2019-08-19 redis持久化面试问题

一、持久化的分类

1.快照RBD

可以设置,这个快照持久化是系统默认的持久化方式,通过手动设置n秒内超过m个数据发生了变化,那就自动做快照。

save 900 1 #900 秒内如果超过 1 个 key 被修改,则发起快照保存

save 300 10 #300 秒内容如超过 10 个 key 被修改,则发起快照保存

save 60 10000

2.AOF方式

  由于快照方式是在一定间隔时间做一次的,所以如果 redis 意外 down 掉的话,就会丢失最后一次快照后的所有修改。如果应用要求不能丢失任何修改的话,可以采用 aof 持久化方式。下面介绍 Append-only file:aof 比快照方式有更好的持久化性,是由于在使用 aof 持久化方式时,redis 会将每一个收到的写命令都通过 write 函数追加到文件中(默认是 appendonly.aof)。当 redis 重启时会通过重新执行文件中保存的写命令来在内存中重建整个数据库的内容。当然由于 os 会在内核中缓存 write 做的修改,所以可能不是立即写到磁盘上。这样 aof 方式的持久化也还是有可能会丢失部分修改。不过我们可以通过配置文件告诉 redis 我们想要通过 fsync 函数强制 os 写入到磁盘的时机。有三种方式如下(默认是:每秒 fsync 一次)

appendonly yes //启用 aof 持久化方式

# appendfsync always //收到写命令就立即写入磁盘,最慢,但是保证完全的持久化

appendfsync everysec //每秒钟写入磁盘一次,在性能和持久化方面做了很好的折中

# appendfsync no //完全依赖 os,性能最好,持久化没保证

        aof 的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。例如我们调用 incr test命令 100 次,文件中必须保存全部的 100 条命令,其实有 99 条都是多余的。因为要恢复数据库的状态其实文件中保存一条 set test 100 就够了。为了压缩 aof 的持久化文件。 redis 提供了 bgrewriteaof 命令。收到此命令 redis 将使用与快照类似的方式将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中,最后替换原来的文件。

二、优缺点辨析

1.RBD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Amazon的S3云服务上去,在国内可以是阿里云的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,每隔一定时间,去copy一份这个文件出来

RDB做冷备,优势在哪儿呢?由redis去控制固定时长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RDB数据做冷备,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,只是在一定的时候,才会将数据写入磁盘中

AOF:每次都是要写文件的,虽然可以快速写入os cache中,但是还是有一定的时间开销的,速度肯定比RDB略慢一些

(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,来恢复出来内存中的所有数据的RDB,就是一份数据文件,恢复的时候,直接加载到内存中即可

2.RBD缺点

(1)恢复5分钟内的数据,可能就会丢失五分钟的数据量

(2)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

3.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,通过一个后台线程执行一次fsync操作,最多丢失1秒钟的数据,每隔1秒,就执行一次fsync操作,保证os cache中的数据写入磁盘中,redis进程挂了,最多丢掉1秒钟的数据

(2)AOF日志文件以append-only模式写入,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命令给删了,然后再将该AOF文件放回去,就可以通过恢复机制,自动恢复所有数据

4. 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,性能也还是很高的。如果你要保证一条数据都不丢,也是可以的,AOF的fsync设置成没写入一条数据,fsync一次,那就完蛋了,redis的QPS大降

(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,因此每次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指令的重新构建,这样健壮性会好很多。

(4)唯一的比较大的缺点,其实就是做数据恢复的时候,会比较慢,还有做冷备,定期的备份,不太方便,可能要自己手写复杂的脚本去做,做冷备不太合适

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