在集群当中有一个非常重要的指标,提供正常服务的时间的百分比(365天)99.9%
redis的高可用含义更加宽泛,正常服务是指标之一、数据容量的扩展、数据的安全性。
在redis当中实现高可用技术:持久化、主从复制、哨兵模式、cluster集群
持久化是什么?
持久化是最简单的高可用方法,主要作用是数据实现备份,也就是把redis缓存在内存中的数据保存到硬盘中。(是典型的冷备份方式)
redis持久化的两种方式
1、 RDB持久化:redis在内存中的数据定时保存到磁盘。(自动执行,手动也可以)
2、 AOF持久化:redis的操作日志,以追加的方式写入一个AOF的文件,类似于MySQL的binlog
RDB持久化
RDB持久化:在指定的时间间隔内,将内存中当前进程中的数据生成快照保存到硬盘(快照持久化),二进制压缩存储。保存的文件名后缀是.rdb。redis启动可以直接读取快照文件实现数据恢复。
RDB的触发机制
手动机制:save bgsave都可以生产RDB文件
save创建RDB文件时,整个redis进程会被阻塞,期间redis将无法进行读写操作,直到RDB文件创建完成。
save缓存流程图:
cd /var/lib/redis/6379
#rdb文件保存位置
cp dump.rdb
#备份文件
进入redis后save保存
关闭redis服务后
进行冷备份
删除原来的dump.rdb
再备份回来即可
生产中不能使用save会导致进程阻塞
bgsave主进程会通过fork机制创建一个子进程,子进程的创建过程中,主进程会阻塞,子进程创建完毕,主进程会解除阻塞。由子进程来创建RDB文件。创建完成之后,通知主进程更新通知信息。
bgsave缓存流程图:
自动触发机制:
vim /etc/redis/6379.conf
219行
save 900 1
#900秒 当时间到900秒时,redis的数据至少发生了一次变化,就执行BGSAVE
save 300 10
#300秒 当时间到300秒时,redis的数据至少发生了10次变化,就执行BGSAVE
save 60 10000
#60秒 当时间到60秒时,redis的数据至少发生了10000次变化,就执行BGSAVE
一般来说生产中配置sava
sava 120 1000 bgsave
如果数据量比较大时间可以适当放短一点
sava 60 10000 bgsava
数据变动越多,执行的时间要越短,数据如果变动不大时间间隔要长一点
242行
rebcompression yes
#开启rdb文件的压缩功能,在高并发场景建议关闭。
264行
dir /var/lib/redis/6379
#配置文件目录
除了配置文件中的save m n 之外
主从复制,从节点执行全量复制操作,主节点会执行bgsave,把rbd文件传送给从节点。
关闭主进程,shoutdown之后,会自动执行rdb的持久化。
如果启动时加载发现rdb文件被损坏,日志中会打印错误,redis会拒绝启动。
redis-check-rdb:修复RDB的持久化文件
AOF持久化
AOF持久化是将redis的每一次读、写、删除命令记录到一个单独的.aof结尾的文件。AOF不会记录查询操作,查询操作由主进程记录。当redis重启时,再次执行AOF文件中的命令来恢复数据。
AOF的是实现更好也是主流的持久化方案
AOF持久化是需要手动打开的
vim /etc/redis/6379.conf
700行
appendonly yes
#开启AOF持久化的功能
704行
appendfilename "appendonly.aof"
#AOF持久化文件,名称可以自定义,文件后缀不能修改
aof-load-truncated yes
#用于判断AOF文件,如果被截断时的行为
#截断:写入过程中出现异常,导致文件未能完全写入
#yes:发现被截断,redis会在启动时尽可能恢复文件中的数据。redis会继续运行
#no:发现AOF文件被截断,redis将拒绝启动
如果对数据的完整性高,建议使用no
如果追求数据服务器的可用性,可以使用yes
可用性在并发场景上很重要,推荐使用yes
AOF如何实现备份恢复
vim /etc/redis/6379.conf
cd /var/lib/redis/6379
#检查文件是否生成
实现数据恢复
进入redis
set test1 1
set test2 2
set test3 3
vim /var/lib/redis/6379/appendonly.aof
#配置文件会记录所有redis的操作
flushall
/etc/init.d/redis_6379 stop
#停止redis服务
vim /var/lib/redis/6379/appendonly.aof
#根据为位置点删除flushall这个操作
/etc/init.d/redis_6379 restart
#重启服务
进入redis查看文件恢复
实验已经完成!
