shutdown 명령을 실행할 때 AOF 지속성이 활성화되지 않은 경우 bgsave 작업이 자동으로 트리거됩니다. 🎜🎜🎜5. RDB 장점🎜🎜RDB 파일은 특정 시점의 모든 Redis 데이터에 대한 스냅샷인 컴팩트 바이너리 압축 파일입니다. 따라서 RDB를 이용한 데이터 복구 속도는 AOF보다 훨씬 빠르며, 이는 백업, 전체 복제, 재해 복구 등의 시나리오에 매우 적합합니다. 🎜6. RDB의 단점
bgsave 작업을 수행할 때마다 자식을 생성하기 위해 포크 작업을 수행해야 합니다. 이는 잦은 실행 비용이 너무 높습니다. 실시간 지속성 또는 두 번째 수준의 지속성을 달성할 수 없습니다. bgsave操作都要执行fork操作创建子经常，属于重量级操作，频繁执行成本过高，所以无法做到实时持久化，或者秒级持久化。
另外，由于Redis版本的不断迭代，存在不同格式的RDB版本，有可能出现低版本的RDB格式无法兼容高版本RDB文件的问题。
7、dump.rdb中配置RDB
快照周期：内存快照虽然可以通过技术人员手动执行SAVE或BGSAVE
또한 Redis 버전의 지속적인 반복으로 인해 다양한 형식의 RDB 버전이 있으며, 낮은 버전의 RDB 형식은 상위 버전의 RDB 파일과 호환되지 않는 문제가 있을 수 있습니다. 에서 RDB 구성: 기술자가 SAVE 또는 BGSAVE 명령을 수동으로 실행하여 메모리 스냅샷을 수행할 수 있지만 프로덕션 환경에서는 대부분의 경우 주기적인 실행 조건이 설정됩니다. 🎜🎜Redis의 새로운 기본 주기 설정🎜🎜🎜# 周期性执行条件的设置格式为
save <seconds> <changes>
# 默认的设置为：
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
# 以下设置方式为关闭RDB快照功能
save ""</changes></seconds>
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- 如果900秒内有1条Key信息发生变化，则进行快照；
- 如果300秒内有10条Key信息发生变化，则进行快照；
- 如果60秒内有10000条Key信息发生变化，则进行快照。读者可以按照这个规则，根据自己的实际请求压力进行设置调整。
- 其它相关配置
# 文件名称
dbfilename dump.rdb
# 文件保存路径
dir ./
# 如果持久化出错，主进程是否停止写入
stop-writes-on-bgsave-error yes
# 是否压缩
rdbcompression yes
# 导入时是否检查
rdbchecksum yes
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- dbfilename：RDB文件在磁盘上的名称。
- dir：RDB文件的存储路径。默认设置为“./”，也就是Redis服务的主目录。
- stop-writes-on-bgsave-error：上文提到的在快照进行过程中，主进程照样可以接受客户端的任何写操作的特性，是指在快照操作正常的情况下。如果快照操作出现异常（例如操作系统用户权限不够、磁盘空间写满等等）时，Redis就会禁止写操作。这个特性的主要目的是使运维人员在第一时间就发现Redis的运行错误，并进行解决。一些特定的场景下，您可能需要对这个特性进行配置，这时就可以调整这个参数项。该参数项默认情况下值为yes，如果要关闭这个特性，指定即使出现快照错误Redis一样允许写操作，则可以将该值更改为no。
- rdbcompression：该属性将在字符串类型的数据被快照到磁盘文件时，启用LZF压缩算法。Redis官方的建议是请保持该选项设置为yes，因为“it’s almost always a win”。
- rdbchecksum：从RDB快照功能的version 5 版本开始，一个64位的CRC冗余校验编码会被放置在RDB文件的末尾，以便对整个RDB文件的完整性进行验证。这个功能大概会多损失10%左右的性能，但获得了更高的数据可靠性。所以如果您的Redis服务需要追求极致的性能，就可以将这个选项设置为no。
8、 RDB 更深入理解
-
