redis的备份机制

1 RDB和AOF两种持久化机制的介绍

1. RDB持久化就是对redis中的数据执行周期性的数据快照备份，这个周期可以自己配置。
2. AOF持久化机制对每条写入命令都以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，append-only可以配置异步或同步。
3. 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所有的持久化机制。
4. 通过RDB或AOF，都可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上面来，然后可以将这些数据备份到别的地方去，比如说阿里云，云服务，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。
5. 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，所以要想使用RDB快照恢复数据，必须先把AOF关闭。

2 RDB持久化的优点

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，比如说Amazon的S3云服务上去，在国内可以是阿里云的ODPS分布式存储上，以预定好的备份策略来定期备份redis中的数据。

   1. RDB也可以做冷备，生成多个文件，每个文件都代表了某一个时刻的完整的数据快照
   2. AOF也可以做冷备，只有一个文件，但是你可以，每隔一定时间，去copy一份这个文件出来
   3. RDB做冷备，优势在哪儿呢？一、由redis去控制固定时长生成快照文件的事情，比较方便; AOF，还需要自己写一些脚本去做这个事情，各种定时。二、RDB数据做冷备，在最坏的情况下提供数据恢复的速度也比AOF快。

2. RDB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。

   1. RDB，每次写，都是直接写redis内存，只是在一定的时候，才会将数据写入磁盘中
   2. AOF，每次都是要写文件的，虽然可以快速写入os cache中，但是还是有一定的时间开销的,速度肯定比RDB略慢一些

3. 相对于AOF持久化机制来说，直接基于RDB数据文件来重启和恢复redis进程，更加快速。

   1. AOF，存放的指令日志，做数据恢复的时候，其实是要回放和执行所有的指令日志，来恢复出来内存中的所有数据的
   2. RDB，就是一份数据文件，恢复的时候，直接加载到内存中即可

3 RDB持久化的缺点

1. 如果想要在redis故障时，尽可能少的丢失数据，那么RDB没有AOF好。一般来说，RDB数据快照文件，都是每隔5分钟，或者更长时间生成一次，这个时候就得接受一旦redis进程宕机，那么会丢失最近5分钟的数据。

   这个问题，也是rdb最大的缺点，就是不适合做第一优先的恢复方案，如果你依赖RDB做第一优先恢复方案，会导致数据丢失的比较多

2. RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，如果数据文件特别大，可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒，或者甚至数秒。

   一般不要让RDB的间隔太长，否则每次生成的RDB文件太大了，对redis本身的性能可能会有影响的

4 AOF持久化的优点

1. AOF可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次fsync操作，最多丢失1秒钟的数据
2. AOF日志文件以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。再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。
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。比如某人不小心用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. 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

   如果你要保证一条数据都不丢，也是可以的，AOF的fsync设置成没写入一条数据，fsync一次，那就完蛋了，redis的QPS大降

3. 以前AOF发生过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，容易有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。

4. AOF唯一的比较大的缺点就是做数据恢复的时候会比较慢，还有做冷备，定期的备份，不太方便，可能要自己手写复杂的脚本去做，做冷备不太合适

6 RDB和AOF到底该如何选择

1. 不要仅仅使用RDB，因为那样会导致你丢失很多数据
2. 也不要仅仅使用AOF，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. 建议同时使用AOF和RDB两种持久化机制，用AOF来保证数据不丢失，作为数据恢复的第一选择; 用RDB来做不同程度的冷备，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

7 RDB持久化的配置

redis.conf文件，也就是/etc/redis/6379.conf，去配置持久化

save 60 1000

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1. 上面配置的意思是：每隔60s，如果有超过1000个key发生了变更，那么就生成一个新的dump.rdb文件，就是当前redis内存中完整的数据快照，这个操作也被称之为snapshotting。
2. 快照也可以手动调用save或者bgsave命令，同步或异步执行rdb快照生成
3. save可以设置多个，就是多个snapshotting检查点，每到一个检查点，就会去check一下，是否有指定的key数量发生了变更，如果有，就生成一个新的dump.rdb文件