RDB是redis的默认持久化文件,但是如果开启了AOF持久化,那么redis会以AOF持久化文件作为最高优先级
AOF的重写功能
1、 随着时间增长AOF文件中的数据也会不断怎加。AOF的文件也会越来越大,过大的AOF文件不仅仅会影响服务器的正常运行,也会导致数据恢复的时间过长。
文件重写是指定期的重写AOF文件,减小AOF文件的体积。AOF重写是把redis进程内的数据,转化为写的命令,同步到新的AOF文件中(不会额外生成一个新的文件,只是在原有内容中进行压缩),不会对原有的文件进行任何读、写的操作。
文件重写虽然是AOF持久化强烈推荐的,但不是必须的。没有重写,并不影响redis启动时读取数据。在实际中,会关闭自动的文件重写。通过定时任务来完成。
AOF同步文件的策略
有三种方式
vim /etc/redis/6379.conf
729行
appendfsync always
#写入过程中立刻调用redis系统的fsync。写入到AOF文件。如果每次写入都执行同步,硬盘的性能有瓶颈,硬盘的寿命也会大大降低。
appendfsync everysec
#也是命令写入,调用write操作。write操作结束后,线程会返回,fsync同步文件操作由专门的线程,每秒同步一次。属于折中策略,是性能和安全性的平衡,是redis的默认配置,也是推荐配置
appendfsync no
#写入操作调用系统的write操作,但是不做同步,不对AOF文件进行同步。操作系统来同步。同步周期是30秒。文件同步的时间不可控,缓冲区会推积大量数据,数据的安全也无法保证。
AOF重写的出发条件
1、 手动触发
客户端命令行可以直接执行手动触发的命令
redis-cli bgrewriteaof
#手动执行AOF重写的命令
执行完成后可以看日志文件查看
tail -f
进入redis创建几个键值对
flushall
#清空所有服务
/etc/init.d/redis_6379 stop
#停止redis服务
vim /var/lib/redis/6379/appendonly.aof
#根据为位置点删除flushall这个操作
/etc/init.d/redis_6379 restart
#重启服务
进入redis查看文件恢复
实验已经完成!
AOF重写数据流程图:
2、 自动触发
vim /etc/redis/6379.conf
771行
auto-aof-rewrite-percentage 100
#文件的大小超过基准的百分比。默认值就是100。文件的大小超过2倍时,会执行bgrewriteaof。
如果设置为0就是禁用自动触发。
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
#文件大于基准值,才会进行重写。这个是AOF文件执行重写的最小值,避免开始启动redis后,文件太小,然后频繁的进行重写。
必须要有auto-aof-rewrite-min-size 64mb。
否则会频繁重写。如果配置定时任务需要先注释掉auto-aof-rewrite-percentage 100否则会自动生效。
AOF重写为什么可以压缩文件?