由于生产环境中我们为Redis开辟的内存区域都比较大（例如6GB），那么将内存中的数据同步到硬盘的过程可能就会持续比较长的时间，而实际情况是这段时间Redis服务一般都会收到数据写操作请求。那么如何保证数据一致性呢？
RDB中的核心思路是Copy-on-Write，来保证在进行快照操作的这段时间，需要压缩写入磁盘上的数据在内存中不会发生变化。在正常的快照操作中，一方面Redis主进程会fork一个新的快照进程专门来做这个事情，这样保证了Redis服务不会停止对客户端包括写请求在内的任何响应。另一方面这段时间发生的数据变化会以副本的方式存放在另一个新的内存区域，待快照操作结束后才会同步到原来的内存区域。
举个例子：如果主线程对这些数据也都是读操作（例如图中的键值对 A），那么，主线程和 bgsave 子进程相互不影响。但是，如果主线程要修改一块数据（例如图中的键值对 C），那么，这块数据就会被复制一份，生成该数据的副本。然后，bgsave 子进程会把这个副本数据写入 RDB 文件，而在这个过程中，主线程仍然可以直接修改原来的数据。
-
在进行快照操作的这段时间，如果发生服务崩溃怎么办？
很简单，在没有将数据全部写入到磁盘前，这次快照操作都不算成功。如果出现了服务崩溃的情况，将以上一次完整的RDB快照文件作为恢复内存数据的参考。也就是说，在快照操作过程中不能影响上一次的备份数据。Redis服务会在磁盘上创建一个临时文件进行数据操作，待操作成功后才会用这个临时文件替换掉上一次的备份。
-
可以每秒做一次快照吗？
对于快照来说，所谓“连拍”就是指连续地做快照。这样一来，快照的间隔时间变得很短，即使某一时刻发生宕机了，因为上一时刻快照刚执行，丢失的数据也不会太多。但是，这其中的快照间隔时间就很关键了。
如下图所示，我们先在 T0 时刻做了一次快照，然后又在 T0+t 时刻做了一次快照，在这期间，数据块 5 和 9 被修改了。如果在 t 这段时间内，机器宕机了，那么，只能按照 T0 时刻的快照进行恢复。此时，数据块 5 和 9 的修改值因为没有快照记录，就无法恢复了。
针对RDB不适合实时持久化的问题，Redis提供了AOF持久化方式来解决
三、AOF持久化
AOF（Append Only File）持久化是把每次写命令追加写入日志中，当需要恢复数据时重新执行AOF文件中的命令就可以了。AOF解决了数据持久化的实时性，也是目前主流的Redis持久化方式。
Redis是“写后”日志，Redis先执行命令，把数据写入内存，然后才记录日志。日志里记录的是Redis收到的每一条命令，这些命令是以文本形式保存。PS: 大多数的数据库采用的是写前日志（WAL），例如MySQL，通过写前日志和两阶段提交，实现数据和逻辑的一致性。
而AOF日志采用写后日志，即先写内存，后写日志。
为什么采用写后日志？
Redis要求高性能，采用写日志有两方面好处：
-
避免额外的检查开销：Redis 在向 AOF 里面记录日志的时候，并不会先去对这些命令进行语法检查。所以，如果先记日志再执行命令的话，日志中就有可能记录了错误的命令，Redis 在使用日志恢复数据时，就可能会出错。
- 不会阻塞当前的写操作
但这种方式存在潜在风险：
- 如果命令执行完成，写日志之前宕机了，会丢失数据。
- 主线程写磁盘压力大，导致写盘慢，阻塞后续操作。
1、如何实现AOF？
AOF日志记录Redis的每个写命令，步骤分为：命令追加（append）、文件写入（write）和文件同步（sync）。
-
命令追加 当AOF持久化功能打开了，服务器在执行完一个写命令之后，会以协议格式将被执行的写命令追加到服务器的 aof_buf 缓冲区。
-
文件写入和同步 关于何时将 aof_buf 缓冲区的内容写入AOF文件中，Redis提供了三种写回策略：
- Always，同步写回：每个写命令执行完，立马同步地将日志写回磁盘；
- Everysec，每秒写回：每个写命令执行完，只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区，每隔一秒把缓冲区中的内容写入磁盘；
- No，操作系统控制的写回：每个写命令执行完，只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘。
2、redis.conf中配置AOF
默认情况下，Redis是没有开启AOF的，可以通过配置redis.conf文件来开启AOF持久化，关于AOF的配置如下：
