Redis持久化存储RDB与AOF

redis的rdb与aof持久化的区别：

rdb的特性如下：

Code:

fork一个进程，遍历hash table，利用copy on write，把整个db dump保存下来。
save, shutdown, slave 命令会触发这个操作。
粒度比较大，如果save, shutdown, slave 之前crash了，则中间的操作没办法恢复。

aof有如下特性：

Code:

把写操作指令，持续的写到一个类似日志文件里。（类似于从postgresql等数据库导出sql一样，只记录写操作）
粒度较小，crash之后，只有crash之前没有来得及做日志的操作没办法恢复。

两种区别就是，一个是持续的用日志记录写操作，crash后利用日志恢复；一个是平时写操作的时候不触发写，只有手动提交save命令，或者是关闭命令时，才触发备份操作。

RDB优点：

1，它保存了Redis在某个时间点上的数据集。这意味着它非常适合用于灾难恢复。

2，RDB相对AOF，可以最大化Redis的性能：父进程在保存 RDB 文件时唯一要做的就是 fork 出一个子进程，然后这个子进程就会处理接下来的所有保存工作，父进程无须执行任何磁盘 I/O 操作。RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

RDB的缺点：

1，不能实时保存数据。虽然可以设置不同的保存点（save point）来控制保存RDB文件的频率，但RDB保存的是整个数据集的状态，这并不轻松：

每次保存 RDB 的时候，Redis 都要 fork() 出一个子进程，并由子进程来进行实际的持久化工作。 在数据集比较庞大时， fork() 可能会非常耗时，造成服务器在某某毫秒内停止处理客户端； 如果数据集非常巨大，并且 CPU 时间非常紧张的话，那么这种停止时间甚至可能会长达整整一秒。 虽然 AOF 重写也需要进行 fork() ，但无论 AOF 重写的执行间隔有多长，数据的耐久性都不会有任何损失。

AOF的优点：

使用 AOF 持久化会让 Redis 变得非常耐久（much more durable）：

1，你可以设置不同的 fsync 策略，比如无 fsync ，每秒钟一次 fsync ，或者每次执行写入命令时 fsync 。AOF 的默认策略为每秒钟 fsync 一次，在这种配置下，Redis 仍然可以保持良好的性能，并且就算发生故障停机，也最多只会丢失一秒钟的数据（ fsync 会在后台线程执行，所以主线程可以继续努力地处理命令请求）。

2，AOF 文件是一个只进行追加操作的日志文件（append only log）， 因此对 AOF 文件的写入不需要进行 seek ， 即使日志因为某些原因而包含了未写入完整的命令（比如写入时磁盘已满，写入中途停机，等等）， redis-check-aof 工具也可以轻易地修复这种问题。

3，Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时，自动地在后台对 AOF 进行重写： 重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。 整个重写操作是绝对安全的，因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中，会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面，即使重写过程中发生停机，现有的 AOF 文件也不会丢失。 而一旦新 AOF 文件创建完毕，Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件，并开始对新 AOF 文件进行追加操作。

4，AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作， 这些写入操作以 Redis 协议的格式保存， 因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂， 对文件进行分析（parse）也很轻松。

5，导出（export） AOF 文件也非常简单： 举个例子， 如果你不小心执行了 FLUSHALL 命令， 但只要 AOF 文件未被重写， 那么只要停止服务器， 移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令， 并重启 Redis ， 就可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

AOF缺点：

1，对于相同的数据集来说，AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积。

2，根据所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能会慢于 RDB 。 在一般情况下， 每秒 fsync 的性能依然非常高， 而关闭 fsync 可以让 AOF 的速度和 RDB 一样快， 即使在高负荷之下也是如此。 不过在处理巨大的写入载入时，RDB 可以提供更有保证的最大延迟时间（latency）。AOF 在过去曾经发生过这样的 bug ： 因为个别命令的原因，导致 AOF 文件在重新载入时，无法将数据集恢复成保存时的原样。 （举个例子，阻塞命令 BRPOPLPUSH 就曾经引起过这样的 bug 。） 测试套件里为这种情况添加了测试： 它们会自动生成随机的、复杂的数据集， 并通过重新载入这些数据来确保一切正常。 虽然这种 bug 在 AOF 文件中并不常见， 但是对比来说， RDB 几乎是不可能出现这种 bug 的。

RDB 和 AOF ,我应该用哪一个？

一般来说,如果想达到足以媲美 PostgreSQL 的数据安全性， 你应该同时使用两种持久化功能。如果你非常关心你的数据,但仍然可以承受数分钟以内的数据丢失， 那么你可以只使用 RDB 持久化。有很多用户都只使用 AOF 持久化， 但我们并不推荐这种方式： 因为定时生成 RDB 快照（snapshot）非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快， 除此之外， 使用 RDB 还可以避免之前提到的 AOF 程序的 bug 。因为以上提到的种种原因， 未来我们可能会将 AOF 和 RDB 整合成单个持久化模型。

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RDB 快照:

