redis持久化和常见故障

摘要：文件状态监控其中跟文件状态监控相关的参数表明上次保存以后改变的次数表示当前是否在进行操作。允许分配超出物理内存加上交换内存的请求内核总是返回的数据回写机制分为两种同步回写即命令。最好的办法是扩大物理内存。

当建立主从关系时，slave配置slaveof 。slave服务器会向主服务器发送一个sync命令。master接受并fork一个进程来执行BGSAVE命令。该命令生成一个RDB文件并且全量发送给slave服务器，slave服务器接收并载入RDB文件，同时，主服务器将缓冲区的命令以增量的方式发送给从服务器，最终使从服务器的数据状态和主服务器保持一致。

当redis生成dump.rdb文件时，工作过程如下

redis主进程fork一个子进程

fork出来的子进程将内存的数据集dump到临时的RDB中

当子进程对临时的RDB文件写入完毕，redis用新的RDB文件代替旧的RDB文件

AOF ：append only file。每当Redis执行一个改变数据集的命令时，这个命令都会被追加到AOF文件的末尾。当redis重新启动时，程序可以通过AOF文件恢复数据

Redis 监控最直接的方法当然就是使用系统提供的 info 命令来做了，只需要执行下面一条命令，就能获得 Redis 系统的状态报告。

redis-cli info

其中跟RDB文件状态监控相关的参数

rdb_changes_since_last_save 表明上次RDB保存以后改变的key次数

rdb_bgsave_in_progress 表示当前是否在进行bgsave操作。是为1

rdb_last_save_time 上次保存RDB文件的时间戳

rdb_last_bgsave_time_sec 上次保存的耗时

rdb_last_bgsave_status 上次保存的状态

rdb_current_bgsave_time_sec 目前保存RDB文件已花费的时间

其中跟AOF文件状态监控相关的参数

aof_enabled AOF文件是否启用

aof_rewrite_in_progress 表示当前是否在进行写入AOF文件操作

aof_rewrite_scheduled

aof_last_rewrite_time_sec 上次写入的时间戳

aof_current_rewrite_time_sec:-1

aof_last_bgrewrite_status:ok 上次写入状态

aof_last_write_status:ok 上次写入状态

在我们优化master之前，可以看看目前我们的其中一个生产环境的的redis的持久化状态

# Persistence
loading:0
rdb_changes_since_last_save:116200
rdb_bgsave_in_progress:1
rdb_last_save_time:1448944451
rdb_last_bgsave_status:ok
rdb_last_bgsave_time_sec:85
rdb_current_bgsave_time_sec:33
aof_enabled:0
aof_rewrite_in_progress:0
aof_rewrite_scheduled:0
aof_last_rewrite_time_sec:-1
aof_current_rewrite_time_sec:-1
aof_last_bgrewrite_status:ok
aof_last_write_status:ok

通过redis-cli的info命令，可以看到 「rdb_last_bgsave_time_sec」参数的值，
这个值表示上次bgsave命令执行的时间。在磁盘IO定量的情况下，redis占用的内存越大，
这个值也就越大。通常「rdb_last_bgsave_time_sec」这个时间取决于两个因素：

REDIS占用的内存大小

磁盘的写速度。

rdb_last_bgsave_time_sec:85 这个标识表示我们上次保存dump RDB文件的时间。这个耗时受限于上面提到的两个因素。

当redis处于 rdb_bgsave_in_progress状态时，通过vmstat命令查看性能，得到wa值偏高，也就是说CPU在等待
IO的请求完成，我们线上的一个应用redis占用的内存是5G左右，也就是redis会生成大约5G左右的dump.rdb文件

vmstat命令

  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  4      0 223912 2242680 5722008    0    0   200 48648 3640 5443  1  1 63 35  0
 0  3      0 222796 2242680 5722052    0    0    16 48272 2417 5019  1  1 63 35  0
 0  3      0 222300 2242680 5722092    0    0    40 24612 3042 3568  1  1 63 35  0
 0  3      0 220068 2242680 5722124    0    0    64 40328 4304 4737  2  1 63 34  0
 0  3      0 218952 2242680 5722216    0    0   100 48648 4966 5786  1  2 63 35  0
 0  3      0 215356 2242680 5722256    0    0     0 66168 3546 4382  2  1 62 35  0

通过上面的输出，看到BGSAVE 对于IO的性能影响比较大

那么该如何解决由RDB文件带来的性能上不足的问题，又能保证数据持久化的目的

通常的设计思路就是利用「Replication」机制来解决：即master不开启RDB日志和AOF日志，来保证master的读写性能。而slave则开启rdb和aof来进行持久化，保证数据的持久性，

我在测试机器上，开启两个实例，端口分别为6379和6380

master: 172.16.76.232 6379
slave:  172.16.76.232 6380

修改master的redis.conf

关闭RDB

# save 900 1
# save 300 10
# save 60 10000

关闭AOF

appendonly no

分别启动master和slave的redis

service redis start

修改slave配置，指向master服务器

redis-cli > slaveof 172.16.76.232 6379

查看slave的复制状态

redis-cli > info replication

#!/bin/bash

ID=1
while(($ID<50001))
do
 redis-cli set "my:$ID" "aaa_okthisis_Omb5EVIwBgPHgbRj64raygpeRLKaNhyB9sLF_$ID"
 redis-cli set "your:$ID" "your_okthisis_Omb5EVIwBgPHgbRj64raygpeRLKaNhyB9sLF_$ID"
 redis-cli set "her:$ID" "her_okthisis_Omb5EVIwBgPHgbRj64raygpeRLKaNhyB9sLF_$ID"
 redis-cli set "his:$ID" "his_okthisis_Omb5EVIwBgPHgbRj64raygpeRLKaNhyB9sLF_$ID"

