Redis持久化功能优化
Redis持久化功能一直是影响Redis性能的高发地。
fork操作
当Redis做RDB或AOF重写时，一个必不可少的操作就是执行fork操作创 建子进程，对于大多数操作系统来说fork是个重量级操作。虽然fork创建的 子进程不需要拷贝父进程的物理内存空间，但是会复制父进程的空间内存页 表。例如对于10GB的Redis进程，需要复制大约20MB的内存页表，因此fork 操作耗时跟进程总内存量息息相关，如果使用虚拟化技术，特别是Xen虚拟 机，fork操作会更耗时。
fork耗时问题定位：对于高流量的Redis实例OPS可达5万以上，如果fork 操作耗时在秒级别将拖慢Redis几万条命令执行，对线上应用延迟影响非常 明显。正常情况下fork耗时应该是每GB消耗20毫秒左右。可以在info stats统 计中查latest_fork_usec指标获取最近一次fork操作耗时，单位微秒。
改善fork操作耗时：
- 优先使用物理机或者高效支持fork操作的虚拟化技术，避免使用 Xen；
- 控制Redis实例最大可用内存，fork耗时跟内存量成正比，线上建议 每个Redis实例内存控制在10GB以内；
- 合理配置Linux内存分配策略，避免物理内存不足导致fork失败；
- 降低fork操作的频率，如适度放宽AOF自动触发时机，避免不必要的全量复制等；
子进程开销监控和优化
子进程负责AOF或者RDB文件的重写，它的运行过程主要涉及CPU、内 存、硬盘三部分的消耗。
CPU
- CPU开销分析:子进程负责把进程内的数据分批写入文件，这个过程 属于CPU密集操作，通常子进程对单核CPU利用率接近90%;
- CPU消耗优化:Redis是CPU密集型服务，不要做绑定单核CPU操作。 由于子进程非常消耗CPU，会和父进程产生单核资源竞争;
- 不要和其他CPU密集型服务部署在一起，造成CPU过度竞争;
- 如果部署多个Redis实例，尽量保证同一时刻只有一个子进程执行重写工作;
内存
- 内存消耗分析:子进程通过fork操作产生，占用内存大小等同于父进程，理论上需要两倍的内存来完成持久化操作，但Linux有写时复制机制 （copy-on-write）。父子进程会共享相同的物理内存页，当父进程处理写请 求时会把要修改的页创建副本，而子进程在fork操作过程中共享整个父进程内存快照;
内存消耗优化：
- 同CPU优化一样，如果部署多个Redis实例，尽量保证同一时刻只有 一个子进程在工作;
- 避免在大量写入时做子进程重写操作，这样将导致父进程维护大量页副本，造成内存消耗;
硬盘
硬盘开销分析:子进程主要职责是把AOF或者RDB文件写入硬盘持久 化。势必造成硬盘写入压力。根据Redis重写AOF/RDB的数据量，结合系统 工具如sar、iostat、iotop等，可分析出重写期间硬盘负载情况。
硬盘开销优化:
- 不要和其他高硬盘负载的服务部署在一起。如：存储服务、消息队 列服务等;
- AOF重写时会消耗大量硬盘IO，可以开启配置no-appendfsync-on- rewrite，默认关闭。表示在AOF重写期间不做fsync操作;
- 当开启AOF功能的Redis用于高流量写入场景时，如果使用普通机械磁盘，写入吞吐一般在100MB/s左右，这时Redis实例的瓶颈主要在AOF同步硬盘上;
- 对于单机配置多个Redis实例的情况，可以配置不同实例分盘存储 AOF文件，分摊硬盘写入压力;
