一、Redis单机版安装以及生产环境启动方案

1、Redis单击版安装

• 去官方下载linux环境下的安装包，这里阿昌使用的是3.2.8的版本
• 下载并上传到linux服务器上

• 解压文件

tar -zxvf redis-3.2.8.tar.gz

• 执行安装&测试

cd redis-3.2.8

make && make test && make install

• 出现报错

• 这里我们就需要安装tcl才能执行make test指令

cd /usr/local/tcl8.6.1/unix/

./configure 

make && make install

• 然后在重复上面的redis指令进行安装

2、redis的生产环境启动方案

这里把redis作为一个系统的daemon进程去运行的，每次系统启动，redis进程一起启动

• （1）redis utils目录下，有个redis_init_script脚本

• （2）将redis_init_script脚本拷贝到linux的/etc/init.d目录中，将redis_init_script重命名为redis_6379，6379是我们希望这个redis实例监听的端口号

• （3）修改redis_6379脚本的第6行的REDISPORT，设置为相同的端口号（默认就是6379）

• （4）创建两个目录：

  • /etc/redis（存放redis的配置文件）
  • /var/redis/6379（存放redis的持久化文件）

• （5）修改redis配置文件（默认在根目录下，redis.conf），拷贝到/etc/redis目录中，修改名称为6379.conf

• （6）修改redis.conf中的部分配置为生产环境

可以通过linux的在vi下的/XXX，命令来快速查询下面的关键词

• （7）启动redis，执行

cd /etc/init.d

chmod 777 redis_6379

./redis_6379 start

• （8）确认redis进程是否启动

ps -ef | grep redis

• （9）让redis跟随系统启动自动启动

• （10）关闭redis，并重启

cd /

redis-cli SHUTDOWN

ps -ef|grep redis

cd /etc/init.d

./redis_6379 start

ps -ef|grep redis

3、redis cli的使用

redis-cli SHUTDOWN #连接本机的6379端口停止redis进程

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 SHUTDOWN #指定要连接的ip和端口号

redis-cli PING #ping redis的端口，看是否正常

redis-cli #进入交互式命令行

SET k1 v1
GET k1

• 如果自己的访问不了虚拟机redis，就设置配置文件，让外部可以访问，远程服务器也一样的

即可连接

二、Redis持久化机在生产环境中的灾难恢复的意义

• redis持久化的意义，在于故障恢复

比如你部署了一个redis，作为cache缓存，当然也可以保存一些较为重要的数据

如果没有持久化的话，redis遇到灾难性故障的时候，就会丢失所有的数据

如果通过持久化将数据搞一份儿在磁盘上去，然后定期比如说同步和备份到一些云存储服务上去，那么就可以保证数据不丢失全部，还是可以恢复一部分数据回来的

三、Redis持久化方式

0、为什么要持久化

• 持久化的目的：

是做灾难恢复，数据恢复，也可以归类到高可用的一个环节里面去

比如你redis整个挂了，然后redis就不可用了，你要做的事情是让redis变得可用，尽快变得可用

重启redis，尽快让它对外提供服务，但是就像上一讲说，如果你没做数据备份，这个时候redis启动了，也不可用啊，数据都没了

很可能说，大量的请求过来，缓存全部无法命中，在redis里根本找不到数据，这个时候就死定了，缓存雪崩问题，所有请求，没有在redis命中，就会去mysql数据库这种数据源头中去找，一下子mysql承接高并发，然后就挂了

mysql挂掉，你都没法去找数据恢复到redis里面去，redis的数据从哪儿来？从mysql来。。。

具体的完整的缓存雪崩的场景，还有企业级的解决方案，到后面讲

如果你把redis的持久化做好，备份和恢复方案做到企业级的程度，那么即使你的redis故障了，也可以通过备份数据，快速恢复，一旦恢复立即对外提供服务

1、RDB 和 AOF 持久化机制的介绍

• 通过RDB或AOF，都可以将redis内存中的数据给持久化到磁盘上，然后可以将这些数据备份到别的地方去，比如说阿里云，云服务

• 如果redis挂了，服务器上的内存和磁盘上的数据都丢了，可以从云服务上拷贝回来之前的数据，放到指定的目录中，然后重新启动redis，redis就会自动根据持久化数据文件中的数据，去恢复内存中的数据，继续对外提供服务