在默认情况下， Redis 将数据库快照保存在名字为 dump.rdb 的二进制文件中。

1，你可以对 Redis 进行设置， 让它在“ N 秒内数据集至少有 M 个改动”这一条件被满足时， 自动保存一次数据集。

2，你也可以通过调用 SAVE 或者 BGSAVE ， 手动让 Redis 进行数据集保存操作。

比如说， 以下设置会让 Redis 在满足“ 60 秒内有至少有 1000 个键被改动”这一条件时， 自动保存一次数据集：

save 60 1000

这种持久化方式被称为快照（snapshot）

RDB快照的运作方式:
当 Redis 需要保存 dump.rdb 文件时， 服务器执行以下操作：
1，Redis 调用 fork() ，同时拥有父进程和子进程。
2，子进程将数据集写入到一个临时 RDB 文件中。
3，当子进程完成对新 RDB 文件的写入时，Redis 用新 RDB 文件替换原来的 RDB 文件。
这种工作方式使得 Redis 可以从写时复制（copy-on-write）机制中获益。

快照功能并不是非常耐久（durable）： 如果 Redis 因为某些原因而造成故障停机， 那么服务器将丢失最近写入、且仍未保存到快照中的那些数据。尽管对于某些程序来说， 数据的耐久性并不是最重要的考虑因素， 但是对于那些追求完全耐久能力（full durability）的程序来说， 快照功能就不太适用了。

RDB备份条件和命令：

1、执行SAVE命令，在当前线程执行，会卡住

2、执行BGSAVE命令，在后台线程执行，马上返回

3、当符合用户给定的配置条件时Redis会自动将内存中的所有数据进行快照并存储在硬盘上。由两个参数构成：时间和改动的键的个数。当在指定的时间内被更改的键的个数大于指定的数值时就会进行快照，在配置文件redis.conf中 已经预置了3个条件：

save 900 1 # 900秒内有至少1个键被更改则进行快照 save 300 10 # 300秒内有至少10个键被更改则进行快照 save 60 10000 # 60秒内有至少10000个键被更改则进行快照

1. ################################ 快照  #################################    
2. #    
3. # Save the DB on disk:保存数据库到磁盘    
4. #    
5. #   save <秒> <更新>    
6. #    
7. #   如果指定的秒数和数据库写操作次数都满足了就将数据库保存。    
8. #    
9. #   下面是保存操作的实例：    
10. #   900秒（15分钟）内至少1个key值改变（则进行数据库保存--持久化）    
11. #   300秒（5分钟）内至少10个key值改变（则进行数据库保存--持久化）    
12. #   60秒（1分钟）内至少10000个key值改变（则进行数据库保存--持久化）    
13. #    
14. #   注释：注释掉“save”这一行配置项就可以让保存数据库功能失效。    
15. #    
16. #   你也可以通过增加一个只有一个空字符串的配置项（如下面的实例）来去掉前面的“save”配置。    
17. #    
18. #   save ""    
19.     
20. save 900 1    
21. save 300 10    
22. save 60 10000    
23.     
24. #在默认情况下，如果RDB快照持久化操作被激活（至少一个条件被激活）并且持久化操作失败，Redis则会停止接受更新操作。    
25. #这样会让用户了解到数据没有被正确的存储到磁盘上。否则没人会注意到这个问题，可能会造成灾难。    
26. #    
27. #如果后台存储（持久化）操作进程再次工作，Redis会自动允许更新操作。    
28. #    
29. #然而，如果你已经恰当的配置了对Redis服务器的监视和备份，你也许想关掉这项功能。    
30. #如此一来即使后台保存操作出错,redis也仍然可以继续像平常一样工作。    
31. stop-writes-on-bgsave-error yes    
32.     
33. #是否在导出.rdb数据库文件的时候采用LZF压缩字符串和对象？    
34. #默认情况下总是设置成‘yes’， 他看起来是一把双刃剑。    
35. #如果你想在存储的子进程中节省一些CPU就设置成'no'，    
36. #但是这样如果你的kye/value是可压缩的，你的到处数据接就会很大。    
37. rdbcompression yes    
38.     
39. #从版本RDB版本5开始，一个CRC64的校验就被放在了文件末尾。    
40. #这会让格式更加耐攻击，但是当存储或者加载rbd文件的时候会有一个10%左右的性能下降，    
41. #所以，为了达到性能的最大化，你可以关掉这个配置项。    
42. #    
43. #没有校验的RDB文件会有一个0校验位，来告诉加载代码跳过校验检查。    
44. rdbchecksum yes    
45.     
46. # 导出数据库的文件名称    
47. dbfilename dump.rdb    
48.     
49. # 工作目录    
50. #    
51. # 导出的数据库会被写入这个目录，文件名就是上面'dbfilename'配置项指定的文件名。    
52. #     
53. # 只增的文件也会在这个目录创建（这句话没看明白）    
54. #     
55. # 注意你一定要在这个配置一个工作目录，而不是文件名称。    
56. dir ./  

AOF的运作方式:

1，Redis 调用 fork() ，同时拥有父进程和子进程。

2，子进程开始将新 AOF 文件的内容写入到临时文件。

3，对于所有新执行的写入命令，父进程一边将它们累积到一个内存缓存中，一边将这些改动追加到现有 AOF 文件的末尾： 这样即使在重写的中途发生停机，现有的 AOF 文件也还是安全的。当子进程完成重写工作时，它给父进程发送一个信号，父进程在接收到信号之后，将内存缓存中的所有数据追加到新 AOF 文件的末尾。现在 Redis 原子地用新文件替换旧文件，之后所有命令都会直接追加到新 AOF 文件的末尾。

从 1.1 版本开始， Redis 增加了一种完全耐久的持久化方式： AOF 持久化。

你可以通过修改配置文件来打开 AOF 功能：
appendonly yes
从现在开始， 每当 Redis 执行一个改变数据集的命令时（比如 SET）， 这个命令就会被追加到 AOF 文件的末尾。
这样的话， 当 Redis 重新启时， 程序就可以通过重新执行 AOF 文件中的命令来达到重建数据集的目的。

AOF 重写:为了缩小AOF文件的体积。
因为 AOF 的运作方式是不断地将命令追加到文件的末尾， 所以随着写入命令的不断增加， AOF 文件的体积也会变得越来越大。举个例子， 如果你对一个计数器调用了 100 次 INCR ， 那么仅仅是为了保存这个计数器的当前值， AOF 文件就需要使用 100 条记录（entry）。然而在实际上， 只使用一条 SET 命令已经足以保存计数器的当前值了， 其余 99 条记录实际上都是多余的。为了处理这种情况， Redis 支持一种有趣的特性： 可以在不打断服务客户端的情况下， 对 AOF 文件进行重建（rebuild）。执行 BGREWRITEAOF 命令， Redis 将生成一个新的 AOF 文件， 这个文件包含重建当前数据集所需的最少命令。

AOF 有多耐久？
你可以配置 Redis 多久才将数据 fsync 到磁盘一次。
有三个选项：
1，每次有新命令追加到 AOF 文件时就执行一次 fsync ：非常慢，也非常安全。
2，每秒 fsync 一次：足够快（和使用 RDB 持久化差不多），并且在故障时只会丢失 1 秒钟的数据。
3，从不 fsync ：将数据交给操作系统来处理。更快，也更不安全的选择。

推荐（并且也是默认）的措施为每秒 fsync 一次， 这种 fsync 策略可以兼顾速度和安全性。

由于os会在内核中缓存 write做的修改，所以可能不是立即写到磁盘上。这样aof方式的持久化也还是有可能会丢失部分修改。不过我们可以通过配置文件告诉redis我们想要 通过fsync函数强制os写入到磁盘的时机。有三种方式如下（默认是：每秒fsync一次）

1. ############################## APPEND ONLY MODE ###############################  
2. # 是否开启AOF，默认关闭（no）  
3. appendonly yes  
4.   
5. # 指定 AOF 文件名  
6. appendfilename appendonly.aof  
7.   
8. # Redis支持三种不同的刷写模式：  
9. # appendfsync always #每次收到写命令就立即强制写入磁盘，是最有保证的完全的持久化，但速度也是最慢的，一般不推荐使用。  
10. appendfsync everysec #每秒钟强制写入磁盘一次，在性能和持久化方面做了很好的折中，是受推荐的方式。  
11. # appendfsync no     #完全依赖OS的写入，一般为30秒左右一次，性能最好但是持久化最没有保证，不被推荐。  
12.   
13. #在日志重写时，不进行命令追加操作，而只是将其放在缓冲区里，避免与命令的追加造成DISK IO上的冲突。  
14. #设置为yes表示rewrite期间对新写操作不fsync,暂时存在内存中,等rewrite完成后再写入，默认为no  
15. no-appendfsync-on-rewrite no   
16.   
17. #当前AOF文件大小是上次日志重写得到AOF文件大小的二倍时，自动启动新的日志重写过程。  
18. auto-aof-rewrite-percentage 100  
19.   
20. #当前AOF文件启动新的日志重写过程的最小值，避免刚刚启动Reids时由于文件尺寸较小导致频繁的重写。  
21. auto-aof-rewrite-min-size 64mb  

如果 AOF 文件出错了，怎么办？

服务器可能在程序正在对 AOF 文件进行写入时停机， 如果停机造成了 AOF 文件出错（corrupt）， 那么 Redis 在重启时会拒绝载入这个 AOF 文件， 从而确保数据的一致性不会被破坏。

当发生这种情况时， 可以用以下方法来修复出错的 AOF 文件：
为现有的 AOF 文件创建一个备份。
使用 Redis 附带的 redis-check-aof 程序，对原来的 AOF 文件进行修复。
$ redis-check-aof --fix
（可选）使用 diff -u 对比修复后的 AOF 文件和原始 AOF 文件的备份，查看两个文件之间的不同之处。
重启 Redis 服务器，等待服务器载入修复后的 AOF 文件，并进行数据恢复。
AOF 的运作方式
AOF 重写和 RDB 创建快照一样，都巧妙地利用了写时复制机制。