Redis学习笔记(五) - RDB持久化

Redis支持RDB和AOF两种持久化机制,持久化功能有效地避免因进程退出造成的数据丢失问题,当下次重启时利用之前持久化的文件即可实现数据恢复.掌握持久化机制对于学习Redis非常重要.

RDB持久化是把当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程,出发RDB持久化过程分发手动触发和自动触发

一.触发机制

手动触发分别对应save和bgsave命令:

• save命令:阻塞当前Redis服务器,直到RDB过程完成为止,对于内存比较大的实例会造成长时间阻塞,线上环境不建议使用.运行save命令对应的Redis日志是:

    * DB saved on disk

• bgsave命令:Redis进程执行fork操作创建子进程,RDB持久化过程由子进程负责,完成后自动结束.阻塞只发生在fork阶段,一般时间很短.运行bgsave命令对应的Redis日志如下:

    * Background saving started by pid 3177
    * DB saved on disk
    * RDB: 0MB of memory used by copy-on-write
    * Background saving terminated with success

显然bgsave命令是针对save阻塞问题做的优化版本.因此Redis内部所有的涉及RDB的操作都采用bgsave的方式,而save命令已经废弃.

除了执行命令手动触发之外,Redis内部还存在自动触发RDB的持久化机制,例如以下场景:

1. 使用save相关配置,如save a b.表示a秒内数据集存在b次修改后,自动触发bgsave.
2. 如果从节点执行全量复制操作,主节点自动执行bgsave生成RDB文件并发送给从节点.
3. 执行debug reload命令重新加载Redis时,也会自动触发save操作.
4. 默认情况下执行shutdown命令时,如果没有开启AOF持久化功能则自动执行bgsave.

二.流程说明

bgsave是主流的出发RDB持久化方式,下图说明了它的运作流程.

1. 执行bgsave命令,Redis父进程判断当前是否存在正在执行的RDB/AOF子进程,存在直接返回不存在进行下一步.
2. 主线程执行fork操作创建子进程,fork操作过程中父进程会阻塞,通过info stats命令查看latest_fork_usec选项,可以获取最近一个fork操作的耗时,单位为毫秒.
3. 父进程fork完成后,bgsave命令返回Background saving started信息并阻塞父进程,可以继续相应其他命令.
4. 子进程创建RDB文件,根据父进程内存生成临时快照文件,完成后对原有文件进行原子替换.执行lastsave命令可以获取最后一次生成RDB的时间,对应info统计的rdb_last_save_time选项.
5. 进程发送信号给父进程表示完成,父进程更新统计信息,具体详见info Persistence下的rdb_*相关选项.

三.RDB文件的处理

保存:RDB文件保存在dir配置指定的目录下,文件名通过dbfilename配置指定.可以通过config dir [newDir]和config dbfilename [newFileName]允许期动态执行,当下次运行时RDB文件会保存到对应的新目录.
压缩:Redis默认采用LZF算法对生成的RDB文件做压缩处理,压缩后的文件远远小于内存大小,默认开启,可以通过参数config set rdbcompression {yes|no}动态修改.
校验:如果Redis加载损坏的RDB文件时拒绝启动,并打印如下日志:

# Short read or OOM loading DB. Unrecoverable error, aborting now.

这是可以使用Redis提供的redis-check-dump工具检测RDB文件并获取对应的错误报告.

四.RDB的优点

RDB的优点:

• RDB是一个紧凑压缩的二进制文件,代表Redis在某个时间点上的数据快照.非常适用于备份,全量复制等场景.比如每6个小时执行bgsave备份,并把RDB文件拷贝到远程机器或文件系统中(如:hdfs)用于灾难恢复.
• Redis加载RDB恢复数据速度远快于AOF的方式.

RDB的缺点:

• RDB方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化.因为bgsave每次运行都要执行bgsave每次运行都要执行fork操作创建子进程,属于重量级的操作,频繁操作的成本太高.
• RDB文件使用特定的二进制格式保存,Redis版本演进过程中有多个格式的RDB版本,存在老版本Redis服务无法兼容新版RDB格式的问题.