• 如果同时使用RDB和AOF两种持久化机制，AOF优先，那么在redis重启的时候，会使用AOF来重新构建数据，因为AOF中的数据更加完整

1）RDB

RDB持久化机制，对redis中的数据执行周期性的持久化

2）AOF

AOF机制，对每条写入命令作为日志，以append-only的模式[追加的方式]写入一个日志文件中，在redis重启的时候，可以通过回放AOF日志中的写入指令来重新构建整个数据集

• AOF写入机制

如果我们想要redis仅仅作为纯内存的缓存来用，那么可禁止RDB和AOF所有的持久化机制

2、RDB持久化机制的优劣

1）优点

• 适合冷备份【定期备份】
  • RDB，生成多个文件，每个文件代表某一时刻完整的数据快照
  • AOF，生成一个文件，定期copy备份
    • 为什么RDB做冷备份的更有优势？？？
      • 可以控制固定时长来生产备份数据快照文件
      • RDB做冷备，在最坏的情况下，提供数据恢复，速度比AOF快
• 对Redis性能影响小，因为redis主进程只需要fork一个子进程，让子进程执行磁盘IO操作来进行RDB持久化即可
  • 为什么RDB可以保证Redis性能更好？？？
    • RDB，每次写，都是直接写redis内存，值是在一定时候，才会将数据写入磁盘【IO操作少】
    • AOF，每次都是要写文件，虽然可以快速写入os cache中，但是还是需要一定时间开销【IO操作较多】
• 用RDB文件数据重启与恢复，相比AOF文件速度要快
  • 为什么RDB恢复的快？？？
    • AOF，存放记录之前写入指令日志文件，做数据恢复的时候，是要回放和重新执行所有指令日志，来恢复数据
    • RDB，就是一份数据文件，直接加载到内存即可

2）缺点

• 如果想要在redis故障时，尽可能少的丢失数据，那么RDB没有AOF好。一般来说，RDB数据快照文件，都是每隔5分钟，或者更长时间生成一次，这个时候就得接受一旦redis进程宕机，那么会丢失最近5分钟的数据

• RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，如果数据文件特别大，可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒，或者甚至数秒

  • 一般不要让RDB生成周期的间隔太长，否则每次生成的RDB文件太大，对redis本身性能可能会有影响

3、AOF持久化机制的优劣

1）优点

• AOF可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次fsync操作，最多丢失1秒钟的数据，数据不易丢失，或丢1秒

  • 每隔一秒，就执行一次fsync操作；保证os cache数据写入磁盘中
  • redis进程挂了，最多丢掉1秒钟数据

• AOF日志文件以append-only模式写入，所以没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高，而且文件不容易破损，即使文件尾部破损，也很容易修复

• AOF日志文件即使过大的时候，出现后台重写操作，也不会影响客户端的读写。因为在rewrite log的时候，会对其中的指导进行压缩，创建出一份需要恢复数据的最小日志出来。再创建新日志文件的时候，老的日志文件还是照常写入。当新的merge后的日志文件ready的时候，再交换新老日志文件即可。

• AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录，这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。比如某人不小心用flushall命令清空了所有数据，只要这个时候后台rewrite还没有发生，那么就可以立即拷贝AOF文件，将最后一条flushall命令给删了，然后再将该AOF文件放回去，就可以通过恢复机制，自动恢复所有数据

2）缺点

• 对于同一份数据来说，AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大【占用磁盘多一点】

• AOF开启后，支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低，因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件，当然，每秒一次fsync，性能也还是很高的【QPS降一些】

• 以前AOF发生过bug，就是通过AOF记录的日志，进行数据恢复的时候，没有恢复一模一样的数据出来。所以说，类似AOF这种较为复杂的基于命令日志/merge/回放的方式，比基于RDB每次持久化一份完整的数据快照文件的方式，更加脆弱一些，容易有bug。不过AOF就是为了避免rewrite过程导致的bug，因此每次rewrite并不是基于旧的指令日志进行merge的，而是基于当时内存中的数据进行指令的重新构建，这样健壮性会好很多。【相对脆弱一点】

