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深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

青灯夜游
發布: 2020-03-31 10:23:25
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這篇文章帶大家了解Redis持久化中的 快照方式(RDB)。有一定的參考價值,有需要的朋友可以參考一下,希望對大家有幫助。

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

Redis 的讀寫都是在記憶體中,所以它的效能較高,但在記憶體中的資料會隨著伺服器的重啟而遺失,為了確保數據不遺失,我們需要將記憶體中的資料儲存到磁碟,以便Redis 重新啟動時能夠從磁碟中恢復原有的數據,而整個過程就叫做Redis 持久化。

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)
Redis 持久化也是 Redis 和 Memcached 的主要差異之一,因為 Memcached 是不具備持久化功能的。

1.持久化的幾種方式

Redis 持久化有以下三種方式:

  • 快照方式(RDB, Redis DataBase)將某一個時刻的記憶體數據,以二進位的方式寫入磁碟;
  • 檔案追加方式(AOF, Append Only File),記錄所有的操作指令,並以文本的形式追加到文件中;
  • 混合持久化方式,Redis 4.0 之後新增的方式,混合持久化是結合了RDB 和AOF 的優點,在寫入的時候,先把目前的資料以RDB 的形式寫入文件的開頭,再將後續的操作指令以AOF 的格式存入文件,這樣既能確保 Redis 重啟時的速度,又能簡單資料遺失的風險。

因為每個持久化方案,都有特定的使用場景,讓我們先從 RDB 持久化說起。

2.RDB簡介

RDB(Redis DataBase)是將某個時刻的記憶體快照(Snapshot),以二進位的方式寫入磁碟的過程。

3.持久化觸發

RDB 的持久化觸發方式有兩類:一類是手動觸發,另一類是自動觸發。

1)手動觸發

手動觸發持久化的操作有兩個:save 和bgsave ,它們主要差異體現在:是否阻塞Redis 主執行緒的執行。

① save 指令

在客戶端執行save 指令,就會觸發Redis 的持久化,但同時也是讓Redis 處於阻斷狀態,直到RDB 持久化完成,才會回應其他客戶端發出的命令,所以在生產環境一定要慎用

save 指令使用如下:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

#從圖片可以看出,當執行完 save 指令之後,持久化檔案dump.rdb 的修改時間就改變了,這表示save 成功的觸發了 RDB 持久化。

save 指令執行流程,如下圖所示:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

② bgsave 指令

bgsave(background save )既後台保存的意思, 它和save 指令最大的差別就是bgsave 會fork() 一個子程序來執行持久化,整個過程中只有在fork() 子程序時有短暫的阻塞,當子程序被創建之後,Redis 的主程序就可以回應其他客戶端的請求了,相對於整個流程都阻塞的 save 指令來說,顯然 bgsave 指令更適合我們使用。
bgsave 指令使用,如下圖所示:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

#bgsave 執行流程,如下圖所示:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

2)自動觸發

說完了 RDB 的手動觸發方式,以下來看如何自動觸發 RDB 持久化?
RDB 自動持久化主要來自下列幾種情況。

① save m n

save m n 是指在 m 秒內,如果有 n 個鍵發生改變,則自動觸發持久化。
參數 m 和 n 可以在 Redis 的檔案中找到,例如,save 60 1 則表示在 60 秒內,至少有一個鍵發生改變,就會觸發 RDB 持久化。
自動觸發持久化,本質是 Redis 透過判斷,如果滿足設定的觸發條件,自動執行一次 bgsave 指令。
注意:當設定多個 save m n 指令時,滿足任一個條件都會觸發持久化。
例如,我們設定了以下兩個 save m n 指令:

  • save 60 10
  • save 600 1

當60s 內如果有10 次Redis 鍵值發生改變,就會觸發持久化;如果60s 內Redis的鍵值改變次數少於10 次,那麼Redis 就會判斷600s 內,Redis 的鍵值是否至少被修改了一次,如果滿足則會觸發持久化。

② flushall

flushall 指令用於清除Redis 資料庫,在生產環境下一定慎用,當Redis 執行了flushall 指令之後,則會觸發自動持久化,把 RDB 檔案清空。
執行結果如下圖所示:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

③ 主從同步觸發

在Redis 主從複製中,當從節點執行全量複製操作時,主節點會執行bgsave 指令,並將RDB 檔案傳送給從節點,該程序會自動觸發Redis 持久化。

4.配置說明

合理的設定 RDB 的配置,可以保障 Redis 高效且穩定的運行,下面一起來看 RDB 的配置項目都有哪些?

