【Linux】Redis高可用概述1（RDB和AOF的备份恢复）

在web服务器中，高可用是指服务器可以正常访问的时间，衡量的标准是在多长时间内可以提供正常服务 （99.9%、99.99%、99.999% 等等）。

但是在Redis语境中，高可用的含义似乎要宽泛一些，除了保证提供正常服 务(如主从分离、快速容灾技术)，还需要考虑数据容量的扩展、数据安全不会丢失等。

在Redis中，实现高可用的技术主要包括持久化、复制、哨兵和集群，下面分别说明它们的作用，以及解决了什么 样的问题。

1. 持久化：持久化是最简单的高可用方法(有时甚至不被归为高可用的手段)，主要作用是数据备份，即将数据存储 在硬盘，保证数据不会因进程退出而丢失。
2. 复制：复制是高可用Redis的基础，哨兵和集群都是在复制基础上实现高可用的。复制主要实现了数据的多机备 份，以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。缺陷：故障恢复无法自动化；写操作无法负载均衡；存储能力 受到单机的限制。
3. 哨兵：在复制的基础上，哨兵实现了自动化的故障恢复。缺陷：写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限 制。
4. 集群：通过集群，Redis解决了写操作无法负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，实现了较为完善的高 可用方案。

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一、Redis持久化

持久化的功能：Redis是内存数据库，数据都是存储在内存中，为了避免进程退出导致数据的永久丢失，需要定期 将Redis中的数据以某种形式(数据或命令)从内存保存到硬盘；当下次Redis重启时，利用持久化文件实现数据恢 复。除此之外，为了进行灾难备份，可以将持久化文件拷贝到一个远程位置。

Redis持久化分为 RDB持久化和 AOF持久化：前者将当前数据保存到硬盘，后者则是将每次执行的写命令保存 到硬盘（类似于MySQL的binlog）；由于AOF持久化的实时性更好，即当进程意外退出时丢失的数据更少，因此 AOF是目前主流的持久化方式，不过RDB持久化仍然有其用武之地。 

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1.1 RDB持久化

RDB全称为RedisDataBase，RDB持久化是将当前进程中的数据生成快照保存到硬盘(因此也称作快照持久化)，保存的文件后缀是rdb,默认的文件名为dump.rdb。当Redis重新启动时，可以读取快照文件恢复数据。

什么是快照呢，你可以理解成把当前时刻的数据拍成一张照片保存下来。

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1.1.1 触发条件

RDB持久化的触发分为手动触发和自动触发两种。

1) 手动触发

save命令和bgsave命令都可以生成RDB文件。

 save命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止。具体流 程如下：

 执行完成时候如果存在老的RDB文件，就把新的替代掉旧的。我们的客户端可能都是几万或者是几十万，这种方式显然不可取。

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而bgsave命令会创建一个子进程，由子进程来负责创建RDB文件，父进程(即Redis主进程)则继续处理请求。

执行该命令时，Redis会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。具体流程如下：

具体操作是：Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在 fork阶段，一般时间很短。基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用bgsave 命令

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1.1.2 save与bgsave命令对比

bgsave命令执行过程中，只有fork子进程时会阻塞服务器，而对于save命令，整个过程都会阻塞服务器，因此 save已基本被废弃，线上环境要杜绝save的使用；后文中也将只介绍bgsave命令。此外，在自动触发RDB持久化 时，Redis也会选择bgsave而不是save来进行持久化；

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2) 自动触发

save m n

自动触发最常见的情况是在配置文件中通过save m n，指定当m秒内发生n次变化时，会触发bgsave。 例如，查看redis的默认配置文件(Linux下为redis根目录下的redis.conf)，可以看到如下配置信息：

