centos redis持久化机制原理是什么

Redis 持久化机制原理（CentOS 环境）

一 核心机制总览

• RDB（Redis Database）：在指定时间点对内存数据生成二进制快照，文件紧凑、恢复快，适合备份与灾难恢复。触发方式包括手动 SAVE/BGSAVE 与自动策略（如 save 900 1、save 300 10、save 60 10000）。线上建议使用 BGSAVE，避免阻塞。快照通过 fork 子进程完成，结合 COW（写时复制） 机制，父子进程共享内存页，父进程继续处理写请求，子进程将那一刻的内存视图写入临时 RDB 文件，完成后原子替换旧文件。RDB 的代价是两次快照间的数据可能丢失。
• AOF（Append Only File）：以追加方式记录每个写命令，重启时通过回放命令重建数据。通过 appendfsync 控制刷盘策略：always（每次写都 fsync，最安全最慢）、everysec（每秒 fsync，折中）、no（由操作系统决定，最快最不安全）。AOF 文件会随时间膨胀，Redis 通过 AOF 重写（BGREWRITEAOF） 生成最小指令集的新 AOF，重写同样 fork 子进程，期间父进程把新写命令同时写入旧 AOF 与重写缓冲区，完成后原子替换。AOF 提供更高数据安全性，但文件更大、恢复更慢。

二 RDB 工作流程与触发

• 触发方式
  • 手动：
    • SAVE：主进程执行，期间阻塞所有请求，适合维护窗口。
    • BGSAVE：主进程 fork 子进程执行快照，父进程继续服务，推荐线上使用。
  • 自动：配置 save m n（如 900 1、300 10、60 10000），Redis 的 serverCron（默认每 100ms） 检查条件：当前时间距上次成功快照超过 m 秒且自上次快照后发生至少 n 次修改（dirty 计数器），满足则触发 BGSAVE。
  • 其他：执行 SHUTDOWN（且未开启 AOF）会自动 BGSAVE；主从全量复制时主节点也会 BGSAVE 生成 RDB 发给从节点。
• 执行流程
  1. 主进程检查是否已有 save/bgsave/bgrewriteaof 子进程在跑，避免并发大量磁盘写。
  2. 主进程 fork 子进程（短暂阻塞），子进程遍历内存生成临时 RDB。
  3. 子进程写完临时文件后通知父进程，父进程用新文件原子替换旧 RDB。
  4. 利用 COW：fork 后父子共享内存页，父进程对共享页的写操作会复制该页，子进程仍看到 fork 时刻的一致视图。
• 影响与取舍
  • 优点：文件小、恢复快、适合备份/迁移。
  • 代价：fork 与快照期间存在额外内存与 CPU 开销；两次快照间的数据可能丢失。

三 AOF 工作流程与同步

• 写入与同步
  • 每个写命令先追加到 AOF 缓冲区，随后按 appendfsync 策略刷盘：
    • always：每次写都调用 fsync，数据丢失风险最低，性能最差。
    • everysec（默认）：后台每秒 fsync 一次，最多丢失1 秒数据，性能与可靠性折中。
    • no：由操作系统决定刷盘时机，性能最好，风险最高。
• 重写机制
  • 目的：压缩膨胀的 AOF，保留重建数据所需的最小指令集（如多次对同一 key 的修改合并为最终结果）。
  • 触发：手动 BGREWRITEAOF；或自动当 AOF 文件较上次重写后增长超过 auto-aof-rewrite-percentage（默认 100%） 且大小达到 auto-aof-rewrite-min-size（默认 64MB）。
  • 流程：
    1. 主进程 fork 子进程，子进程遍历内存生成新 AOF 临时文件。
    2. 父进程继续服务，将新写命令同时写入旧 AOF与重写缓冲区。
    3. 子进程完成后通知父进程，父进程把重写缓冲区内容写入新 AOF，随后原子替换旧文件。
    4. 可配 no-appendfsync-on-rewrite：重写期间是否暂停对 AOF 的 fsync 以降低阻塞与抖动（安全性略降）。
• 恢复与修复
  • 启动时会加载 AOF 回放命令重建数据。
  • 若 AOF 损坏，可用 redis-check-aof --fix 修复后再启动。

四 RDB 与 AOF 对比与混合使用

• 关键差异

• 混合使用与启动顺序
  • 可同时开启 RDB+AOF。Redis 重启时优先使用 AOF 恢复，以保留最近的数据变更，降低丢失量。
  • 自 Redis 4.0 起支持 AOF 重写时嵌入 RDB 前缀（aof-use-rdb-preamble），加快重写与加载。

五 CentOS 常用配置与验证要点

• 关键配置示例（/etc/redis.conf）
  • RDB：
    • save 900 1、save 300 10、save 60 10000
    • dbfilename dump.rdb
    • dir /var/lib/redis
  • AOF：
    • appendonly yes
    • appendfilename “appendonly.aof”
    • appendfsync everysec（或 always/no，按业务取舍）
    • 重写阈值：auto-aof-rewrite-percentage 100、auto-aof-rewrite-min-size 64mb
• 常用命令与验证
  • 手动快照：BGSAVE（生产推荐），SAVE（仅维护窗口）。
  • AOF 重写：BGREWRITEAOF。
  • 持久化文件位置：由 dir 指定；RDB 默认 dump.rdb，AOF 默认 appendonly.aof。
  • 验证：用 redis-cli ping 检查实例存活；查看 dir 下是否生成/更新 RDB/AOF；异常时用 redis-check-aof --fix 修复 AOF。

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