 ID=$(($ID+1))
done

master redis > killall -9 redis-server

SLAVE redis > SLAVEOF NO ONE

取消Slave的同步，避免主库在未完成数据恢复前就重启，进而直接覆盖掉从库上的数据，导致所有的数据丢失。

cp /data/redis_data_slave/dump.rdb /data/redis_data/
cp /data/redis_data_slave/Append.AOF /data/redis_data/

master redis > dbsize

查看数据是否恢复

slave redis > slaveof 172.16.76.232 6379

背景介绍：

我们的一台redis服务器，硬件配置为4核，4G内存。redis持久话方案是RDB。前面几个月redis使用的

内存在1G左右。在一次重启之后，redis只恢复了部分数据，这时查看redis.log文件。看见了如下的错误

[23635] 25 Jul 08:30:54.059 * 10000 changes in 60 seconds. Saving...
[23635] 25 Jul 08:30:54.059 # Can"t save in background: fork: Cannot allocate memory

这时，想起了redis启动时的警告

WARNING overcommit_memory is set to 0!
Background save may fail under low memory condition.
To fix this issue add "vm.overcommit_memory = 1" to /etc/sysctl.conf and
then reboot or run the command "sysctl vm.overcommit_memory=1" for this to take effect.

翻译

警告：过量使用内存设置为0！在低内存环境下，后台保存可能失败。为了修正这个问题，
请在/etc/sysctl.conf 添加一项 "vm.overcommit_memory = 1" ，
然后重启（或者运行命令"sysctl vm.overcommit_memory=1" ）使其生效。

vm.overcommit_memory不同的值说明

0 表示检查是否有足够的内存可用，如果是，允许分配；如果内存不够，拒绝该请求，并返回一个错误给应用程序。

1 允许分配超出物理内存加上交换内存的请求

2 内核总是返回true

redis的数据回写机制分为两种

同步回写即SAVE命令。redis主进程直接写数据到磁盘。当数据量大时，这个命令将阻塞，响应时间长

异步回写即BGSAVE命令。redis 主进程fork一个子进程，复制主进程的内存并通过子进程回写数据到磁盘。

由于RDB文件写的时候fork一个子进程。相当于复制了一个内存镜像。当时系统的内存是4G，而redis占用了
近3G的内存，因此肯定会报内存无法分配。如果 「vm.overcommit_memory」设置为0，在可用内存不足的情况
下，就无法分配新的内存。如果 「vm.overcommit_memory」设置为1。 那么redis将使用交换内存。

解决办法:

方法一: 修改内核参数 vi /etc/sysctl。设置 vm.overcommit_memory = 1 然后执行

``` sysctl -p ```

方法二: 使用交换内存并不是一个完美的方案。最好的办法是扩大物理内存。

使用slaveof命令后，长时间看不到数据同步。以为复制功能失效，或配置错了。其实，不用担心，有两种方法可以确定是否正在建立复制。

在创建Redis复制时，一开始可能会发现Slave长时间不开始同步数据，可能数据量太大，导致了Master正在dump数据慢，此时如果你在Master上执行「top -p $(pgrep -d, redis-server)」命令，就能看到dump的过程

方式一: 通过「top」命令

[root@img1_u ~]# top -p $(pgrep -d, redis-server)
top - 14:06:24 up 54 days,  6:13,  1 user,  load average: 1.18, 1.32, 1.20
Tasks:   2 total,   1 running,   1 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s): 15.2%us,  1.7%sy,  0.6%ni, 81.9%id,  0.2%wa,  0.0%hi,  0.4%si,  0.0%st
Mem:  24542176k total, 22771848k used,  1770328k free,  2245720k buffers
Swap:   524280k total,        0k used,   524280k free,  4369452k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
21619 root      20   0 5654m 5.4g  388 R 99.9 23.0   0:23.70 redis-server
 1663 root      20   0 5654m 5.4g 1068 S 15.3 23.0   5042:31 redis-server

redis-server是单进程的，现在通过「top」命令查看已经有2个进程，因为之前提到的，redis在建立复制的时，会在

主服务器上执行 BGSAVE 命令。fork一个子进程，dump出RDB文件。 master dump 完毕，然后再将快照文件传给slave。

方式二:通过「rdb_bgsave_in_progress」标识

进入master的redis-cli

redis-cli > info persistence
...
loading:0
rdb_changes_since_last_save:0
rdb_bgsave_in_progress:1
rdb_last_save_time:1448992510
rdb_last_bgsave_status:ok
rdb_last_bgsave_time_sec:4
rdb_current_bgsave_time_sec:1
...

如果「rdb_bgsave_in_progress」为1，那么master正在进行bgsave命令。同时「rdb_current_bgsave_time_sec」
显示bgsave命令已经执行的时间。由于在master服务器上默认不开启RDB和AOF日志，如果「rdb_bgsave_in_progress」为1，那么就可以肯定由于复制原因发送一个「bgsave」指令 dump 出 RDB 文件。

有运营的同事反应，系统在登录的情况下，操作时会无缘无故跳到登录页面。 由于我们的系统做了分布式的
session,默认把session放到redis里，按照以往的故障经验。可能是redis使用了最大内存上限
导致了无法设置key。 登录 redis 服务器查看 redis.conf 文件设置了最大8G内存「maxmemory 8G」
然后通过「redis-cli info memory 」 查询到目前的内存使用情况 「used_memory_human:7.71G」
接着通过redis-cli工具设置值 。报错 「OOM command not allowed when used memory 」。再次
验证了redis服务器已经达到了最大内存

解决方法:

关闭redis 服务器 redis-cli shutdown

修改配置文件的最大内存 「maxmemory」

启动redis服务器 redis-server redis.conf