redis持久化以及集群

redis提供了两种持久化策略：RDB与AOF

RDB

RDB的持久化策略：按照规则定时将内存的数据同步到磁盘

snapshot（按照快照方式完成，当条件符合redis某一种规则，将内存数据写入磁盘）

redis在指定的情况下会触发快照，主要有如下几种方式：

快照存储在bin目录下的dump.rdb中(在某一状态下内存数据存磁盘)

1.自己配置的快照规则：redis.conf中配置

save <seconds> <changes>

save 900 1 当在900秒内被更改的key的数量大于1的时候，就执行快照

save 300 10

save 60 10000

2.save或者bgsave

save: 执行内存的数据同步到磁盘的操作，这个操作会阻塞客户端的请求

bgsave: 在后台异步执行快照操作，这个操作不会阻塞客户端的请求

3.执行flushall的时候

清除内存的所有数据，只要快照的规则不为空，也就是第一个规则存在。那么redis会执行快照

4.执行复制的时候

快照的实现原理

1：redis使用fork函数复制一份当前进程的副本(子进程)

2：父进程继续接收并处理客户端发来的命令，而子进程开始将内存中的数据写入硬盘中的临时文件

3：当子进程写入完所有数据后会用该临时文件替换旧的RDB文件，至此，一次快照操作完成。

注意：redis在进行快照的过程中不会修改RDB文件，只有快照结束后才会将旧的文件替换成新的，也就是说任何时候RDB文件都是完整的。

这就使得我们可以通过定时备份RDB文件来实现redis数据库的备份， RDB文件是经过压缩的二进制文件，占用的空间会小于内存中的数据，更加利于传输。

RDB的优缺点

缺点：使用RDB方式实现持久化，一旦Redis异常退出，就会丢失最后一次快照以后更改的所有数据。

这个时候我们就需要根据具体的应用场景，通过组合设置自动快照条件的方式来将可能发生的数据损失控制在能够接受范围。

如果数据相对来说比较重要，希望将损失降到最小，则可以使用AOF方式进行持久化

优点：RDB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，父进程无序执行任何磁盘I/O操作。

同时这个也是一个缺点，如果数据集比较大的时候，fork可以能比较耗时，造成服务器在一段时间内停止处理客户端的请求；

AOF

AOF可以将Redis执行的每一条写命令追加到硬盘文件中，这一过程显然会降低Redis的性能，

但大部分情况下这个影响是能够接受的，另外使用较快的硬盘可以提高AOF的性能

实践

1.修改redis.conf中的appendonly yes ;

2.重启后执行对数据的变更命令，会在bin目录下生成对应的.aof文件， aof文件中会记录所有的操作命令

3.如下两个参数可以去对aof文件做优化

auto-aof-rewrite-percentage 100

表示当前aof文件大小超过上一次aof文件大小的百分之多少的时候会进行重写。

4.如果之前没有重写过，以启动时aof文件大小为准

auto-aof-rewrite-min-size 64mb

限制允许重写最小aof文件大小，也就是文件大小小于64mb的时候，不需要进行优化

基础

默认情况下Redis没有开启AOF（append only file）方式的持久化，

可以通过appendonly参数启用，在redis.conf中找到 appendonly yes

开启AOF持久化后每执行一条会更改Redis中的数据的命令后，Redis就会将该命令写入硬盘中的AOF文件。

AOF文件的保存位置和RDB文件的位置相同，都是通过dir参数设置的，

默认的文件名是apendonly.aof. 可以在redis.conf中的属性 appendfilename appendonlyh.aof修改

aof重写的原理

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。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

同步磁盘数据

redis每次更改数据的时候， aof机制都会讲命令记录到aof文件，

但是实际上由于操作系统的缓存机制，数据并没有实时写入到硬盘，而是进入硬盘缓存。再通过硬盘缓存机制去刷新到保存到文件

# appendfsync always 每次执行写入都会进行同步，这个是最安全但是是效率比较低的方式

appendfsync everysec 每一秒执行

# appendfsync no 不主动进行同步操作，由操作系统去执行，这个是最快但是最不安全的方式

aof文件损坏以后如何修复

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：

1.为现有的 AOF 文件创建一个备份。

2.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

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。

RDB 和 AOF ,如何选择

一般来说,如果对数据的安全性要求非常高的话，应该同时使用两种持久化功能。

如果可以承受数分钟以内的数据丢失，那么可以只使用 RDB 持久化。

有很多用户都只使用 AOF 持久化，但并不推荐这种方式：

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。

两种持久化策略可以同时使用，也可以使用其中一种。如果同时使用的话，那么Redis重启时，会优先使用AOF文件来还原数据

集群

1.复制（master、slave）

slave只读，master来写入数

配置过程

将三台服务器中的redis.conf文件修改如下：注释掉bind 127.0.0.1，将daemonize no改为yes，将protected-mode yes改为no

修改slave服务器一和slave服务器二下的redis.conf文件，增加slaveof masterip masterport　　//slaveof master的ip地址端口号

重启进入控制台通过info replication命令可以看配置参数

实现原理

1.slave第一次或者重连到master上以后，会向master发送一个SYNC的命令

2.master收到SYNC的时候，会做两件事

a) 执行bgsave（rdb的快照文件）

b) master会把新收到的修改命令存入到缓冲区

缺点
没有办法对master进行动态选举

复制的方式

1.基于rdb文件的复制（第一次连接或者重连的时候）

2.无硬盘复制　　操作redis.conf内的repl-diskless-sync no来实现

3.增量复制　　　PSYNC master run id

2.哨兵机制

将解压文件下的sentinel.conf配置文件copy到安装的redis目录下，修改相关参数配置(暂无)

作用：

1.监控master和salve是否正常运行

2.如果master出现故障，那么会把其中一台salve数据升级为master

3.集群（redis3.0以后的功能）

redis密码设置：redis.conf中配置 requirepass foobared

bind：白名单，允许哪个ip访问

redis缓存更新：

1.先删除缓存，再更新数据库(在没有更新数据库之前，但是缓存已删除，查询会直接查数据库会产生脏数据)

2.先更新数据库，更新成功后再让缓存失效(低概率产生脏数据)

3.更新数据的时候只更新缓存不更新数据库，然后同步异步去批量更新数据库

(性能提高，数据的IO走缓存不走数据库，直接操作内存，但是数据也不是强一致)

缓存穿透：

条件：是指查询一个数据库一定不存在的数据。正常的使用缓存流程大致是，数据查询先进行缓存查询，如果key不存在或者key已经过期，再对数据库进行查询，并把查询到的对象，放进缓存。

如果数据库查询对象为空，则不放进缓存。

场景：(如果查询一定不存在的对象。就会每次都去查询数据库，而每次查询都是空，每次又都不会进行缓存。假如有恶意攻击，就可以利用这个漏洞，对数据库造成压力，甚至压垮数据库。)

1.对每个数据都设置一个对应的key值，key值不对不走数据库

2.布隆过滤器

缓存击穿：(缓存在高并发场景下同时失效，数据库压力过大)

1.互斥锁(用redis提供的setnx提供一个锁，让请求排队，后面如果能从redis中get出数据继续走缓存)