Redis 文章一 之持久化机制的介绍

我们已经知道对于一个企业级的redis架构来说，持久化是不可减少的

企业级redis集群架构：海量数据、高并发、高可用
持久化主要是做灾难恢复，数据恢复，也可以归类到高可用的一个环节里面去，比如你redis整个挂了，然后redis就不可用了，你要做的事情是让redis变得可用，尽快变得可用。此时你需要重启redis，尽快让它对外提供服务，但是如果你没做数据备份，这个时候redis启动了，里面也是没有数据的所以一样也用不了，也没办法向外提供服务。所以当此刻有大量的请求过来，缓存全部无法命中，在redis里根本找不到数据，这个时候系统，缓存雪崩问题，所有请求，没有在redis命中，就会去mysql数据库这种数据源头中去找，一下子mysql承接高并发，然后就挂了。mysql挂掉，你都没法去找数据恢复到redis里面去，redis的数据从哪儿来？从mysql来。具体的完整的缓存雪崩的场景，还有企业级的解决方案，会在后面的文章中解释。

如果你把redis的持久化做好，备份和恢复方案做到企业级的程度，那么即使你的redis故障了，也可以通过备份数据，快速恢复，一旦恢复立即对外提供服务。

1、RDB和AOF两种持久化机制的介绍

redis持久化：RDB，AOF

1）、RDB持久化机制，对redis中的数据进行周期性的持久化。

2）、AOF机制对每条写入命令作为日志，以append-only的模式写入一个日志文件中，在redis重启的时候，可以通过回放AOF日志中的写入指令来重新构建整个数据集。

3）、通过RDB或AOF，都可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上，然后可以将这些数据备份到别的地方，比如说阿里云，华为云等云服务。此时如果redis挂了，服务器上的内存和磁盘上的数据都丢了，可以从云服务上拷贝回来之前的数据，放到指定的目录中，然后重新启动redis，redis就会自动根据持久化数据文件中的数据，去恢复内存中的数据，继续对外提供服务。

注意 1、：如果同时使用RDB和AOF两种持久化机制，那么在redis重启的时候，会使用AOF来重新构建数据，因为AOF中的数据更加完整（优先加载）

注意 2、：如果我们想要redis仅仅作为纯内存的缓存来用，那么可以禁止RDB和AOF的持久化机制

2、RDB持久化机制的优点

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，比如华为云、阿里云等云存储上，按照制定好的备份策略来定期备份redis中的数据。

2）、RDB这种持久化机制对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。

3）、相对于AOF持久化机制来说，直接基于RDB这种持久化机制生成的数据文件来重启和恢复redis进程更加快速，因为不像AOF那样需要一步一步的回放之前的操作指令之后，再进行恢复。（容易发生问题，难免出错）

3、RDB持久化机制的缺点

1）、如果想要在redis发生故障时，尽可能少的丢失数据，那么RDB持久化机制没有AOF持久化机制好。通常情况下，RDB持久化机制产生的数据快照文件，都是每隔5分钟，或者更长时间生成一次，如果这个时候就redis进程宕机的话，那么就难免会丢失最近5分钟的数据。

2）、RDB这种持久化机制每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，如果需要备份的数据文件特别大的话，可能会导致redis对客户端提供的服务暂停数毫秒，或者甚至数秒，造成不好的用户体验。

4、AOF持久化机制的优点

1）、相比RDB的这种持久化机制来说AOF可以更好的保护数据的完整性，一般AOF持久化机制会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次fsync操作，所以redis出现问题最多会丢失1秒钟的数据。

2）、AOF持久化机制生成的日志文件是以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，会对其中的指令进行压缩，创建出一份需要恢复数据的最小日志出来。在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。（就是把当前老的日志数据压缩一下，生成新的日志，新来的数据还是继续往老的日志文件写，之后等新的数据压缩完之后，把老日志中新写入的数据写入再新的日志，之后新的日志文件替换掉老的日志文件即可）。

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。

5、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）、当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。（QPS只每秒支持的访问请求）。

3）、如果AOF发生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，容易出现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。

6、RDB和AOF到底该如何选择

1）、不要仅仅使用RDB的持久化机制，因为那样会导致你丢失很多数据。

2）、也不要仅仅使用AOF的持久化机制，因为那样有两个问题：

第一、你通过AOF做冷备，没有RDB做冷备来的恢复速度更快; 

第二、RDB每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮，可以避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug；

3）、综合使用AOF和RDB两种持久化机制：

第一、用AOF来保证数据不丢失（数据丢失相对较少），作为数据恢复的第一选择; 用RDB来做不同程度的冷备；

第二、在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候，还可以使用RDB来进行快速的数据恢复