Centos7Redis数据库持久化，持久化工作原理，应用场景以及持久化配置

一、数据库概述

Redis 是一种高级 key-value 数据库。它跟 memcached 类似，不过数据可以持久化，而且支持的数据类型很丰富。有字符串，链表，集合和有序结合。支持在服务器端计算集合的并交和补集（difference）等，还支持多种排序功能。所以 Redis 也可以被堪称一个数据结构服务器。

二、持久化的作用以及实现方式

1.作用

Redis 的所有数据都是保存在内存中，如果没有配置持久化，redis 重启后数据就会全丢失了，于是需要开启 redis 持久化功能，将数据保存在磁盘上，当 redis 重启后，可以从磁盘中恢复数据。那么不定期的通过异步方式保存到磁盘上（半持久化模式）；也可以把每一次数据变化都写入到一个 append only file 里面（全持久化模式）。如若在服务器中开启了两种持久化的方式，默认执行 AOF 持久化方式；

2.实现方式

• RDB 持久化：将 Redis 在内存中的数据记录定时 dump 到磁盘中，类死于快照功能。
• AOF 持久化：append only file–原理是将 Redis 的操作日志以追加的方式写入文件，近似实时性。

3.二者区别

1. RDB 持久化是指 在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，实际操作过程是 fork 一个子进程，先将数据集写入临时文件，写入成功后，再替换之前的文件，用二进制压缩存储。
   
2. AOF 持久化是以日志的形式记录服务器所处理的每一个写、删除操作，查询操作不会记录，以文件的方式记录，可以打开文件看到详细的操作记录。
   

1）RDB的优势与劣势

优势：

1. 一旦采用该方式，那么你的整个 Redis 数据库将只包含一个文件，这对于文件备份而言是非常完美的。比如，你可以打算每个小时归档一次最近 24 小时的数据，同时还要每天归档一次最近 30 天的数据。通过这样的备份策略，一旦系统出现灾难性故障，我们可以非常容易的进行恢复。
2. 对于灾难恢复而言，RDB 是非常不错的选择。因为我们可以非常轻松的将一个单独的文件压缩后再转移到其它存储介质上。
3. 性能最大化。对于 Redis 的服务进程而言，在开始持久化时，它唯一需要做的只是 fork 出子进程，之后再由子进程完成这些持久化的工作，这样就可以极大的避免服务主进程执行 IO 操作了。
4. 相比于 AOF 机制，如果数据集很大，RDB 的启动效率会更高。

劣势：

1. 如果你想保证数据的高可用性，即最大限度的避免数据丢失，那么 RDB 将不是一个很好的选择。因为系统一旦在定时持久化周期之内出现宕机现象，此前没有来得及写入磁盘的数据都将丢失。
2. 由于 RDB 是通过 fork 子进程来协助完成数据持久化工作的，因此，如果当数据集较大时，可以会导致整个服务器停止服务几百毫秒，甚至 1 分钟。

2）AOF的优势与劣势

优势：

1. 该机制可以带来更高的数据安全性，即数据持久性。Redis 中提供了 3 中 同步策略，即每秒同步、每修改同步和不同步。事实上，每秒同步也是异步完成的，其效率也是非常高的，所差的是一旦系统出现宕机现象，那么这一秒之内修改的数据将丢失。而每修改同步，我们可以将其视为同步持久化，即每次发生的数据变化都会被立即记录到磁盘中。可以预见，这种方式在效率上是最低的。
2. 由于该机制对日志文件的写入操作采用的是 append 模式，因此在写入过程中即使出现宕机现象，也不会破坏日志文件已经存在的内容。然而如果我们本次操作只是写入了一半数据就出现了系统崩溃问题，不用担心，在 Redis 下一次启动之前，我们可以通过 redis-check-aof 工具来帮助我们解决数据一致性的问题。
3. 如果日志过大，Redis 可以自动启用 rewrite 机制。即 Redis 以 append 模式不断的将修改数据写入到老的磁盘文件中，同时 Redis 还会创建一个新的文件用于记录此间有哪些修改命令被执行。因此在进行 rewrite 切换时还可以更好的保证数据安全性。
4. AOF 包含一个格式清晰、易于理解的日志文件用于记录所有的修改操作。事实上，我们也可以通过该文件完成数据的重建。
   劣势：
5. 对于相同数量的数据集而言，AOF 文件通常要大于 RDB 文件。RDB 在恢复大数据集时的数据比 AOF 的速度要快。
6. 根据同步策略的不同，如果在数据量比较大的情况下，AOF 在运行效率上往往会慢于 RDB。

3）应用场景

1. 愿意牺牲一些性能（选择 AOF）；
2. 换取更高的缓存一致性，保证数据库最高可以的完整性（选择 AOF）；
3. 愿意写操作频繁的时候，不启用备份来换取更高的性能，待手动运行 save 的时候，再做备份（RDB）；

