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(七)高并发redis学习笔记:redis的AOF持久化机制深入理解以及数据恢复实验

2021-04-24 23:34 791 查看

课程大纲

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1、AOF持久化的配置

AOF持久化,默认是关闭的,默认是打开RDB持久化

只需要将配置文件修改成:

appendonly yes

可以打开AOF持久化机制,在生产环境里面,一般来说AOF都是要打开的,除非你不介意丢掉一部分数据。
打开AOF持久化机制之后,redis每次接收到一条写命令,就会写入日志文件中,注意是先写入os cache的,然后每隔一定时间再fsync一下。

而且即使AOF和RDB都开启了,redis重启的时候,也是优先通过AOF进行数据恢复的,因为aof数据比较完整。
可以配置AOF的fsync策略,有三种策略可以选择,一种是每次写入一条数据就执行一次fsync; 一种是每隔一秒执行一次fsync; 一种是不主动执行fsync。

# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no

  • always: 每次写入一条数据,立即将这个数据对应的写日志fsync到磁盘上去,性能非常非常差,吞吐量很低; 确保说redis里的数据一条都不丢,那就只能这样了.
  • everysec: 每秒将os cache中的数据fsync到磁盘,这个最常用的,生产环境一般都这么配置,性能很高,QPS还是可以上万的
  • no: 仅仅redis负责将数据写入os cache就撒手不管了,然后后面os自己会时不时有自己的策略将数据刷入磁盘,不可控,属于被动模式。

mysql和redis对比:

  • mysql : 大量磁盘操作,QPS一两k。QPS,每秒钟的请求数量
  • redis : 内存,磁盘持久化,QPS:单机,一般来说,上万QPS没问题。

2、AOF持久化的数据恢复实验

(1)先仅仅打开RDB,写入一些数据,然后kill -9杀掉redis进程,接着重启redis,发现数据没了,因为RDB快照还没生成
写进入key-value

在生产rdb文件之前,杀死进程,删除旧的进程文件,重启服务器。

发现之前写的key和value都丢失了。

(2)打开AOF的开关,启用AOF持久化
(3)写入一些数据,观察AOF文件中的日志内容
其实你在appendonly.aof文件中,可以看到刚写的日志,它们其实就是先写入os cache的,然后1秒后才fsync到磁盘中,只有fsync到磁盘中了,才是安全的,要不然光是在os cache中,机器只要重启,就什么都没了
下面是写入

set k1 v1
set k2 v2

之后的aof文件,我们可以看到里面有修改记录,很直观。

如果我们k2修改成为value2呢?我们可以看到是不断往后面添加的,而不是修改前面的值,这也是AOF的名字由来,Append Only.

(4)kill -9杀掉redis进程,重新启动redis进程,发现数据被恢复回来了,就是从AOF文件中恢复回来的
redis进程启动的时候,直接就会从appendonly.aof中加载所有的日志,把内存中的数据恢复回来

3、AOF rewrite

redis中的数据其实有限的,很多数据可能会自动过期,可能会被用户删除,可能会被redis用缓存清除的算法清理掉
redis中的数据会不断淘汰掉旧的,就一部分常用的数据会被自动保留在redis内存中
所以可能很多之前的已经被清理掉的数据,对应的写日志还停留在AOF中,AOF日志文件就一个,会不断的膨胀,到很大很大.

所以AOF会自动在后台每隔一定时间做rewrite操作,比如日志里已经存放了针对100w数据的写日志了; redis内存只剩下10万; 基于内存中当前的10万数据构建一套最新的日志,到AOF中; 覆盖之前的老日志; 确保AOF日志文件不会过大,保持跟redis内存数据量一致
redis 2.4之前,还需要手动,开发一些脚本,

crontab
,通过
BGREWRITEAOF
命令去执行AOF rewrite,但是redis 2.4之后,会自动进行rewrite操作
在redis.conf中,可以配置rewrite策略

auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

比如说上一次AOF rewrite之后,是128mb
然后就会接着128mb继续写AOF的日志,如果发现增长的比例,超过了之前的100% ,256mb,就可能会去触发一次rewrite
但是此时还要去跟

min-size
,64mb去比较,256mb > 64mb,才会去触发rewrite
(1)redis fork一个子进程
(2)子进程基于当前内存中的数据,构建日志,开始往一个新的临时的AOF文件中写入日志
(3)redis主进程,接收到client新的写操作之后,写操作都会额外添加到一个aof_rewrite_buf_blocks缓冲中
(4)子进程写完新的日志文件之后,父进程收到子进程退出信号,把aof_rewrite_buf_blocks的缓冲添加到rewrite后的文件中,然后切换AOF的文件fd,rewrite任务完成。
(5)用新的日志文件替换掉旧的日志文件

4、AOF破损文件的修复

如果redis在append数据到AOF文件时,机器宕机了,可能会导致AOF文件破损
用一下命令来修复破损的AOF文件。

redis-check-aof --fix

我们先拷贝一份出来,然后删掉最后一个key。

然后我们使用修复命令,可以正确修复。

5、AOF和RDB同时工作

(1)如果RDB在执行snapshotting操作,那么redis不会执行AOF rewrite; 如果redis再执行AOF rewrite,那么就不会执行RDB snapshotting
(2)如果RDB在执行snapshotting,此时用户执行BGREWRITEAOF命令,那么等RDB快照生成之后,才会去执行AOF rewrite
(3)同时有RDB snapshot文件和AOF日志文件,那么redis重启的时候,会优先使用AOF进行数据恢复,因为其中的日志更完整

6、最后一个小实验,让大家对redis的数据恢复有更加深刻的体会

(1)在有rdb的dump和aof的appendonly的同时,rdb里也有部分数据,aof里也有部分数据,这个时候其实会发现,rdb的数据不会恢复到内存中
(2)我们模拟让aof破损,然后fix,有一条数据会被fix删除
(3)再次用fix得aof文件去重启redis,发现数据只剩下一条了
数据恢复完全是依赖于底层的磁盘的持久化的,主要rdb和aof上都没有数据,那就没了

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技术之路不在一时,山高水长,纵使缓慢,驰而不息。

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