Redis“气急败坏”回击：13 年来，总有人想替 Redis 换套新架构

今年年中，一位前谷歌、前亚马逊的工程师推出了他创作的开源内存数据缓存系统 Dragonfly，用 C/C++ 编写，基于 BSL 许可（Business Source License）分发。

根据过往的基准测试结果来看， Dragonfly 可能是世界上最快的内存存储系统，它提供了对 Memcached 和 Redis 协议的支持，但能够以更高的性能进行查询，运行时内存消耗也更少。与 Redis 相比，Dragonfly 在典型工作负载下实现了 25 倍的性能提升；单个 Dragonfly 服务器每秒可以处理数百万个请求；在 5GB 存储测试中，Dragonfly 所需的内存比 Redis 少 30%。

作为一个开源软件，Dragonfly 在短短两个月获得了 92K GitHub 星，177 个 fork 分支。虽然这些年，涌现了不少类似的 Redis 兼容型内存数据存储系统，例如 KeyDB、Skytable，但是都没能像这次这么“轰动”。毕竟 Redis 诞生了十多年，这时从头开始设计一个缓存系统，可以抛弃 历史 包袱，更好地利用资源。

为回击新冒头的 Dragonfly，Redis 的联合创始人兼 CTO Yiftach Shoolman 和 Redis Labs 的首席架构师 Yossi Gottlieb、Redis Labs 的性能工程师 Filipe Oliveira 联合发布了一篇名为《13 年后，Redis 是否需要新的架构》的文章。

在文章中，他们特地给出了自认更加公平的 Redis 70 vs Dragonfly 基准测试结果：Redis 的吞吐量比 Dragonfly 高 18% - 40%，以及一些有关 Redis 架构的观点和思考，以证明 “为什么 Redis 的架构仍然是内存实时数据存储（缓存、数据库，以及介于两者之间的所有内容）的最佳架构”。

虽然他们强调 Redis 架构仍然是同类最佳，但也没法忽视 Dragonfly 这些新软件提供的一些新鲜、有趣的想法和技术，Redis 表示其中的一些甚至有可能在未来进入 Redis（比如已经开始研究的 io_uring 、更现代的 dictionaries、更有策略地使用线程等）。

另外，Redis 指出 Dragonfly 基准测试的比较方法 “不能代表 Redis 在现实世界中的运行方式” 。对此，Reddit 上有网友反驳称：

还有人表示，这篇文章是 Redis 团队在有礼貌地否认“Dragonfly 是最快的缓存系统”，但更多网友表示，Redis 发文章进行“回击”，就已经代表他们的营销部门输了：

我们当然一直在寻求为 Redis 提升性能、扩充功能的创新方向，但这里我们想聊聊自己的观点和思考，阐释 Redis 时至今日为何仍是最出色的实时内存数据存储（包括缓存、数据库以及介于二者之间的一切）方案之一。

接下来，我们将重点介绍 Redis 对于速度和架构差异的观点，再以此为基础做出比较。在文章的最后，我们还会提供基准测试结果、与 Dragonfly 项目的详尽性能比较信息，欢迎大家自行对比参考。

Dragonfly 基准测试其实是将独立单进程 Redis 实例（只能使用单一核心）与多线程 Dragonfly 实例（可以使用虚拟机 / 服务器上的全部可用核心）进行比较。很明显，这样的粗暴比较并不能代表 Redis 在现实场景下的运行状态。作为技术构建者，我们希望更确切地把握自有技术同其他方案间的差异，所以这里我们做了一点公平性调整：将具有 40 个分片的 Redis 70 集群（可使用其中的大部分实例核心）与 Dragonfly 团队在基准测试中使用的最大实例类型（AWS c4gn16xlarge）进行性能比较。

在这轮测试中，我们看到 Redis 的吞吐量比 Dragonfly 要高出 18% 至 40%，而这还仅仅只用到全部 64 个 vCore 中的 40 个。

在我们看来，每一位多线程项目的开发者在立项之前，都会根据以往工作中经历过的痛点来指导架构决策。我们也承认，在多核设备上运行单一 Redis 进程（这类设备往往提供几十个核心和数百 GB 内存）确实存在资源无法充分利用的问题。但 Redis 在设计之初也确实没有考虑到这一点，而且众多 Redis 服务商已经拿出了相应的解决方案，借此在市场上占得一席之地。

Redis 通过运行多个进程（使用 Redis 集群）实现横向扩展，包括在单一云实例背景下也是如此。在 Redis 公司，我们进一步拓展这个概念并建立起 Redis Enterprise。Redis Enterprise 提供管理层，允许用户大规模运行 Redis，并默认启用高可用性、即时故障转移、数据持久与备份等功能。