三、RDB 持久化方式配置

1.安装Redis服务

需要上传Redis 软件：
https://pan.baidu.com/s/1JlhmlSrK1xWerRE5oSgubA
提取码：3gj6

[root@Redis ~]# ls
anaconda-ks.cfg  redis-4.0.9.tar.gz
[root@Redis ~]# tar zxf redis-4.0.9.tar.gz -C /usr/src/
[root@Redis ~]# cd /usr/src/redis-4.0.9/
[root@Redis redis-4.0.9]# make && make PREFIX=/usr/local/redis install
[root@Redis redis-4.0.9]# ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/		#创建软连接优化执行路径
[root@Redis redis-4.0.9]# cd utils/
[root@Redis utils]# ./install_server.sh 		#执行安装脚本文件
依次回车即可或自己定义

2.配置RDB持久化

[root@Redis ~]# vim /etc/redis/6379.conf 
 219 save 900 1			#开启 RDB 快照功能，在 900 秒内完成一个 key 值的变动会触发快照功能
 220 save 300 10		
 221 save 60 10000
 236 stop-writes-on-bgsave-error yes		#当 RDB 快照后台进程失败，不影响用户的写操作
 242 rdbcompression yes						#是否将 RDB 快照文件压缩，关闭后会增加性能
 251 rdbchecksum no							#关闭 RDB 快照文件的检查校验，增加性能
 254 dbfilename dump.rdb					#快照文件的名称
 264 dir /var/lib/redis/6379				#快照文件的存储路径
[root@Redis ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart		#重启redis服务
Stopping ...
Redis stopped
Starting Redis server...
[root@Redis ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> set xingming zhangsan
OK
127.0.0.1:6379> set nianling 23
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "nianling"
2) "xingming"
127.0.0.1:6379> exit
[root@Redis ~]# reboot  	 #重启验证 key 值是否存在
[root@Redis ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> keys *
1) "xingming"
2) "nianling"
127.0.0.1:6379> exit

四、AOF 持久化方式配置

[root@Redis ~]# vim /etc/redis/6379.conf 
将所有 save 配置项都注释掉，表示关闭 RDB 快照功能
 219 #save 900 1
 220 #save 300 10
 221 #save 60 10000
 673 appendonly yes						#开启 AOFF 持久化方式
 677 appendfilename "appendonly.aof"	#指定持久化的文件
 703 appendfsync everysec				#频率，具体参数在下面表格中
 725 no-appendfsync-on-rewrite no		#如若设置为yes，则 redis 执行的命令会存放到缓冲区，待系统自动同步到硬盘
 744 auto-aof-rewrite-percentage 100	#若当前写入的 AOF 文件达到了上次 rewrite 文件大小的 100%，则触发 rewrite 操作          
 745 auto-aof-rewrite-min-size 64mb		#设置 AOF 持久化重写文件的最小值，当达到 60M 并且符合 100% 的条件时，则触发 rewrite 操作          

appendfsync 选项及同步频率

选项	同步频率
always	每个 Redis 命令都要同步写入磁盘。这样会严重降低 Redis 性能
everysec	每秒执行一次同步，显示地将多个写命令同步到硬盘
no	让操作系统来决定应该何时进行同步

AOF 文件的生成过程具体包含命令追加，文件写入，文件同步三个步骤。
Redis 打开 AOF 持久化功能后，Redis 在执行完一个命令后，都会将执行的写命令追回到 Redis 内部的缓冲区的末尾。这个过程是命令的追加过程。接下来，缓冲区的写命令会被写入到 AOF 文件，这一过程是文件写入过程。对于操作系统来说，调用 write 函数并不会立刻将数据写入到磁盘，为了将数据真正的写入到磁盘，还需要调用 fsync 函数，调用 fsync 函数即使文件同步的过程。只有经过文件同步过程，AOF 文件才在磁盘中真正的保存了 Redis 的写命令。
appendfsync 配置选项正是用来配置将写命令同步到文件的频率的，各个选项的值的含义如上面的表所示。而值为 no 的话表示写入 AOF 文件，但是不进行磁盘同步，根据 linux 系统默认进行磁盘同步，默认30s，效率是最高的；

[root@Redis ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart		#重启redis服务
Stopping ...
Redis stopped
Starting Redis server...
[root@Redis ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> keys *
1) "xingming"
2) "nianling"
127.0.0.1:6379> set AJBN AJBM
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "xingming"
2) "AJBN"
3) "nianling"
[root@Redis ~]# cat /var/lib/redis/6379/appendonly.aof 
*2
$6
SELECT
$1
0
*3
$3
set
$8
xingming
$8
zhangsan
*3
$3
set
$8
nianling
$2
23
*3
$3
set
$4
AJBN
$4
AJBM
[root@Redis ~]# reboot			#重启验证 key 值是否存在
[root@Redis ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart		#重启redis服务
Stopping ...
Redis stopped
Starting Redis server...
[root@Redis ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> keys *
1) "AJBN"
2) "xingming"
3) "nianling"
127.0.0.1:6379> exit