面试题：Redis旧版复制功能在内存资源占用方面有哪些特点？

Question

请阐述Redis旧版复制功能在进行数据同步和维持复制关系时，对服务器内存资源的占用情况，包括但不限于主从节点各自内存使用的特点和原因。

Answer 1

主节点内存使用

1. 数据同步阶段：
   • 在旧版复制功能中，主节点在开始同步时，会执行BGSAVE命令生成RDB文件。这个过程中，主节点需要额外的内存来进行子进程的创建和RDB文件的生成。因为BGSAVE使用写时复制（COW）技术，主进程在进行数据修改时，对于修改的数据页会进行复制，这可能导致主节点内存使用量在短时间内有所增加。例如，如果主节点有大量的数据频繁修改，在BGSAVE期间，复制的数据页会占用一定的内存空间。
   • 生成RDB文件后，主节点会将RDB文件发送给从节点。虽然发送过程本身不额外占用大量内存，但主节点需要维护网络缓冲区来暂存要发送的数据，其大小取决于网络带宽和数据发送速度等因素。如果网络带宽较低，缓冲区可能需要更大来缓存待发送的数据。
2. 维持复制关系阶段：
   • 主节点需要为每个从节点维护一个复制积压缓冲区。这个缓冲区用于存储主节点最近执行的写命令，其目的是在网络中断等情况下，从节点可以通过部分重同步来恢复数据。复制积压缓冲区的大小是可配置的，默认大小为1MB。如果主节点写操作频繁，可能需要增大这个缓冲区的大小，否则可能导致从节点无法进行部分重同步，只能进行全量重同步。例如，一个写操作频繁的主节点，每秒产生大量的写命令，如果缓冲区过小，新的写命令可能会覆盖旧的命令，使得从节点在网络恢复后无法获取足够的历史命令进行部分重同步。

从节点内存使用

1. 数据同步阶段：
   • 从节点在接收到主节点发送的RDB文件时，需要内存来存储这个文件。RDB文件的大小取决于主节点的数据量，数据量越大，RDB文件越大，占用从节点的内存也就越多。例如，主节点存储了1GB的数据，生成的RDB文件可能接近1GB（实际大小可能因数据编码等因素略有不同），从节点在接收和处理这个RDB文件时，需要相应大小的内存空间。
   • 从节点在加载RDB文件到内存时，会根据RDB文件中的数据结构和编码方式，在内存中重新构建数据。这个过程可能会因为数据结构的转换等因素，导致内存使用量有所波动。比如，RDB文件中的一些紧凑编码的数据结构，在加载到内存中时，可能会转换为更易于操作但占用空间更大的数据结构。
2. 维持复制关系阶段：
   • 从节点主要内存用于存储从主节点同步过来的数据。在正常运行过程中，从节点会接收主节点发送的写命令并应用到自身的数据副本上。只要从节点的数据没有发生大的变化（如过期、删除等），其内存使用量相对稳定。但是，如果主节点发送大量的写命令导致从节点数据量大幅增长，或者从节点执行一些会导致数据结构变化的命令（如集合的合并操作等），从节点的内存使用量可能会相应增加。