微服务学习笔记--高级篇--(Redis持久化)

分布式缓存

Redis集群

单点Redis的问题

数据丢失问题：Redis的内存存储，服务重启可能会丢失数据

并发能力问题：单节点Redis并发能力虽然不错，但无法满足如618这样的高并发场景

故障恢复问题：如果Redis宕机，则服务不可用，需要一种自动的故障恢复手段

存储能力问题：Redis基于内存，单节点能存储的数据量难以满足海量数据的需求

解决方法:
数据丢失问题：实现Redis数据持久化

并发能力问题：搭建主从集群，实现读写分离

故障恢复问题：利用Redis哨兵，实现健康检测和自动恢复

存储能力问题：搭建分片集群，利用插槽机制实现动态扩容

Redis持久化

RDB持久化
AOF持久化

RDB

RDB全称Redis Database Backup file(Redis数据备份文件)，也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。

快照文件称为RDB文件，默认是保存在当前运行目录。

redis-cli  #连接redis客户端
sava   #由Redis主进程来执行RDB，会阻塞所有命令
bgsave  #推荐使用这个命令，开启子进程执行RDB，避免主进程受到影响

Redis停机时会自动执行一次RDB。

首先需要在Linux系统中安装Redis
安装文档：

首先需要安装REdis所需要的依赖：

yum install -y gcc tcl

然后将资料中的redis安装包上传到虚拟机的任意目录，eg：/temp目录

解压缩：

tar -xvf redis-6.2.4.tar.gz

进入redis目录:

cd redis-6.2.4

运行编译命令：

make && make install

如果没有出错，应该就是安装成功了。

然后修改redis.conf文件中的一些配置

#绑定地址  默认是127.0.0.1 会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意Ip访问
bind 0.0.0.0
# 数据库数量，设置为1
databases 1

启动Redis：

redis-sever redis.conf

停止redis服务：

redis-cli shutdown

Redis内部有触发RDB的机制，可以在redis.conf文件中找到，格式如下：

#900秒内，如果至少有1个key被修改，则执行bgsave，如果是save ""则表示禁用RDB
save  900  1
save  300  10
save  60  10000

RDB的其它配置也可以在redis.conf文件中设置：

# 是否压缩，建议不开启，压缩也会消耗cpu，磁盘的话不值钱
rdbcompression yes

# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb

# 文件保存的路径目录
dir ./

bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入RDB文件。

fork采用的是copy-on-write技术：

当主进程执行读操作时，访问共享内存；
当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。

小结：

RDB方式bgsave的基本流程？

fork主进程得到一个子进程，共享内存空间
子进程读取内存数据并写入新的RDB文件
用新的RDB文件替换旧的RDB文件

RDB会在什么时候执行？save 60 1000代表什么含义？

默认是服务停止时
代表60秒至少执行1000次修改则触发RDB

RDB的缺点？

RDB执行间隔时间长，两次RDB之间写入数据有丢失的风险
fork子进程、压缩、写出ＲＤＢ文件都比较耗时

AOF

AOF全称位Append Only File(追加文件)。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看作是命令日志文件。

AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf 配置文件来开启AOF：

# 是否开启AOF功能，默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"

AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：

# 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件
appendfsync always
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案
appendfsync everysec
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

配置项	刷盘时机	优点	缺点
Always	同步刷屏	可靠性高，几乎不丢数据	性能影响大
everysec	每秒刷盘	性能适中	最多丢失1秒数据
no	操作系统控制	性能最好	可靠性差，可能丢失大量数据

因为是记录命令，AOF文件会比RDB文件大的多。而且AOF会记录对同一个key发多次写操作，但只有最后一次写操作才有意义。通过执行bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能，用最少的命令达到相同效果。

Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置：

# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

RDB和AOF各有自己的优缺点，如果对数据安全性要求较高，在实际开发中往往会结合两者来使用。

	RDB	AOF
持久化方式	定时对整个内存做快照	记录每一次执行的命令
数据完整性	不完整，两次备份之间会丢失	相对完整，取决于刷盘策略
文件大小	会有压缩，文件体积小	记录命令，文件体积很大
宕机恢复速度	很快	慢
数据恢复优先级	低，因为数据完整性不如AOF	高，因为数据完整性更高
系统资源占用	高，大量CPU和内存消耗	低，主要是磁盘IO资源但AOF重写时占用大量CPU和内存资源
使用场景	可以容忍数分钟的数据丢失，追求更快的启动速度	对数据安全性要求较高常见