企业级Redis开发运维从入门到实践 （16）— RDB

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什么是RDB

• Redis通过一条命令将内存中的数据完整的保存一个创建的二进制的RDB文件（快照）。
• 当需要对Redis进行恢复，将加载RDB文件，恢复某时某刻的数据。
• RDB文件还是一个复制媒介，可以使用RDB实现主从复制。

何时、怎么样复盘

1. 当Redis重新启动时，会从本地磁盘加载之前持久化的文件。
2. 当恢复完成之后，再受理后续的请求操作。当恢复完成之后，再受理后续的请求操作。

触发机制 — 主要三种方式

save（同步）

1. 客户端发送save命令；
2. redis将创建一个RDB文件。
   

redis> save
OK

由于save是一个同步命令，在做大数据量的快照时会造成Redis的阻塞，其他的客户端的请求造成阻塞。

文件策略

复杂度

bgsave（异步）

1. 客户端发送bgsave命令；
2. Redis使用linux的fork()函数生成一个Redis的子线程；
3. 由子线程去创建RDB文件；
4. 当创建并存储数据成功将向Redis主线程返回保存成功。
   

redis> bgsave
Backgroud saving started

fork()一般都是非常快的，但是当fork()非常慢时，将会阻塞Redis主线程。

文件策略

save与bgsave比较

命令	save	bgsave
IO类型	同步	异步
阻塞？	是	是（阻塞发生在fork）
复杂度	O(n)	O(n)
优点	不会消耗额外内存	不阻塞客户端命令
缺点	阻塞客户端命令	需要fork，消耗内存

自动生成RDB

从下往上看，如果在60s中改变了10000条数据，会自动做RDB的生成，剩下以此类推。
缺点在于无法控制RDB文件的生成频率。

除此之外的RDB配置

# 设置RDB文件名字
dbfilename dump.rdb

# 文件存储路径（默认存在当前目录）
dir ./

# bgsave时发生错误停止写入（默认是yes）
stop-writes-on-bgsave-error yes

# RDB文件是否采用压缩格式（默认是yes）
rdbcompression yes

# RDB文件是否校验和的检验（默认是yes）
rdbchecksum yes

最佳配置

# 自动save（关闭自动save配置)
# save 900 1
# save 300 10
# save 60 10000

# 设置RDB文件名字
# 设置对应的端口号，在充分引用多核的情况下避免文件冲突覆盖
dbfilename dump-${port}.rdb

# 文件存储路径
# 选择一个比较大的硬盘路径、或者分盘
dir /bigdiskpath

# bgsave时发生错误停止写入（默认是yes）
stop-writes-on-bgsave-error yes

# RDB文件是否采用压缩格式（默认是yes）
rdbcompression yes

# RDB文件是否校验和的检验（默认是yes）
rdbchecksum yes

触发机制 — 不容忽视方式

1. 全量复制，在没有选择使用save、bgsave、自动生成中任何一个策略时，主从之间进行复制时也将会生成RDB文件。
2. debug reload（debug级别的重启，不需要将内存清空的重启）时也会生成RDB文件。
3. shutdown（关闭）时存在shut save参数，负责执行RDB文件的生成。

验证

save阻塞

1. 执行 redis-cli 进入客户端（准备好5百万条数据）。
2. 执行 set hello world 写入数据
3. 执行 save 进行同步快照。
4. 立即执行 get hello 获取 key 值是 hello 的数据，此时将可以看到获取数据被阻塞。
5. 根据设置的RDB文件路径去查看是否生成RDB文件。

redis> dbsize
(integer) 5000000

redis> info memory
# Memory
used_memory:948306016
used_memory_human:904.38M
used_memory_rss:1031897088
used_memory_peak:981827104
used_memory_peak_human:936.34M
used_memory_lua:36864
mem_fragmentation_ratio:1.09
mem_allocator:libc

