Redis持久化和集群

Redis

源码大概做了哪些事情？

1. 设置默认参数
2. 创建对象、持久化定时器回调
3. 加载文件参数 (使用配置文件替代部分默认参数)
4. 加载文件数据写入字典
5. 创建client connect事件handler（accept后，写入读写事件select()，最新的版本用epoll）
6. 遍历网络事件链表以及定时器链表
7. 退出

三种集群

1.主从复制

从服务器主动获取 主服务器的数据

2.哨兵模式

一个或多个Sentinel实例（instance）组成的Sentinel系统（system）可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器属下的所有从服务器，并在主服务器下线时可以自动切换从服务器升级为主服务器。

过程：主观下线->客观下线->选举 Leader
缺点：

• Redis主机宕机后，哨兵模式正在投票选举的情况之外，因为投票选举结束之前，谁也不知道主机和从机是谁，此时Redis也会开启保护机制，禁止写操作，直到选举出了新的Redis主机。
• 只有一个主节点对外提高服务，没办法支持很高的并发
• 单个主节点的内存不宜设置得过大，否则会导致持久会文件过大，影响数据恢复。

3.集群模式

哨兵模式基本已经实现了高可用，但是每台机器都存储相同内容，很浪费内存，所以集群模式实现了分布式存储。每台机器节点上存储不同的内容。
集群模式要求至少需要3个master才能组成一个集群，同时每个master至少需要有一个slave节点。各个节点之间保持TCP通信。当master发生了宕机， Redis Cluster自动会将对应的slave节点提拔为master，来重新对外提供服务。

Redis Cluster 使用分片机制，在内部分为 16384 个 slot 插槽，分布在所有 master 节点上，每个 master 节点负责一部分 slot。数据操作时按 key 做 CRC16 来计算在哪个 slot，由哪个 master 进行处理。数据的冗余是通过 slave 节点来保障

持久化

RDB

Redis RDB持久化是对某一时刻的内存中的全量数据进行拍照。

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，父进程无需执行任何磁盘I/O操作。

快照的时候数据修改

Redis 借助了操作系统提供的写时复制技术，bgsave fork子进程的时候只复制必要的虚拟数据结构，并不为其分配真实的物理空间，它与父进程共享同一个物理内存空间。

主线程要修改一块数据，此时会给子进程分配一块物理内存空间，把要修改的数据复制一份，生成该数据的副本到子进程的物理内存空间。然后，bgsave 子进程会把这个副本数据写入 RDB 文件。

缺点

• 1.bgsave所fork出来的子进程执行操作虽然并不会阻塞父进程的操作，但是fork出子进程的操作却是由主进程完成的，会阻塞主进程，fork子进程需要拷贝进程必要的数据结构，其中有一项就是拷贝内存页表（虚拟内存和物理内存的映射索引表），这个拷贝过程会消耗大量CPU资源，拷贝完成之前整个进程是会阻塞的，阻塞时间取决于整个实例的内存大小，实例越大，内存页表越大，fork阻塞时间也就越久。

• 2.Redis异常退出，就会丢失最后一次快照以后更改的所有数据。

RDB文件的载入

服务器在载入RDB文件期间,会一直处于阻塞状态,直到载入工作完成为止。
RDB 在恢复大数据集时，速度比 AOF 的恢复速度要快。

AOF

AOF方式是将执行过的写指令记录下来，在数据恢复时按照从前到后的顺序再将指令都执行一遍，就这么简单。

AOF重写

1. redis会创建（fork）一个“重写子进程”，这个子进程会首先读取现有的AOF文件，并将其包含的指令进行分析压缩并写入到一个临时文件中。
2. 主工作进程会将新接收到的写指令一边累积到内存缓冲区中，一边继续写入到原有的AOF文件中，这样做是保证原有的AOF文件的可用性，避免在重写过程中出现意外。
3. 当“重写子进程”完成重写工作后，它会给父进程发一个信号，父进程收到信号后就会将内存中缓存的写指令追加到新AOF文件中。
4. 当追加结束后，redis就会用新AOF文件来代替旧AOF文件，之后再有新的写指令，就都会追加到新的AOF文件中了。