redis的持久化机制以及集群模式

news2024/11/15 13:43:30

1.redis的持久化机制

内存数据库具有高速读写的优势，但由于数据存储在内存中，一旦服务器停止或崩溃，所有数据将会丢失。持久化机制的引入旨在将内存中的数据持久化到磁盘上，从而在服务器重启后能够恢复数据，提供更好的数据保护和可靠性。

1.1 redis实现持久化的方式

Redis提供了两种主要的持久化机制，分别是RDB快照（Snapshotting）和AOF日志（Append-Only File）。这两种机制可以根据不同的需求和场景来选择使用。

RDB快照（Snapshotting）：默认情况下使用该模式

RDB快照是一种全量持久化方式，它会周期性地将内存中的数据以二进制格式保存到磁盘上的RDB文件。RDB文件是一个经过压缩的二进制文件，包含了数据库在某个时间点的数据快照。RDB快照有助于实现紧凑的数据存储，适合用于备份和恢复。

什么时候触发RDB模式？

1.手动触发：save和bgsave手动触发rdb。保存的名称dump.rdb

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2.自动触发: 通过修改redis.conf配置文件

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优点：

- RDB快照在恢复大数据集时速度较快，因为它是全量的数据快照。
- 由于RDB文件是压缩的二进制文件，它在磁盘上的存储空间相对较小。
- 适用于数据备份和灾难恢复。

缺点：

- RDB快照是周期性的全量持久化，可能导致某个时间点之后的数据丢失。
- 在保存快照时，Redis服务器会阻塞，可能对系统性能造成影响。

AOF日志（Append-Only File）：默认不开启，需要改配置文件开启

AOF日志是一种追加式持久化方式，它记录了每个写操作命令，以追加的方式将命令写入AOF文件。通过重新执行AOF文件中的命令，可以重建出数据在内存中的状态。AOF日志提供了更精确的持久化，适用于需要更高数据安全性和实时性的场景。

使用时把redis.conf配置文件中的appendonly no改为即可appendonly yes

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启用后生成的日志文件：

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优点：

- AOF日志可以实现更精确的数据持久化，每个写操作都会被记录。
- 在AOF文件中，数据可以更好地恢复，因为它保存了所有的写操作历史。
- AOF日志适用于需要实时恢复数据的场景，如秒级数据恢复要求。

缺点：

- AOF日志相对于RDB快照来说，可能会占用更多的磁盘空间，因为它是记录每个写操作的文本文件。
- AOF日志在恢复大数据集时可能会比RDB快照慢，因为需要逐条执行写操作。

2. redis的集群模式

redis提供了三种集群模式.

第一种: 主从模式。redis3以下

第二种: 哨兵模式 redis5以下

第三种: 去中心化模式

为什么使用redis集群？

提高并发量，提高了可用性。

2.1 主从模式

redis主从模式表示一个主节点跟若干个从节点。主节点可以负责写操作和读操作。而从节点只负责读操作。主节点的数据会自动同步到所有的从节点上。

第一步：搭建redis主从模式

修改redis.conf配置文件
1.端口号
2.dump文件的名称
3.aof的名称

第二步：启动redis服务并配置主从关系
配从不配主  slaveof 主节点IP 主节点port

info replication 查看主从的状态

配置从节点

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查看主节点
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查看从节点

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思考？
1. 如果某台slave宕机，如果恢复后是否具有master新增的数据呢。 [有]
2. master宕机后，slave会不会自动选举主节点。 [不会] ---[导致一旦主节点宕机，无法进行写操作。]

2.2 哨兵模式

为了解决主从模式的缺陷: 当主节点宕机后，从节点无法直接上位。

工作原理：

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第一步：
修改sentinel.conf

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第二步：启动哨兵服务
redis-sentinel sentinel.conf
注意：在linux桥接模式时候，建议搭建的linux服务器放行所有哨兵，以及所有redis的端口号（不建议关闭防火墙）

当主节点故障时：

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2.3 去中心化模式

redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个整数结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。

当你往Redis Cluster中加入一个Key时，会根据crc16(key) mod 16384计算这个key应该分布到哪个hash slot中，一个hash slot中会有很多key和value。你可以理解成表的分区，使用单节点时的redis时只有一个表，所有的key都放在这个表里；改用Redis Cluster以后会自动为你生成16384个分区表，你insert数据时会根据上面的简单算法来决定你的key应该存在哪个分区，每个分区里有很多key。

最少三主三从

第一步：修改redis.conf配置文件
1. 修改端口 
2. dump文件名
3. aof文件名
4. aof目录名 
5. 开启集群模式 cluster-enabled yes
6. cluster-config-file nodes-7001.conf

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第二步：启动redis

第三步：分配槽以及主从关系
redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 172.16.7.110:7000 172.16.7.149:6391 172.16.7.110:7001 172.16.7.149:6394 172.16.7.110:7002 172.16.7.149:6395

发现172.16.7.110：7001为主节点，但是出现故障时（可以自动选举在从节点中）

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