# 在save前进入redis-cli，并且set hello world写入数据
redis> save
OK
(8.94s)

[root@localhost ~]# redis-cli
redis> set hello world
OK

# 在save后立即执行get hello
redis> get hello
"world"
(6.43s)

redis>

bgsave

1. 执行 bgsave 命令，然后再执行 get hello，将发现没有被阻塞。
2. bgsave还在执行过程中，执行 ps -ef | grep redis- | grep -v “redis-cli” | grep -v “grep” 命令，可以看到 redis-rdb-bgsave *:6379 这个子线程，bgsave 执行完后子线程被收回。
3. 执行 tail -f 6379.log 查看日志，在 bgsave 成功后可以看到 Background saving terminated with success。
4. bgsave还在执行过程中，立即在RDB文件路径下执行 ll 命令查看，可以看到 temp-36985.rdb 临时文件，bgsave 执行完后替换旧的 RDB 文件。

# 执行bgsave
redis> bgsave
Background saving started

[root@localhost ~]# redis-cli

# 在bgsave后立即执行get hello
redis> get hello
"world"

redis> exit

# 在执行bgsave后，立即查看是否产生redis-rdb-bgsave子线程
[root@localhost ~]#  ps -ef | grep redis- | grep -v "redis-cli" | grep -v "grep"
501 36775         1 0 10:22下午 ??     0:17.91 redis-server *:6379
501 36954 36775 0 10:28下午 ??     0:02.81 redis-rdb-bgsave *:6379

# 查看日志bgsave是否执行，以及执行情况
[root@localhost ~]#  tail -f 6379.log
...
36775:M  06  Oct 22:25:59.485  *  DB saved on disk
36775:M  06  Oct 22:27:52.955  *  Background saving started by pid 36910
36910:C  06  Oct 22:28:02.647  *  DB saved on disk
36775:M  06  Oct 22:28:02.779  *  Background saving terminated with success
...

# 在执行bgsave后，立即在RDB文件路径下执行 ll 命令查看
[root@localhost ~]#  ll
total 1126064
-rw-r--r--   1  carlosfu    staff      1.9K     10   6   22:29   6379.log
-rw-r--r--   1  carlosfu    staff     459M    10   6    22:28   dump-6379.rdb
-rw-r--r--   1  carlosfu    staff       90M    10   6    22:29   temp-36985.rdb

自动生成RDB

1. 配置文件总开启自动save设置，设置 save 60 5（60s内执行5次修改将自动生成快照）。
2. 关闭 Redis 服务，执行 redis-cli 命令查看客户端，发现服务已经停止。
3. 执行 redis-server redis-6379.conf 重启服务，执行 redis-cli 命令连接客户端，执行 dbsize 数据量，返回是0条。
4. 在一分钟内执行 set 命令5次以上。
5. 执行 exit 退出客户端，执行 tail -f 6379.log 命令查看日志文件，可以看到 5 changes in 60 seconds. Saving…，此时说明已经触发了自动快照机制。

# 关闭redis服务
[root@localhost ~]#  redis-cli shutdown

# 连接redis客户端
[root@localhost ~]#  redis-cli
Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused not connected>exit

# 重启redis服务
[root@localhost ~]#  redis-server redis-6379.conf

# 连接redis客户端
[root@localhost ~]#  redis-cli

# 查看数据量
redis> dbsize
(integer) 0

# 执行一分钟内修改五次
redis> set hello world
OK
redis> set a b
OK
redis> set c d
OK
redis> set e f
OK
redis> set g h
OK
redis> set i j
OK
redis> exit

# 查看日志文件，可以看到 5 changes in 60 seconds. Saving...
[root@localhost ~]#  tail -f 6379.log
...
37500:M  06  Oct 22:25:59.485  *  5 changes in 60 seconds. Saving...
37500:M  06  Oct 22:27:52.955  *  Background saving started by pid 37536
37536:C  06  Oct 22:28:02.647  *  DB saved on disk
37500:M  06  Oct 22:28:02.779  *  Background saving terminated with success
...

RDB总结

1. RDB是Redis内存到硬盘的快照，用于持久化。
2. save通常会阻塞Redis。
3. bgsave不会阻塞Redis，但是会fork新进程。
4. save自动配置满足任一条件会被执行。
5. 有些触发机制不容忽视。