# appendonly参数开启AOF持久化
appendonly no
# AOF持久化的文件名，默认是appendonly.aof
appendfilename "appendonly.aof"
# AOF文件的保存位置和RDB文件的位置相同，都是通过dir参数设置的
dir ./
# 同步策略
# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no
# aof重写期间是否同步
no-appendfsync-on-rewrite no
# 重写触发配置
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
# 加载aof出错如何处理
aof-load-truncated yes
# 文件重写策略
aof-rewrite-incremental-fsync yes
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以下是Redis中关于AOF的主要配置信息：
appendfsync：这个参数项是AOF功能最重要的设置项之一，主要用于设置“真正执行”操作命令向AOF文件中同步的策略。
什么叫“真正执行”呢？还记得Linux操作系统对磁盘设备的操作方式吗？ 为了保证操作系统中I/O队列的操作效率，应用程序提交的I/O操作请求一般是被放置在linux Page Cache中的，然后再由Linux操作系统中的策略自行决定正在写到磁盘上的时机。而Redis中有一个fsync()函数，可以将Page Cache中待写的数据真正写入到物理设备上，而缺点是频繁调用这个fsync()函数干预操作系统的既定策略，可能导致I/O卡顿的现象频繁 。
与上节对应，appendfsync参数项可以设置三个值，分别是：always、everysec、no，默认的值为everysec。
no-appendfsync-on-rewrite：always和everysec的设置会使真正的I/O操作高频度的出现，甚至会出现长时间的卡顿情况，这个问题出现在操作系统层面上，所有靠工作在操作系统之上的Redis是没法解决的。为了尽量缓解这个情况，Redis提供了这个设置项，保证在完成fsync函数调用时，不会将这段时间内发生的命令操作放入操作系统的Page Cache（这段时间Redis还在接受客户端的各种写操作命令）。
auto-aof-rewrite-percentage: 위에서 언급했듯이 프로덕션 환경에서는 기술자가 "BGREWRITEAOF" 명령을 사용하여 언제 어디서나 AOF 파일을 다시 쓰는 것이 불가능합니다. 따라서 Redis에서 AOF 파일의 자동 재작성 전략에 의존해야 하는 경우가 더 많습니다. Redis는 AOF 파일의 자동 재작성을 트리거하기 위한 두 가지 설정을 제공합니다. BGREWRITEAOF”命令去重写AOF文件。所以更多时候我们需要依靠Redis中对AOF文件的自动重写策略。Redis中对触发自动重写AOF文件的操作提供了两个设置：
auto-aof-rewrite-percentage表示如果当前AOF文件的大小超过了上次重写后AOF文件的百分之多少后，就再次开始重写AOF文件。例如该参数值的默认设置值为100，意思就是如果AOF文件的大小超过上次AOF文件重写后的1倍，就启动重写操作。
auto-aof-rewrite-min-size：设置项表示启动AOF文件重写操作的AOF文件最小大小。如果AOF文件大小低于这个值，则不会触发重写操作。注意，auto-aof-rewrite-percentage和auto-aof-rewrite-min-size只是用来控制Redis中自动对AOF文件进行重写的情况，如果是技术人员手动调用“BGREWRITEAOF
auto-aof-rewrite-percentage
는 현재 AOF 파일의 크기가 마지막 재작성 후 AOF 파일의 백분율을 초과하는지 여부를 나타냅니다. AOF 파일을 다시 작성하세요. 예를 들어 이 매개변수 값의 기본 설정 값은 100입니다. 이는 AOF 파일 크기가 마지막 AOF 파일 다시 쓰기 크기의 1배를 초과하면 다시 쓰기 작업이 시작된다는 의미입니다.