1、 在重写的过程中,如果有过期的数据不会写入文件
2、 重写的过程中无效的命令不再写入文件,数据被重复设置,例如:set test=1 set test=2。删除的数据也不会写入,例如:set test 1 del test
3、 多条命令合并成一个。例如:sadd test1 v1 sadd test1 v2 sadd test1 v3 合并为 sadd test1 v1 v2 v3
重写之后,AOF的文件当中的命令减少了,空间也少了,恢复速度也怎加了。(重写不是必须的)
RDB和AOF之间的优缺点
RDB的优点:文件体积小,如果需要备份网络传输速度很快,适合全量复制。恢复速度也比AOF要快。
RDB的缺点:做不到实时持久化。数据如此重要,不能够容忍丢失的。
RDB需要满足特定的格式,兼容性很差。比如老版本的RDB不支持新版本。
生产中部署redis一定要保证版本一致,生产中一般5.0.7版本
5.0.7版本是目前最稳定的版本
所以AOF成为了主流
AOF的优点:秒级持久化策略。兼容性好。文本格式保存的命令
AOF的缺点:文件大,恢复速度慢。AOF持久化需要频繁的向磁盘写入数据,磁盘的IO压力很大。对redis主进程的性能也会有一定的影响。
总结
redis的持久化也算是高可用的一种,通过备份文件来恢复数据。是冷备份的方式
持久化的两种方式:rdb aof
rbd:save会阻塞主进程,必须等待rbd文件生成后才能恢复。所以线上禁用save。
bgsave不会阻塞主进程,会生成一个子进程
AOF是一种实时持久化,是主流。写入的操作命令,除了查 set del会记录 get select不计入。实时记录。恢复方式类似于MySQL的bin-log
AOF重写机制:推荐但是不是必须的。重写也是主进程,创建一个子进程,由子进程创建.aof文件。如果有新的同步操作会写入aof文件,不是创建新的aof文件而是压缩aof文件后写入。
拓展题
1、 bgsave持久化缓存方式:
bgsave主进程会通过fork机制创建一个子进程,子进程的创建过程中,主进程会阻塞,子进程创建完毕,主进程会解除阻塞。由子进程来创建RDB文件。创建完成之后,通知主进程更新通知信息。
2、 AOF持久化
AOF持久化是将redis的每一次读、写、删除命令记录到一个单独的.aof结尾的文件。AOF不会记录查询操作,查询操作由主进程记录。当redis重启时,再次执行AOF文件中的命令来恢复数据。
AOF的是实现更好也是主流的持久化方案
AOF持久化是需要手动打开的
vim /etc/redis/6379.conf
700行
appendonly yes
#开启AOF持久化的功能
704行
appendfilename "appendonly.aof"
#AOF持久化文件,名称可以自定义,文件后缀不能修改
aof-load-truncated yes
#用于判断AOF文件,如果被截断时的行为
#截断:写入过程中出现异常,导致文件未能完全写入
#yes:发现被截断,redis会在启动时尽可能恢复文件中的数据。redis会继续运行
#no:发现AOF文件被截断,redis将拒绝启动
如果对数据的完整性高,建议使用no
如果追求数据服务器的可用性,可以使用yes
可用性在并发场景上很重要,推荐使用yes
RDB是redis的默认持久化文件,但是如果开启了AOF持久化,那么redis会以AOF持久化文件作为最高优先级
3、 AOF的重写功能
随着时间增长AOF文件中的数据也会不断怎加。AOF的文件也会越来越大,过大的AOF文件不仅仅会影响服务器的正常运行,也会导致数据恢复的时间过长。
文件重写是指定期的重写AOF文件,减小AOF文件的体积。AOF重写是把redis进程内的数据,转化为写的命令,同步到新的AOF文件中(不会额外生成一个新的文件,只是在原有内容中进行压缩),不会对原有的文件进行任何读、写的操作。
文件重写虽然是AOF持久化强烈推荐的,但不是必须的。没有重写,并不影响redis启动时读取数据。在实际中,会关闭自动的文件重写。通过定时任务来完成。
4、 如果出现了截断的情况下你是如何操作的?
aof-load-truncated yes
#用于判断AOF文件,如果被截断时的行为
#截断:写入过程中出现异常,导致文件未能完全写入
#yes:发现被截断,redis会在启动时尽可能恢复文件中的数据。redis会继续运行
#no:发现AOF文件被截断,redis将拒绝启动
如果对数据的完整性高,建议使用no
如果追求数据服务器的可用性,可以使用yes
可用性在并发场景上很重要,推荐使用yes
5、 重写之后,AOF的文件当中的命令减少了,空间也少了,恢复速度也怎加了。但是重写不是必须的,无非是速度快慢的问题