后,所有的写入命令都会追加到 aof_buf 缓冲区中,并按照指定的策略定时将缓冲区中的数据同步到磁盘上。 AOF 除了记录每条命令外,还会在适当的时候 fork 出一个子进程对 AOF 文件进行重写,在重写过程中,Redis 会将可以合并的语句进行合并,将无效的语句进行删除,从而减小 AOF 文件的体积,以便减少文件的占用空间和方便在数据恢复时能够更快的进行加载。
Redis 提供了三种同步策略,用于控制 AOF 缓冲区同步数据到磁盘上的行为,由参数 appendfsync
控制:
可选配置 | 说明 |
---|---|
always | 命令写入 aof_buf 后就调系统 fsync 操作同步到 AOF 文件 |
everysec | 命令写入 aof_buf 后就调用系统的 write 操作,但 fsync 同步文件的操作则由专门线程每秒调用一次 |
no | 命令写入 aof_buf 后就调用系统的 write 操作,不对 AOF 文件做 fsync 同步,同步操作由操作系统负责,通常同步周期最长为30秒 |
write 和 fsync 操作说明:
- write 操作会触发延迟写机制,Linux 在内核提供页缓冲区用来提高硬盘的 IO 性能,write 操作在写入系统缓冲区后直接返回。同步操作依赖于系统调度机制,例如缓冲区页空间写满或达到特定时间周期。 同步文件之前,如果此时系统故障宕机,缓冲区内数据将丢失。
- fsync 针对单个文件操作,做强制硬盘同步,fsync 操作将阻塞直到写入硬盘完成后返回,它保证了数据持久化的安全。
Redis 默认的同步机制为 everysec
,此时能够兼顾性能和保证数据安全,在发生意外宕机的时,最多会丢失一秒的数据。
想要使用 AOF 功能,需要配置 appendonly
的值为 yes
,默认值为 no
。默认 AOF 的文件名为 appendonly.aof
, 可以通过修改appendfilename
的值进行修改,和 RDB 文件的保存位置一样,默认保存在 Redis 的工作目录下。
- RDB 使用一次性生成内存快照的方式, 产生的文件紧凑压缩比更高, 适用于备份和全量复制等场景。
- RDB 文件通常比同一数据集的等效 AOF 文件小,所以使用 RDB 恢复数据远远快于 AOF 方式。
- RDB 最大限度地提高了 Redis 的性能,因为 Redis 父进程只需要 fork 出一个子进程,它本生并不会执行磁盘 I/O 等操作。
- RDB 方式没办法做到数据的实时持久化,假设每次持久化的时间间隔是 5 分钟,当在上一次持久化后 3 分钟后发生了服务宕机,则这三分钟内的数据会全部丢失。
- fork 操作是一个重量级的操作,如果数据集很大,Fork 操作可能会非常耗时。
- AOF 能够实现实时或秒级的持久化操作,能够保证数据的最少丢失。
- 如果突然宕机,日志以半写命令结束,可以使用 redis-check-aof 工具进行修复,从而保证数据最少丢失。
- AOF 文件通常比同一数据集等效的 RDB 文件大。
- 根据选择的同步策略的不同,AOF 可能比 RDB 还慢。
按照 Redis 官方的推荐,为保证的数据安全性,可以同时使用这两种持久化机制,在 Redis 官方的长期计划里面,未来可能会将 AOF 和 RDB 统一为单一持久化模型。需要注意的是,在这种情况下,当 Redis 重新启动时,Redis 将使用 AOF 文件重建数据集,因为它可以保证数据的最少丢失。
- 付磊,张益军 . 《Redis 开发与运维》. 机械工业出版社 . 2017-3-1
- 官方文档:Redis Persistence