By东关

怎么保证redis挂掉之后再重启数据可以进行恢复?
2021-01-26

怎么保证redis挂掉之后再重启数据可以进行恢复?
redis如果仅仅是将数据缓存在内存里面,如果redis宕机了,再重启,内存里的数据就全部都弄丢了,你必须得用redis的持久化机制,将数据写入内存的同时,异步的慢慢的将数据写入磁盘文件中,进行持久化.
如果redis宕机了,重启启动,自动从磁盘上加载之前持久化的一些数据,就可以了,也许会丢失少许数据,但是至少不会将所有的数据弄丢.
redis持久化的意义,在于故障恢复.
比如你部署了一个redis,作为cache缓存,当然你也可以保存一些数据,假如redis突然挂了,进程死了,或者是所在的机器没了,反正,遇到了灾难性的故障,redis坏了,存放在内存中的数据,就全都没了,这些缓存数据服务了很多很重要的系统和服务,redis会重启,重启之后,要费老大劲去恢复redis.
redis如果单单把数据存放在内存中,是没有任何办法应对一些灾难性的故障的
redis中缓存的数据,可以持久化到磁盘上,磁盘上的数据可以放在服务器上备份(国外,亚马逊的S3,国内的阿里云的ODPS),可以数据通用备份
假如一台redis宕机,磁盘也坏了,那么可以启动另一台redis,将ODPS上的备份数据拷贝一份下来,在redis启动的时候,就会自动去加载恢复磁盘中的数据,达到数据恢复的目的.
如果没有持久化的话,redis遇到灾难性的故障的时候,就会丢失所有的数据
如果通过持久化将数据备份一份在磁盘上,然后定期比如说同步和备份到一些云存储服务器上去,那么就可以保证数据不丢失全部,还是可以恢复一部分数据来
1. redis的持久化有哪几种方式?
redis持久化的方式有两种:RDB(Snapshot),AOF(Append-only file)
我们已经知道对于一个企业级的redis架构来说,持久化是不可减少的
企业级redis集群架构:海量数据,高并发,高可用
持久化主要是做灾难恢复,数据恢复,也可以归类到高可用的一个环节里面去
比如redis整个挂了,然后redis就不可用了,你要做的事情是redis尽快变的可用,重启redis,尽快让它对外提供服务,但是如果没有做数据备份,然后redis启动了,数据都没了,很可能说大量的请求过来,缓存全部无法命中,在redis里根本找不到数据,这个时候就会发生缓存雪崩问题,所有请求没有在redis命中,就会去mysql数据库这种数据源头去找,一下子mysql就会承接高并发,一下子就挂了,mysql挂了,都没法去找数据恢复到redis里面去,redis数据从mysql来的
如果你把redis的持久化做好,备份和恢复方案做到企业级的程度,那么即时你的redis故障了,也可以通过备份数据,快速恢复,一旦恢复,就可以立即对外提供服务.
RDB持久化机制,对redis中的数据执行周期性的持久化,每隔几分钟,几小时,几天,生成redis内存中的数据的一份完整的快照
AOF持久化机制,对每条写入命令作为日志,以append-only(追加)的模式写入一个日志文件中,在redis重启的时候,可以通过回放AOF日志中的写入指令来重新构建整个数据集,
在redis将写入命令写入到AOF文件中时,其实不是直接写入的,在现代操作系统中,写文件不是直接写入磁盘的,会先写入os cache,然后到一定时间再从os cache写入到disk file,类似es的缓存层.
每隔1秒,调用一次操作系统的fsync操作,强制将os cache中的数据刷入到磁盘文件中.
redis只会写一个AOF文件,所以这个AOF文件就会越来越大,redis中的数据,是有一定限量的,不可能说redis内存中的数据无限增长,进而导致AOF无限增长.内存大小是一定的,到一定时候,redis就会用缓存淘汰算法LRU,自动将一部分数据从内存中剔除.
AOF,是存放每条写入命令的,所以会不断膨胀,当大到一定的时候,AOF会做rewrite操作.
AOF的rewrite操作,就会基于当时redis内存中的数据,来重新构造一个更小的AOF文件,然后将旧的膨胀的很大的文件给删了.
AOF的rewriter原理:
假如redis限定了总内存大小只能存放1G的数据,一直写写写,存储了100W的数据,达到了1G,与此同时,AOF里面也存放了100W数据相关的写指令日志,已经很大了,然后redis执行LRU算法,将最不经常使用的数据从内存中删除给新的数据腾放空间,假如清理完毕后剩下了50W数据,然后又写入了50W数据,这50W数据的写命令也会写入到AOF文件中,这时候AOF文件已经存储了150W写指令日志,这时候redis觉着AOF文件过大,就会执行rewrite操作,重新搞一个新的AOF文件,新的AOF文件会基于当前的100W数据构建,老的AOF文件就会删了.
如果我们想要redis仅仅作为纯内存的缓存来使用,那么可以禁止RDB和AOF所有的持久化机制.
通过RDB或者AOF,都可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上来,然后可以将这些数据备份到别的地方,比如说阿里云ODPS,如果redis挂了,服务器上的内存和磁盘上的数据都丢了,可以从云服务上拷贝回来,放到指定目录中,重启redis,redis就会根据自动根据持久化数据文件中的数据,去恢复内存中的数据,继续对外提供服务.
如果同时使用RDB和AOF两种持久化机制,那么在redis重启的时候,会使用AOF来重新构建数据,因为AOF中的数据更加完整.