8 RDB持久化机制的工作流程

1. redis根据配置自己尝试去生成rdb快照文件
2. fork一个子进程出来
3. 子进程尝试将数据dump到临时的rdb快照文件中
4. 完成rdb快照文件的生成之后，就替换之前的旧的快照文件

9 AOF持久化的配置

1. AOF持久化默认是关闭的(默认是打开RDB持久化),可以通过appendonly yes配置打开AOP持久化
2. 在生产环境里面，一般来说AOF都是要打开的，除非你说随便丢个几分钟的数据也无所谓
3. 打开AOF持久化机制之后，redis每次接收到一条写命令，就会写入日志文件中，当然是先写入os cache的，然后每隔一定时间再fsync一下
4. 即使AOF和RDB都开启了，redis重启的时候，也是优先通过AOF进行数据恢复的，因为aof数据比较完整
5. 可以配置AOF的fsync策略，有三种策略可以选择，一种是每次写入一条数据就执行一次fsync; 一种是每隔一秒执行一次fsync; 一种是不主动执行fsync 

always: 每次写入一条数据，立即将这个数据对应的写日志fsync到磁盘上去，性能非常非常差，吞吐量很低; 确保说redis里的数据一条都不丢，那就只能这样了 
everysec: 每秒将os cache中的数据fsync到磁盘，这个最常用的，生产环境一般都这么配置，性能很高，QPS还是可以上万的 
no: 仅仅redis负责将数据写入os cache就撒手不管了，然后后面os自己会时不时有自己的策略将数据刷入磁盘，不可控了

10 AOF rewrite

1. redis中的数据其实有限的，很多数据可能会自动过期，可能会被用户删除，可能会被redis用缓存清除的算法清理掉,redis中的数据会不断淘汰掉旧的，就一部分常用的数据会被自动保留在redis内存中,所以可能很多之前的已经被清理掉的数据，对应的写日志还停留在AOF中，AOF日志文件就一个，会不断的膨胀，到很大很大,所以AOF会自动在后台每隔一定时间做rewrite操作，比如日志里已经存放了针对100w数据的写日志了，redis内存只剩下10万，基于内存中当前的10万数据构建一套最新的日志，到AOF中; 覆盖之前的老日志，确保AOF日志文件不会过大，保持跟redis内存数据量一致
2. redis 2.4之前，还需要手动，开发一些脚本，crontab，通过BGREWRITEAOF命令去执行AOF rewrite，但是redis 2.4之后，会自动进行rewrite操作
3. 在redis.conf中，可以配置rewrite策略 

auto-aof-rewrite-percentage 100 
auto-aof-rewrite-min-size 64mb 

上面配置的解释：比如说上一次AOF rewrite之后，是128mb，然后就会接着128mb继续写AOF的日志，如果发现增长的比例，超过了之前的100%，256mb，就可能会去触发一次rewrite，但是此时还要去跟min-size，64mb去比较，256mb > 64mb，才会去触发rewrite

10 AOF rewrite的工作流程

1. redis fork一个子进程
2. 子进程基于当前内存中的数据，构建日志，开始往一个新的临时的AOF文件中写入日志
3. redis主进程，接收到client新的写操作之后，在内存中写入日志，同时新的日志也继续写入旧的AOF文件
4. 子进程写完新的日志文件之后，redis主进程将内存中的新日志再次追加到新的AOF文件中
5. 用新的日志文件替换掉旧的日志文件

11 AOF破损文件的修复

如果redis在append数据到AOF文件时，机器宕机了，可能会导致AOF文件破损 
用redis-check-aof –fix命令来修复破损的AOF文件

12 AOF和RDB同时工作的情况

1. 如果RDB在执行snapshotting操作，那么redis不会执行AOF rewrite; 如果redis再执行AOF rewrite，那么就不会执行RDB snapshotting
2. 如果RDB在执行snapshotting，此时用户执行BGREWRITEAOF命令，那么等RDB快照生成之后，才会去执行AOF rewrite
3. 同时开启RDB和AOF，那么redis重启的时候，只会使用AOF文件进行数据恢复，如果找不到AOF文件，redis就会认为没有数据可恢复，会造成数据丢失，所以如果要使用RDB文件进行数据恢复，要先关闭AOF。

13 企业级的Redis持久化