微服务学习笔记--高级篇--(Redis持久化)
分布式缓存
Redis集群
单点Redis的问题
数据丢失问题：Redis的内存存储，服务重启可能会丢失数据
并发能力问题：单节点Redis并发能力虽然不错，但无法满足如618这样的高并发场景
故障恢复问题：如果Redis宕机，则服务不可用，需要一种自动的故障恢复手段
存储能力问题：Redis基于内存，单节点能存储的数据量难以满足海量数据的需求
解决方法:
数据丢失问题：实现Redis数据持久化
并发能力问题：搭建主从集群，实现读写分离
故障恢复问题：利用Redis哨兵，实现健康检测和自动恢复
存储能力问题：搭建分片集群，利用插槽机制实现动态扩容
目录：
- Redis持久化
- Redis主从
- Redis哨兵
- Redis分片集群
Redis持久化
- RDB持久化
- AOF持久化
RDB
RDB全称Redis Database Backup file(Redis数据备份文件)，也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。
快照文件称为RDB文件，默认是保存在当前运行目录。
redis-cli #连接redis客户端
sava #由Redis主进程来执行RDB，会阻塞所有命令
bgsave #推荐使用这个命令，开启子进程执行RDB，避免主进程受到影响
Redis停机时会自动执行一次RDB。
首先需要在Linux系统中安装Redis
安装文档：
首先需要安装REdis所需要的依赖：
yum install -y gcc tcl
然后将资料中的redis安装包上传到虚拟机的任意目录，eg：/temp目录
解压缩：
tar -xvf redis-6.2.4.tar.gz
进入redis目录:
cd redis-6.2.4
运行编译命令：
make && make install
如果没有出错，应该就是安装成功了。
然后修改redis.conf文件中的一些配置
#绑定地址 默认是127.0.0.1 会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意Ip访问
bind 0.0.0.0
# 数据库数量，设置为1
databases 1
启动Redis：
redis-sever redis.conf
停止redis服务：
redis-cli shutdown
Redis内部有触发RDB的机制，可以在redis.conf文件中找到，格式如下：
#900秒内，如果至少有1个key被修改，则执行bgsave，如果是save ""则表示禁用RDB
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
RDB的其它配置也可以在redis.conf文件中设置：
# 是否压缩，建议不开启，压缩也会消耗cpu，磁盘的话不值钱
rdbcompression yes
# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb
# 文件保存的路径目录
dir ./
bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入RDB文件。
fork采用的是copy-on-write技术：
- 当主进程执行读操作时，访问共享内存；
- 当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。
小结：
RDB方式bgsave的基本流程？
- fork主进程得到一个子进程，共享内存空间
- 子进程读取内存数据并写入新的RDB文件
- 用新的RDB文件替换旧的RDB文件
RDB会在什么时候执行？save 60 1000代表什么含义？
- 默认是服务停止时
- 代表60秒至少执行1000次修改则触发RDB
RDB的缺点？
- RDB执行间隔时间长，两次RDB之间写入数据有丢失的风险
- fork子进程、压缩、写出ＲＤＢ文件都比较耗时
AOF
AOF全称位Append Only File(追加文件)。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看作是命令日志文件。
AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf 配置文件来开启AOF：
# 是否开启AOF功能，默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"
AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：
# 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件
appendfsync always
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案
appendfsync everysec
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no
| 配置项 | 刷盘时机 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| Always | 同步刷屏 | 可靠性高，几乎不丢数据 | 性能影响大 |
| everysec | 每秒刷盘 | 性能适中 | 最多丢失1秒数据 |
| no | 操作系统控制 | 性能最好 | 可靠性差，可能丢失大量数据 |
因为是记录命令，AOF文件会比RDB文件大的多。而且AOF会记录对同一个key发多次写操作，但只有最后一次写操作才有意义。通过执行bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能，用最少的命令达到相同效果。
Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置：
# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
RDB和AOF各有自己的优缺点，如果对数据安全性要求较高，在实际开发中往往会结合两者来使用。
| RDB | AOF | |
|---|---|---|
| 持久化方式 | 定时对整个内存做快照 | 记录每一次执行的命令 |
| 数据完整性 | 不完整，两次备份之间会丢失 | 相对完整，取决于刷盘策略 |
| 文件大小 | 会有压缩，文件体积小 | 记录命令，文件体积很大 |
| 宕机恢复速度 | 很快 | 慢 |
| 数据恢复优先级 | 低，因为数据完整性不如AOF | 高，因为数据完整性更高 |
| 系统资源占用 | 高，大量CPU和内存消耗 | 低，主要是磁盘IO资源 但AOF重写时占用大量CPU和内存资源 |
| 使用场景 | 可以容忍数分钟的数据丢失，追求更快的启动速度 | 对数据安全性要求较高常见 |