RDB 設定參數可以在  Redis 的設定檔中找見,具體內容如下:

# RDB 保存的条件
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

# bgsave 失败之后,是否停止持久化数据到磁盘,yes 表示停止持久化,no 表示忽略错误继续写文件。
stop-writes-on-bgsave-error yes

# RDB 文件压缩
rdbcompression yes

# 写入文件和读取文件时是否开启 RDB 文件检查,检查是否有无损坏,如果在启动是检查发现损坏,则停止启动。
rdbchecksum yes

# RDB 文件名
dbfilename dump.rdb

# RDB 文件目录
dir ./
登入後複製

其中比較重要的參數如下清單:
① save 參數
它是用來設定觸發RDB 持久化條件的參數,滿足儲存條件時會將資料持久化到硬碟。
預設設定說明如下:

  • save 900 1:表示900 秒內如果至少有1 個key 值變化,則把資料持久化到硬碟;
  • save 300 10:表示300 秒內如果至少有10 個key 值變化,則把資料持久化到硬碟;
  • save 60 10000:表示60 秒內如果至少有10000 個key 值變化,則把資料持久化到硬碟。

② rdbcompression 參數
它的預設值是 yes 表示開啟 RDB 檔案壓縮,Redis 會採用 LZF 演算法進行壓縮。如果不想消耗 CPU 效能來進行檔案壓縮的話,可以設定為關閉此功能,這樣的缺點是需要更多的磁碟空間來儲存檔案。
③ rdbchecksum 參數
它的預設值為yes 表示寫入檔案和讀取檔案時是否開啟RDB 檔案檢查,檢查是否有無損壞,如果在啟動是檢查發現損壞,則停止啟動。

5.設定查詢

Redis 中可以使用指令查詢目前設定參數。查詢指令的格式為:config get xxx ,例如,想要取得RDB 檔案的儲存名稱設置,可以使用config get dbfilename ,執行效果如下圖所示:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

查詢RDB 的檔案目錄,可用指令config get dir ,執行效果如下圖:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

6.配置設定

設定RDB 的配置,可以透過以下兩種方式:

  • 手動修改Redis 設定檔;
  • 使用命令列設置,例如,使用 config set dir "/usr/data" 就是用來修改RDB 的儲存目錄。

注意:手動修改Redis 設定檔的方式是全域生效的,也就是重啟 Redis 伺服器設定參數也不會遺失,而使用指令修改的方式,在Redis 重啟之後就會失去。但手動修改 Redis 設定文件,想要立即生效需要重啟 Redis 伺服器,而命令的方式則不需要重新啟動 Redis 伺服器。

小貼士:Redis 的設定檔位於 Redis 安裝目錄的根路徑下,預設名稱為 redis.conf。

7.RDB 檔案復原

當 Redis 伺服器啟動時,若 Redis 根目錄存在 RDB 檔案 dump.rdb,Redis 就會自動載入 RDB 檔案復原持久化資料。
如果根目錄沒有 dump.rdb 文件,請先將 dump.rdb 文件移到 Redis 的根目錄。
驗證 RDB 檔案是否已載入
Redis 在啟動時有日誌訊息,會顯示是否載入了 RDB 文件,我們執行Redis 啟動指令:src/redis-server redis. conf ,如下圖:

深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

#從日誌可以看出, Redis 服務在啟動時已經正常載入了RDB 檔案。

小貼士:Redis 伺服器在載入 RDB 檔案期間,會一直處於阻塞狀態,直到載入工作完成為止。

8.RDB 優缺點

1)RDB 優點

  • RDB 的內容為二進位的數據,佔用記憶體更小,更緊湊,更適合做為備份文件;
  • RDB 對災難復原非常有用,它是一個緊湊的文件,可以更快的傳輸到遠端伺服器進行Redis 服務恢復;
  • RDB 可以更大程度的提高Redis的運行速度,因為每次持久化時Redis 主進程都會fork() 一個子進程,進行資料持久化到磁碟,Redis 主進程並不會執行磁碟I/O 等操作;
  • 與AOF格式的檔案相比,RDB 檔案可以更快的重新啟動。

2)RDB 缺點

  • 因為RDB 只能保存某個時間間隔的數據,如果中途Redis 服務被意外終止了,則會丟失一段時間內的Redis 資料;
  • RDB 需要經常fork() 才能使用子程序將其持久化在磁碟上。如果資料集很大,fork() 可能很耗時,並且如果資料集很大且 CPU 效能不佳,則可能導致 Redis 停止為客戶服務幾毫秒甚至一秒鐘。

9.停用持久化

禁用持久化可以提高Redis 的執行效率,如果對資料遺失不敏感的情況下,可以在連接客戶端的情況下,執行config set save "" 指令即可停用Redis 的持久化,如下圖所示:
深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)

10.小結

透過本文我們可以得知,RDB 持久化分為手動觸發和自動觸發兩種方式,它的優點是儲存檔案小,Redis 啟動時恢復資料比較快,缺點是有遺失資料的風險。 RDB 檔案的復原也很簡單,只要把 RDB 檔案放到 Redis 的根目錄,在 Redis 啟動時就會自動載入並復原資料。

11.思考題

如果 Redis 伺服器 CPU 佔用量過高,可能是什麼原因造成的?歡迎各位在留言區,寫下你們的答案。

12.參考&鳴謝

https://redis.io/topics/persistence
https://blog.csdn.net/ qq_36318234/article/details/79994133
https://www.cnblogs.com/ysocean/p/9114268.html
https://www.cnblogs. com/wdliu/p/9377278.html

本文轉載自:https://segmentfault.com/a/1190000021036574

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以上是深入了解 Redis持久化 中的 快照方式(RDB)的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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來源:segmentfault.com
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