• 数据恢复慢

• 冷备份，不太方便，需要直接写shell脚本

4、RDB 和 AOF 如何选择

（1）不要仅仅使用RDB，因为那样会导致你丢失很多数据

（2）也不要仅仅使用AOF，因为那样有两个问题，第一，你通过AOF做冷备，没有RDB做冷备，来的恢复速度更快; 第二，RDB每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮，可以避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug

（3）综合使用AOF和RDB两种持久化机制，两个都打开，

• 用AOF来保证数据不丢失，作为数据恢复的第一选择;

• 用RDB来做不同程度的冷备，在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候

• 还可以使用RDB来进行快速的数据恢复

5、总结：

• RDB做不同时间的冷备，定期备份，确保AOF全坏的时候，可以从某个远程云服务中，拷贝一份冷备份，快速数据恢复，做Redis数据可用的最后防线

• AOF做数据恢复的第一个选择

四、RDB持久化配置以及数据恢复实验

1、如何配置RDB持久化机制

redis.conf文件，也就是我们上面的，/etc/redis/6379.conf，去配置持久化

save 60 1000
#每隔60s，如果有超过1000个key发生了变更，那么就生成一个新的dump.rdb文件，就是当前redis内存中完整的数据快照，这个操作也被称之为snapshotting，快照

也可以手动调用save或者bgsave命令，同步或异步执行rdb快照生成

save可以设置多个，就是多个snapshotting检查点，每到一个检查点，就会去check一下，是否有指定的key数量发生了变更，如果有，就生成一个新的dump.rdb文件

2、RDB持久化机制的工作流程

（1）redis根据配置自己尝试去生成rdb快照文件
（2）fork一个子进程出来
（3）子进程尝试将数据dump到临时的rdb快照文件中
（4）完成rdb快照文件的生成之后，就替换之前的旧的快照文件

dump.rdb，每次生成一个新的快照，都会覆盖之前的老快照

3、基于RDB持久化机制的数据恢复实验

（1）在redis中保存几条数据，立即停掉redis进程，然后重启redis，看看刚才插入的数据还在不在

• 数据还在，为什么？

通过redis-cli SHUTDOWN这种方式去停掉redis，其实是一种安全退出的模式，redis在退出的时候会将内存中的数据立即生成一份完整的rdb快照

他会将内存中的redis数据保存到我们设置的持久化地址，如我们上面设置的：

/var/redis/6379/dump.rdb

（2）在redis中再保存几条新的数据，用kill -9粗暴杀死redis进程，模拟redis故障异常退出，导致内存数据丢失的场景

这次就发现，redis进程异常被杀掉，数据没有进dump文件，几条最新的数据就丢失了

（2）手动设置一个save检查点，save 5 1
（3）写入几条数据，等待5秒钟，会发现自动进行了一次dump rdb快照，在dump.rdb中发现了数据
（4）异常停掉redis进程，再重新启动redis，看刚才插入的数据还在

rdb的手动配置检查点，以及rdb快照的生成，包括数据的丢失和恢复，全都演示过了

总结：

进了rdb文件中，数据就不会丢，启动redis。就没全部加载回来，不然就丢失了

五、AOF持久化深入讲解各种操作和相关实验

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

appendonly yes #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，除非你说随便丢个几分钟的数据也无所谓

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，当然是先写入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

mysql和redis对比：

mysql -> 内存策略，大量磁盘，QPS到多少，一两k。QPS，每秒钟的请求数量

redis -> 内存，磁盘持久化，QPS到多少，单机，一般来说，上万QPS没问题

• 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

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

（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

（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

#一般来说不用动，默认配置即可
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，比之前超过了100%，比如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

AOF rewrite流程：

（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，在内存中写入日志，同时新的日志也继续写入旧的AOF文件

（4）子进程写完新的日志文件之后，redis主进程将内存中的新日志再次追加到新的AOF文件中

（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redis-check-aof --fix命令来修复破损的AOF文件

5、AOF和RDB同时工作

（1）如果RDB在执行snapshotting[快照]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，相互不干预，不会同时动作

（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