auto-aof-rewrite-min-size: 설정 항목은 AOF 파일 다시 쓰기 작업을 시작하기 위한 AOF 파일의 최소 크기를 나타냅니다. AOF 파일 크기가 이 값보다 작으면 다시 쓰기 작업이 트리거되지 않습니다. auto-aof-rewrite-percentage 및 auto-aof-rewrite-min-size는 Redis에서 AOF 파일의 자동 다시 쓰기를 제어하는 데만 사용됩니다. 기술자가 "BGREWRITEAOF ” 명령을 수동으로 호출하는 경우 이 두 가지 제한 사항이 적용되지 않습니다. 3. AOF 재작성에 대한 심층적인 이해
AOF는 각 쓰기 명령을 AOF 파일에 기록합니다. AOF 파일은 점점 더 커질 것입니다. 제어하지 않으면 Redis 서버는 물론 운영 체제에도 영향을 미칩니다. 또한 AOF 파일이 클수록 데이터 복구 속도가 느려집니다. AOF 파일 크기 확장 문제를 해결하기 위해 Redis는 AOF 파일을 "줄이기" 위한 AOF 파일 재작성 메커니즘을 제공합니다.
AOF 재작성을 설명하는 그림
AOF 재작성이 차단되나요?
AOF 재작성 프로세스는 백그라운드 프로세스 bgrewriteaof에 의해 완료됩니다. 메인 스레드는 백그라운드에서 bgrewriteaof 하위 프로세스에서 포크됩니다. 포크는 메인 스레드의 메모리를 데이터베이스의 최신 데이터가 포함된 bgrewriteaof 하위 프로세스로 복사합니다. 그런 다음 bgrewriteaof 하위 프로세스는 복사된 데이터를 작업에 하나씩 쓰고 기본 스레드에 영향을 주지 않고 다시 쓰기 로그에 기록할 수 있습니다. 따라서 aof를 다시 작성하면 프로세스를 포크할 때 메인 스레드가 차단됩니다.
AOF 로그는 언제 다시 작성되나요?
AOF 재작성 트리거를 제어하는 두 가지 구성 항목이 있습니다. auto-aof-rewrite-min-size: AOF 재작성을 실행할 때 파일의 최소 크기를 나타내며 기본값은 64MB입니다.
auto-aof-rewrite-percentage: 이 값은 현재 aof 파일 크기와 마지막 다시 쓰기 후 aof 파일 크기의 차이를 마지막 다시 쓰기 후 aof 파일 크기로 나누어 계산됩니다. 즉, 마지막으로 재작성된 AOF 파일과 비교한 현재 AOF 파일의 증분 크기 및 마지막 재작성 후 AOF 파일 크기의 비율입니다.
