2 RDB(Redis database)- 全量写入

Redis Server在有多db 中存储的K.V可理解为Redis的一个状态。当发生写操作时，Redis就会从一个状态切换到另外一个状态。

基于全量的持久化就是在某个时刻，将Redis的所有数据持久化到硬盘中，形成一个快照。快照，顾名思义可以理解为拍照一样，把整个内存数据映射到硬盘中，保存一份到硬盘，因此恢复数据起来比较快，把数据映射回去即可，不像 AOF，一条条的执行操作命令。

当Redis 重启时，通过加载最近一个快照数据，可以将 Redis 恢复至最近一次持久化状态上。

快照是默认的持久化方式。这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中，默认的文件名为 dump.rdb。

2.1 触发方式

save

• 客户端显示触发
• 或客户端发送 shutdown 命令，系统会先执行 save 命令阻塞客户端，然后关闭服务器

save本身是单线程串行方式执行，因此当数据量大时，可能会发生Redis Server的长时间卡顿。

其备份期间其他命令全部阻塞，无法执行，因此备份时期 数据的状态始终一致。

若存在老的RDB文件，则新的会替换老的，时间复杂度O(N)。

设置 redis.conf

再使用脚本初始化 500w 数据，等待后发现已经落盘：

bgsave

bgsave 可由

• 客户端显式触发
• 配置定时任务触发
• 当有主从架构时，从服务器向主服务器发送 sync 命令来执行复制操作时，主服务器会执行 bgsave

bgsave命令在执行时，会fork一个子进程。子进程提交完成后，会立即给客户端返回响应，备份操作在后台异步执行，期间不会影响Redis的正常响应。

对于bgsave来说，当父进程Fork完子进程之后，异步任务会将当前的内存状态作为一个版本进行复制。在复制过程中产生的变更，不会反映在这次备份当中。

不用命令，而使用配置

在Redis的默认配置中，当满足下面任一条件，会自动触发 bgsave 的执行：

bgsave相对于save的优势是异步执行，不影响后续命令执行。但Fork子进程，涉及父进程的内存复制，会增加服务器内存开销。当内存开销高到使用虚拟内存时，bgsave的Fork子进程会阻塞运行，可能会造成秒级不可用。因此使用bgsave需要保证服务器空闲内存足够。

2.2 RDB执行流程

rdb.c文件执行流程：

2.3 RDB 最佳配置

关闭自动RDB：

dbfilename dump-${port}.rdb
dir /redisDataPath
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes

需要注意的触发时机

• 主从复制时机的全量复制，master节点会执行bgsave
• debug reload
• shutdown
• flushDB 、 flushAll

2.4 RDB性质

1. RDB是Redis内存到硬盘的快照，用于持久化
2. save通常会阻塞Redis
3. bgsave不会阻塞Redis，但会fork新进程
4. save自动配置满足任一就会被执行

2.5 RDB 优点

• 紧凑压缩的二进制文件
  RDB会生成多个数据文件，每个文件都代表了某时刻Redis中的所有数据，这种方式非常适合做冷备。可将这种完整数据文件发送到云服务器存储，比如ODPS分布式存储，以预定好的备份策略来定期备份Redis中的数据
• fork子进程性能最大化
  RDB对Redis对外提供的读写服务，影响非常小，可让Redis保持高性能，因为Redis主进程只要fork一个子进程，让子进程执行RDB
• 启动效率高
  相对于AOF，直接基于RDB文件重启和恢复Redis进程，更加快速

2.6 RDB缺点

耗时

O(n)

写时复制（copy-on-write）

耗内存，copy-on-write策略。RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，如果数据文件特别大，可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒，或者甚至数秒。

执行 fork 时，os会使用写时复制，即 fork 函数发生的一刻父子进程共享同一内存数据。当父进程要更改其中某片数据时（如执行一个写命令），os会将该片数据复制一份以保证子进程数据不受影响，所以新的 RDB 文件存储的是执行 fork 一刻的内存数据。

不可控

容易丢失数据。一般RDB每隔5分钟，或者更长时间生成一次，若过程中Redis宕机，就会丢失最近未持久化的数据

2.7 恢复流程

当Redis重新启动时，会从本地磁盘加载之前持久化的文件。当恢复完成之后，再受理后续的请求操作。

4 选型及最佳实践

混合持久化

Redis 4.0 开始支持 RDB 和 AOF 的混合持久化（默认关闭，通过配置项 aof-use-rdb-preamble 开启）。

如果把混合持久化打开，AOF 重写时就直接把 RDB 内容写到 AOF 文件开头：

• 好在可以结合 RDB 和 AOF 的优点, 快速加载同时避免丢失过多数据
• 但是，AOF 里的 RDB 部分就是压缩格式不再是 AOF 格式，可读性较差

RDB最佳策略

• 关闭
• 集中手动管理RDB操作
• 在从节点打开自动执行配置，但是不宜频繁执行RDB

AOF最佳策略

• 建议打开，但是如果只是纯作为缓存使用可不开
• AOF重写集中管理
• everysec

抉择RDB & AOF

不要仅使用RDB，因为那样会导致丢失很多数据

也不要仅使用AOF，因为那样有两个问题

你通过AOF做冷备，没有RDB做冷备，来的恢复速度更快

RDB每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮，可以避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug

综合使用AOF和RDB

用AOF保证数据不丢失，作为数据恢复的第一选择

用RDB做不同程度的冷备，在AOF文件都丢失或损坏不可用时，还可使用RDB快速实现数据恢复

一些最佳实践

• 小分片
  例如设置maxmemory参数设置每个redis只存储4个G的空间，这样各种操作都不会太慢
• 监控(硬盘、内存、负载、网络)
• 足够的内存

参考

• https://redis.io/topics/persistence
• 《Redis设计与实现》