2. 不同的持久化机制都有什么优缺点?
RDB持久化机制的优点:
(1.) RDB会生成多个数据文件,每个数据文件都代表了某一个时刻中的redis的数据,这种多个数据文件的方式,非常适合做冷备,可以将这种完整的数据文件发送到一些远程的安全存储上去,比如说亚马逊的S3服务上去,在国内可以使用阿里云的ODPS分布式存储上,以预定好的备份策略来定期备份redis中的数据.
RDB也可以做冷备,生成多个文件,每个文件都代表了某一个时刻的完整的数据快照
AOF也可以做冷备只有一个文件,但是你可以,每隔一段时间,去copy一份这个文件出来.
RDB做冷备,优势在哪里?有redis去控制固定时长的生成快照文件的事情,比较方便.
AOF还需要自己写一些脚本去做这个事情,各种定时任务.
RDB做冷备,在最坏的情况下,提供数据恢复的时候,速度比AOF快
(2.) RDB对redis对外提供的读写服务,影响非常小,可以让redis保持高性能,因为redis主进程只需要fork一个子进程,让子进程执行磁盘IO操作来进行RDB持久化即可.
RDB, 每次写,都是直接写redis内存的,只是在一定的时候,才会将数据写入磁盘中.
AOF,每次都是要写文件,虽然可以快速写入os cache中,但是还是有一定的时间开销的,速度肯定要比RDB慢一些
(3.) 相对于AOF持久化机制来说,直接基于RDB数据文件来重启和恢复redis进程,更加快速
AOF,存放的指令日志,做数据恢复的时候,其实是要回放和执行所有的指令日志来恢复来内存中所有的数据.
RDB,就是一份数据文件,恢复的时候,直接加载到内存中即可.
结合上述有点,RDB非常适合做冷备.
RDB持久化机制的缺点:
(1.) 如果想要在redis故障的时候,尽可能少的丢失数据,那么RDB没有AOF好,一般来说,RDB快照文件,都是每隔5分钟,或者更长时间生成一次,这个时候就得接收一旦redis进程宕机,那么会丢失最近的5分钟的数据
这个问题也是RDB最大的缺点,就是不适合做第一优先的恢复方案,如果依赖RDB做第一优先恢复方案,会导致数据丢失的比较多
(2.) RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件的时候,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
一般不要让RDB的间隔太长,否则每次生成的文件太大了,对redis本身的性能可能会有影响的.
AOF持久化机制的优点:
(1.) AOF可以更好的保护数据不丢失,一般AOF会每隔1秒,通过后台线程执行一次fsync操作,最多丢失1秒的数据.
(2.) AOF日志文件以append-only模式,所以没有任何磁盘寻址的开销,写入性能非常高,而且文件不容易破损,即使文件尾部破损,也很容易修复
(3.) AOF日志文件即使过大的时候,出现后台重写操作,也不会影响客户端的读写,因为在rewrite log的时候,会对其中的指导进行压缩,创建出一份需要恢复数据的最小日志出来,再创建新日志文件的时候,老的日志文件还是照常写入.当新的merge后的日志文件ready的时候,再交换新老日志文件即可.
(4.) AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录,这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复,比如某人不小心用flushall命令清空了所有数据,只要这个时候后台rewrite还没有发生,那么就可以立即拷贝AOF文件,将最后一条flushall命令给删除了,然后再将AOF文件放回去,就可以通过恢复机制,自动恢复所有数据.
AOF持久化机制的缺点:
(1.) 对于同一份数据来说,AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大
(2.) AOF开启后,支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低,因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件,当然,每秒一次fsync,性能也是很高的.
(3.) 以前AOF发生过BUG,就是通过AOF记录的日志,进行数据恢复的时候,没有恢复一模一样的数据出来,所以说,类似AOF这种较为复杂的基于命令日志/merge/回放的方式,比基于RDB每次持久化一份完整的数据快照文件的方式,更加脆弱一些,容易有BUG,不过AOF就是为了避免rewrite过程导致的BUG,因为每次rewrite并不是基于旧的指令日志进行merge的,而是基于当时内存中的数据进行执行的重新构建,这样健壮性会好很多.

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