로그를 다시 작성할 때 새 데이터가 기록되면 어떻게 되나요? 재작성 프로세스는 "하나의 사본, 두 개의 로그"로 요약될 수 있습니다. 하위 프로세스에서 분기할 때와 다시 쓸 때 새 데이터가 기록되면 메인 스레드는 두 개의 로그 메모리 버퍼에 명령을 기록합니다. AOF 쓰기 저장 정책이 항상으로 구성된 경우 명령은 이전 로그 파일에 직접 다시 기록되고 명령 복사본은 AOF 다시 쓰기 버퍼에 저장됩니다. 이러한 작업은 새 로그 파일에 영향을 미치지 않습니다. (이전 로그 파일: 메인 스레드에서 사용하는 로그 파일, 새 로그 파일: bgrewriteaof 프로세스에서 사용하는 로그 파일)
bgrewriteaof 하위 프로세스가 로그 파일 다시 쓰기 작업을 완료한 후 메인 스레드에서 스레드가 다시 쓰기 작업을 완료하면 기본 스레드는 AOF 다시 쓰기 버퍼의 명령을 새 로그 파일 뒤에 추가합니다. 이때 높은 동시성 조건에서는 AOF 재작성 버퍼 축적이 매우 커질 수 있으며 이로 인해 차단이 발생할 수 있습니다. Redis는 나중에 Linux 파이프라인 기술을 사용하여 AOF 재작성 중에 동시 재생을 허용하므로 AOF 재작성이 완료된 후에는 A만 가능합니다. 소량의 남은 데이터를 재생해야 합니다. 마지막으로 파일 이름을 수정하여 파일 전환의 원자성이 보장됩니다.
- AOF가 로그를 다시 쓰는 동안 다운타임이 발생하면 로그 파일이 전환되지 않았기 때문에 데이터를 복원할 때 이전 로그 파일이 계속 사용됩니다.
-
- 요약 작업:
메인 스레드는 aof 로그를 다시 작성하기 위해 하위 프로세스를 분기합니다.
하위 프로세스가 로그를 다시 작성한 후, 메인 스레드는 aof 로그 버퍼를 추가합니다로그 파일 교체🎜 🎜🎜🎜알림🎜 🎜🎜🎜여기서 프로세스와 스레드의 개념은 약간 혼란스럽습니다. 백그라운드 bgreweiteaof 프로세스에는 단 하나의 스레드만 작동하고 메인 스레드는 역시 단일 스레드인 Redis 운영 프로세스이기 때문입니다. 여기서 표현하고 싶은 것은 Redis 메인 프로세스가 백그라운드 프로세스를 분기한 후 백그라운드 프로세스의 작업이 메인 프로세스와 연결되지 않으며 메인 스레드를 차단하지 않는다는 것입니다🎜
메인 스레드는 어떻게 하위 프로세스를 분기하고 메모리 데이터를 복사합니까?
포크는 운영 체제에서 제공하는 쓰기 시 복사 메커니즘을 사용하여 대량의 메모리 데이터를 한 번에 복사하고 하위 프로세스를 차단하는 것을 방지합니다. 자식 프로세스를 포크할 때 자식 프로세스는 부모 프로세스의 페이지 테이블, 즉 가상과 실제 매핑 관계(가상 메모리와 물리적 메모리 간의 매핑 인덱스 테이블)를 복사하지만 물리적 메모리는 복사하지 않습니다. 이 복사는 많은 CPU 리소스를 소비하며 복사가 완료되기 전에 기본 스레드가 차단됩니다. 차단 시간은 메모리의 데이터 양에 따라 달라집니다. 복사가 완료된 후 상위 프로세스와 하위 프로세스는 동일한 메모리 주소 공간을 사용합니다.
하지만 메인 프로세스에서는 데이터를 쓸 수 있고 이때 물리적 메모리에 있는 데이터가 복사됩니다. 아래와 같이(프로세스 1은 메인 프로세스로 간주되고 프로세스 2는 하위 프로세스로 간주됩니다):
메인 프로세스에 데이터가 기록되어 있고 이 데이터가 우연히 페이지 c에 있으면 운영 체제는 이 페이지의 복사본(페이지 c의 복사본), 즉 현재 페이지의 물리적 데이터를 복사하여 기본 프로세스에 매핑하는 반면 하위 프로세스는 여전히 원본 페이지 c를 사용합니다.
로그를 다시 작성하는 전체 과정에서 메인 스레드는 어디에서 차단되나요?
- 하위 프로세스를 분기할 때 가상 페이지 테이블을 복사해야 하며 이로 인해 메인 스레드가 차단됩니다.