其中save 900 1的含义是：

当时间到900秒时，如果redis数据发生了至少1次变化，则执行bgsave；

save 300 10和save 60 10000同理。

当三个save条件满足任意一个时，都会引起bgsave的调用。 

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1.1.3 相关参数配置解释

参数配置在 redis.conf 文件里。

# save：这里是用来配置触发 Redis的持久化条件，也就是什么时候将内存中的数据保存到硬盘。 默认如下配置

save 900 1 #表示900 秒内如果至少有 1 个 key 的值变化，则保存

save 300 10 #表示300 秒内如果至少有 10 个 key 的值变化，则保存

save 60 10000 #表示60 秒内如果至少有 10000 个 key 的值变化，则保存

# 默认值为yes。当启用了RDB且最后一次后台保存数据失败，Redis是否停止接收数据。这会让用户意识到数据没 有正确持久化到磁盘上，否则没有人会注意到灾难（disaster）发生了。如果Redis重启了，那么又可以重新开始 接收数据了

stop-writes-on-bgsave-error yes

# 默认值是yes。对于存储到磁盘中的快照，可以设置是否进行压缩存储。如果是的话，redis会采用LZF算法进行 压缩。如果你不想消耗CPU来进行压缩的话，可以设置为关闭此功能，但是存储在磁盘上的快照会比较大。

rdbcompression yes

# 默认值是yes。在存储快照后，我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验，但是这样做会增加大约10%的 性能消耗，如果希望获取到最大的性能提升，可以关闭此功能。

rdbchecksum yes

设置快照文件的存放路径，这个配置项一定是个目录，而不能是文件名。使用上面的 dbfilename 作为保存的文件 名。

dir /usr/local/var/db/redis/ 设置快照的文件名，默认是 dump.rdb dbfilename dump.rdb

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1.1.4 RDB的优缺点、

优点： 　

适合大规模的数据恢复，如果业务对数据完整性和一致性要求不高，RDB是很好的选择。

缺点：

RDB快照是一次全量备份，存储的是内存数据的二进制序列化形式，存储上非常紧凑。当进行快照持久化时，会 开启一个子进程专门负责快照持久化，子进程会拥有父进程的内存数据，父进程修改内存子进程不会反应出来，所 以在快照持久化期间修改的数据不会被保存，可能丢失数据。

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1.1.5 RDB备份触发条件：

1. 执行save或bgsave命令可触发生成dump.rdb文件
2. 执行shutdown命令可以触发生成dump.rdb文件
3. 配置文件中如果通过配置参数save m n，指定当m秒内发生n次变化时，会触发bgsave生成dump.rdb文件

1.2 AOF持久化

AOF 全称是Append Only File，是 redis 记录执行指令的日志文件。

1.2.1 AOF工作原理

将写操作追加到文件中，AOF 日志是写后日志，“写后”的意思是 Redis 是先执行命令，把数据写入内存后，然后才 记日志；里面记录的是指令执行的步骤，非常详细，描绘出了数据的变化过程。

工作机制很简单，redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。通俗的理解就是日志记录。

1.2.2 AOF持久化原理

每当有一个写命令过来时，就直接保存在我们的AOF文件中。

1.2.3 AOF备份触发条件（配置文件修改三种参数）

• 每修改同步always：同步持久化 每次发生数据变更会被立即记录到磁盘 性能较差但数据完整性比较好
• 每秒同步everysec：异步操作，每秒记录 如果一秒内宕机，有数据丢失
• 不同no：从不同步

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二、RDB备份恢复案例

连接redis，进行数据的增加删除操作

 再执行save命令

 然后将进程关掉

 将rdb文件挪走

 在重新启动，连接客户端

 可以看到没有数据，因为你将它默认的存储数据的文件挪走了

 这时候重新输入两条数据，这时候目录里是没有dump.rdb文件的，因为这时数据是存在内存中的，只用手动执行save命令，才会将数据写到dump.rdb文件里

 

 

想要之前的数据回来，就将服务关掉，然后将原来的dump.rdb挪回来

 

 重新开启redis服务，连接redis客户端，查询数据；发现数据回来了

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三、AOF备份恢复案例

 修改配置文件

重启服务，会有一个appendonly.aof文件

 

 连接客户端，查看是否有数据，发现没有，因为我们这时候使用的是AOF，原来使用RBD存数的数据还在，只是我们不用了；

 重新设置数据，发现appendonly.aof文件内存变了，不再是0

 然后将服务关掉，将appendonly.aof文件挪走，再启动服务，连接客户端，进行查看数据，发现为空；

 再将服务关掉，将原来挪走的aof文件挪回来，

 再进行查看，发现有数据了；