面试题：Redis RDB文件结构与数据审计基础

Question

简述Redis RDB文件的基本结构，并说明如何通过分析RDB文件来审计数据库中某些特定类型数据（如字符串类型）的历史变更情况？

Answer 1

Redis RDB文件基本结构

1. 文件头：
   • 包含了一些标识信息，例如RDB版本号，不同版本的RDB文件格式可能略有差异，通过版本号可以知道文件遵循的格式规范。
2. 数据库数据部分：
   • 以一个或多个数据库子集的形式存在。每个数据库子集包含该数据库的所有键值对数据。
   • 对于每个数据库子集，先存储该数据库的号码（如果是0号数据库则为0），接着存储该数据库中的键值对。
3. 键值对存储：
   • 键值对存储部分，键和值分别按照一定的编码方式存储。不同数据类型（如字符串、哈希、列表等）的键值对编码方式不同。例如，字符串类型的键值对，键和值可能会以简单动态字符串（SDS）的形式编码存储。
   • 对于复杂数据类型，如哈希，会按特定格式存储每个字段 - 值对。
4. EOF标识：
   • 文件末尾会有一个EOF标识，用来表示RDB文件内容结束。
5. 校验和：
   • 在EOF标识之后，会存储一个CRC64校验和，用于验证RDB文件在传输或存储过程中是否发生损坏。

通过分析RDB文件审计特定类型数据（如字符串类型）历史变更情况

1. 解析RDB文件：
   • 可以使用一些开源工具，如redis - rdb - tools，它可以将RDB文件解析为JSON格式或CSV格式。通过该工具可以方便地查看RDB文件中的键值对信息。
   • 也可以自己编写解析程序，按照RDB文件格式规范，从文件头开始，依次解析数据库子集、键值对。在解析过程中，根据数据类型标识识别出字符串类型的数据。
2. 获取历史RDB文件：
   • 要审计历史变更情况，需要获取不同时间点的RDB文件。这通常要求有定期的RDB持久化备份机制。如果开启了自动RDB持久化（如save 900 1表示900秒内如果至少有1个键被修改则进行RDB持久化），就可以获取到不同时间生成的RDB文件。
3. 对比分析：
   • 将不同时间点的RDB文件解析后，针对字符串类型的数据，对比相同键的对应值。
   • 可以编写程序自动化这个对比过程，例如用Python脚本读取解析后的JSON数据，遍历每个文件中的字符串类型键值对，将相同键的不同时间的值记录下来，从而得到字符串类型数据的历史变更情况。例如，记录某个键在不同时间点的值，就可以知道该字符串何时发生了变化以及变成了什么内容。