Redis持久化之RDB

Redis持久化之RDB

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。理解掌握持久化机制对于Redis运维非常重要,本节主要说明RDB。

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

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日志如下

    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 3151
    DB saved on disk
    RDB: 0 MB of memory used by copy-on-write Background saving terminated with success
    

bgsave命令是针对save阻塞问题做的优化。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:

  • 使用save相关配置,如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时,自动触发bgsave
  • 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
  • 执行debug reload命令重新加载Redis时,也会自动触发save操作
  • 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

流程说明

bgsave是主流的触发RDB持久化方式,根据下图了解它的运作流程

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  • 1、执行bgsave命令,Redis父进程判断当前是否存在正在执行的子进程,如RDB/AOF子进程,如果存在bgsave命令直接返回

  • 2、父进程执行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,单位为微秒

  • 3、父进程fork完成后,bgsave命令返回“Background saving started”信息 并不再阻塞父进程,可以继续响应其他命令

  • 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,具体见 info Persistence下的rdb_*相关选项

RDB文件处理

  • 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。可以通过执行config set dir和config set dbfilename运行期动态执行,当下次运行时RDB文件会保存到新目录

    当遇到坏盘或磁盘写满等情况时,可以通过config set dir{newDir}在线 修改文件路径到可用的磁盘路径,之后执行bgsave进行磁盘切换,同样适用 于AOF持久化文件
    
  • 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

    虽然压缩RDB会消耗CPU,但可大幅降低文件的体积,方便保存到硬盘 或通过网络发送给从节点,因此线上建议开启
    
  • 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.
    

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

RDB的优缺

  • 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小时执行bgsave备份, 并把RDB文件拷贝到远程机器或者文件系统中(如hdfs),用于灾难恢复
    • Redis加载RDB恢复数据远远快于AOF的方式
  • 缺点
    • DB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fork操作创建子进程,属于重量级操作,频繁执行成本过高
    • RDB文件使用特定二进制格式保存,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