- 메인 프로세스가 bigkey를 작성하면 운영 체제는 페이지 사본을 생성하고 원본 데이터를 복사하므로 메인 스레드가 차단됩니다.
- 하위 프로세스 재작성 로그가 완료된 후 메인 프로세스가 aof 재작성 버퍼를 추가하면 메인 스레드가 차단될 수 있습니다.
AOF 다시 쓰기가 원본 AOF 로그를 재사용하지 않는 이유는 무엇입니까?
- 상위 프로세스와 하위 프로세스 간에 동일한 파일을 작성하면 경쟁 문제가 발생하고 상위 프로세스의 성능에 영향을 미칩니다.
- AOF 다시 쓰기 프로세스가 실패하면 원본 AOF 파일을 오염시키는 것과 동일하며 데이터 복구에 사용할 수 없습니다.
3. RDB와 AOF 하이브리드 방식(버전 4.0)
Redis 4.0에서는 AOF 로그와 메모리 스냅샷을 혼합하여 사용하는 방식을 제안합니다. 간단히 말해서, 메모리 스냅샷은 특정 빈도로 실행되며, 두 스냅샷 사이에 AOF 로그를 사용하여 이 기간 동안의 모든 명령 작업을 기록합니다.
이렇게 하면 스냅샷을 매우 자주 실행할 필요가 없으므로 메인 스레드에 자주 분기되는 영향을 피할 수 있습니다. 또한 AOF 로그는 두 스냅샷 사이의 작업만 기록하므로 모든 작업을 기록할 필요가 없습니다. 따라서 파일이 너무 크지 않고 재작성 오버헤드를 피할 수 있습니다.
아래 그림과 같이 T1과 T2의 수정사항은 AOF 로그에 기록됩니다. 두 번째로 전체 스냅샷을 찍을 때 이때의 수정사항이 AOF 로그에 기록되기 때문에 AOF 로그는 지워질 수 있습니다. 스냅샷은 복구 중에 삭제되며 더 이상 로그가 없습니다.
이 방법은 RDB 파일의 빠른 복구 이점을 누릴 수 있을 뿐만 아니라 AOF 전용 녹음 작업 명령의 간단한 이점도 누릴 수 있으며 실제 환경에서 널리 사용됩니다.
4. 지속성에서 데이터 복구
이제 데이터 백업 및 지속성이 완료되었으므로 이러한 영구 파일에서 데이터를 어떻게 복구합니까? 서버에 RDB 파일과 AOF 파일이 모두 있는 경우 어떤 파일을 로드해야 합니까?
사실 이러한 파일에서 데이터를 복구하려면 Redis를 다시 시작하기만 하면 됩니다. 우리는 여전히 다이어그램을 통해 이 프로세스를 이해합니다.
- redis가 다시 시작되면 aof를 활성화할지 여부가 판단됩니다. aof가 활성화되면 aof 파일이 먼저 로드됩니다. 로드가 성공하면 Redis가 성공적으로 다시 시작됩니다. aof 파일을 로드하지 못하면 시작 실패를 나타내는 로그가 인쇄됩니다. 이때 aof 파일을 복구하고 다시 시작할 수 있습니다. aof 파일이 없으면 redis는 대신 rdb 파일을 로드합니다. rdb 파일이 없으면 redis는 직접 성공적으로 시작됩니다.
- rdb 파일이 있으면 rdb 파일이 로드되어 데이터를 복원합니다. 로딩이 실패하면 시작이 실패했음을 나타내는 로그가 인쇄됩니다. 그러면 redis가 성공적으로 다시 시작되고 rdb 파일이 데이터를 복원하는 데 사용됩니다.
-
- 왜 AOF가 먼저 로드됩니까? AOF가 저장한 데이터는 더 완전하기 때문에 위의 분석을 통해 AOF는 기본적으로 최대 1초의 데이터를 손실한다는 것을 알 수 있습니다.
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