面试题：在高并发环境下，如何协调Redis RDB文件载入与在线业务以保障整体性能

Question

当Redis处于高并发读写的业务场景中，进行RDB文件载入可能会对在线业务产生影响。请设计一套完整的方案，既能保证RDB文件的顺利载入，又能最大程度减少对在线业务性能的冲击，包括但不限于对系统资源的合理分配、数据一致性保障等方面的考虑。

Answer 1

1. 系统资源分配：
   • CPU资源：
     • 可以在Redis配置文件中设置rdb-loading-cpu-affinity参数，将RDB载入操作绑定到特定的CPU核心上，避免与在线业务争抢CPU资源。例如，如果服务器有多个CPU核心，可以将RDB载入操作绑定到空闲或负载较低的核心上。
     • 启用后台载入模式。在Redis 4.0及以上版本，CONFIG SET rdb - loading - mode background，这样RDB文件载入会在后台子线程进行，主线程可以继续处理在线业务请求。虽然子线程共享主线程的大部分资源，但在载入过程中主线程仍能处理简单的命令，如查询操作。
   • 内存资源：
     • 在进行RDB载入前，确保系统有足够的空闲内存。可以通过监控工具（如free -h命令）实时查看系统内存使用情况。如果内存紧张，可以考虑清理一些缓存数据或关闭一些不必要的进程。
     • 配置合理的maxmemory参数，避免在RDB载入过程中因内存不足导致Redis崩溃。同时，结合合适的内存淘汰策略（如volatile - lru），当内存达到上限时，Redis会根据策略淘汰部分数据，以保证RDB载入的顺利进行。
2. 数据一致性保障：
   • 同步策略：
     • 在RDB载入前，可以暂停部分非关键的写操作，如一些对实时性要求不高的统计数据更新等。可以通过应用层的逻辑来实现，比如在载入开始前向相关业务模块发送暂停写操作的通知。
     • 对于关键的写操作，可以采用双写策略。即写操作同时写入Redis和其他持久化存储（如MySQL），在RDB载入完成后，通过对比Redis和持久化存储的数据来保证一致性。例如，对于订单数据，在写入Redis的同时写入MySQL，RDB载入完成后，对比两个数据源中的订单数据是否一致。
   • 版本控制：
     • 在应用层引入版本号机制。每次写操作时，更新数据的版本号。在RDB载入完成后，检查数据版本号，如果版本号不一致，则说明在载入过程中有新的数据写入，需要根据业务逻辑进行处理，如重新同步最新数据。例如，在更新用户信息时，同时更新版本号字段，RDB载入完成后对比版本号。
3. 监控与调整：
   • 性能监控：
     • 使用Redis自带的INFO命令监控RDB载入过程中的各项指标，如loading_start_time、loading_ended_time、loading_last_io_error等，实时了解载入状态。还可以通过MONITOR命令查看Redis处理的命令，分析在线业务的性能变化。
     • 结合系统监控工具（如top、iostat等）监控系统整体的CPU、内存、磁盘I/O等资源使用情况，及时发现性能瓶颈。
   • 动态调整：
     • 根据监控数据，动态调整系统资源分配。如果发现RDB载入过程中CPU负载过高，可以适当增加绑定的CPU核心数量；如果内存使用紧张，可以调整maxmemory参数或优化业务逻辑减少内存占用。例如，如果发现RDB载入时磁盘I/O过高影响在线业务，可以适当降低载入速度，如采用分批读取RDB文件的方式。