下面，我们打算分享幕后使用的一些原则，向大家介绍我们如何为 Redis 的生产应用设计良好的工程实践。

通过在每个虚拟机上运行多个 Redis 实例，我们可以：

我们不允许单一 Redis 进程的大小超过 25 GB（运行 Redis on Flash 时上限为 50 GB）。如此一来，我们就能：

以横向扩展的方式灵活运行内存数据存储，是 Redis 获得成功的关键。下面来看具体原因：

我们仍然欣赏由社区提出的种种有趣思路和技术方案。其中一部分有望在未来进入 Redis（我们已经开始研究 io_uring、更现代的字典、更丰富的线程使用策略等）。但在可预见的未来，我们不会放弃 Redis 所坚守的无共享、多进程等基本架构原则。这种设计不仅具备最佳性能、可扩展性和d性，同时也能够支持内存内实时数据平台所需要的各类部署架构。

附录：Redis 70 对 Draonfly 基准测试细节

版本：

目标：

客户端配置：

资源利用与配置优化：

最后，我们还发现 Redis 和 Dragonfly 都不受网络每秒数据包或传输带宽的限制。我们已经确认在 2 个虚拟机间（分别作为客户端和服务器，且均使用 c6gn16xlarge 实例）使用 TCP 传递约 300 B 大小的数据包负载时，可以让每秒数据包传输量达到 1000 万以上、传输带宽超过 30 Gbps。

单 GET 通道延迟低于 1 毫秒：

30 条 GET 通道：

单 SET 通道延迟低于 1 毫秒：

30 条 SET 通道:

用于各变体的 memtier_benchmark 命令：

单 GET 通道延迟低于 1 毫秒

30 条 GET 通道

单 SET 通道延迟低于 1 毫秒

30 条 SET 通道

在本次比较测试中，我们在客户端（用于运行 memtier_benchmark）和服务器（用于运行 Redis 和 Dragonfly）使用了相同的虚拟机类型，具体规格为：

参考链接：

>

因为Redis具有在数据存储中快速读写数据的能力，所以它比关系型数据库更具有性能优势。但是，关键值数据存储是简单的;它们没有一个类似于

SQL的查询语言或者结构化的数据模型。相反，它们有一个把键值作为与数值相关的标识符来使用的简单字典或哈希模式。管理员使用这些键来进行数值的存储和

检索。

键值存储是简单快速的，它可用于实现丰富数据模型和关系型数据库查询功能的良好匹配。但是，有时候还是使用键值与关系型数据库的组合为好。此外，还有很多商业支持的键值数据库，包括Redis、Riak和Areospike等。

为了运行一个优化热门查询性能的Redis缓存，首先应确定你希望缓存的查询结果。其中，应重点关注最常用的和最耗时的查询，然后确定应缓冲查询中的数据。为简便起见，缓存查询返回的所有列值。

为键值定义一个命名约定;可以使用行主键和列名的组合来构造密钥。例如，其主键ID为 198278的 产品描述可以‘198278:descry’的键值进行存储。确保你的命名规则是简单和规则驱动的，以便于使用最少的代码来实现键的程序化创建。

接下来，确定是运行Redis缓存作为自助管理服务还是运行亚马逊的ElastiCache。运行用户自己的Redis实例将赋予管理人员对缓存的完全控制权。而这一控制权意味着灵活性，例如当有超出容量的情况出现时，管理人员有使用现有保留实例的权力。

此外，当用户想要把应用程序从一家云计算供应商迁移至另一家时，他们会发现完整的管理控制权限是非常有用的。

如果用户选择运行一个自助管理的Redis实例，可下载服务器。Redis的客户端支持30种以上编程语言——从Java和Python到Prolog和Smalltalk。

已经使用AWS环境的企业可能会想要使用ElastiCache。除了诸如托管打补丁这样的优点之外，亚马逊ElastiCache支持一系列高速

缓存优化的节点类型，具体包括从中型到2X的m3节点、从大型到8X的r3节点以及从微型到中型的t2节点。ElastiCache还支持一些上一代的节

点类型，例如选择m1、m2、t1和c1节点。

ElastiCache还支持多个可用区。如果有一个节点发生故障，一个读 *** 作复制节点将取代故障节点。任何需要确保应用程序运行的DNS变更都是

自动完成的，同时会创建一个新的读 *** 作副本。ElastiCache允许基于单位时间使用率的按需定价模式，以及一年期或三年期预付费的节点使用条款。完

整定价清单可以在这里找到。

如果使用Redis缓存和亚马逊ElastiCache，那么就可以从AWS管理控制台启动一个集群。除了设置Redis服务外，还需要修改应用程

序代码以便于能够使用缓存。一个常用的模式就是，检查缓存中是否存在有一个键值，如果没有就执行一个SQL查询以检索数据，然后将其存储在缓存中。当缓冲

存满时，可以配置Redis删除旧数据，这样就不需要用户使用专门的代码来处理缓存存满的情况了。

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