Redis的快照为什么不会阻塞其他请求?
The child process and the parent process run in separate memory spaces. At the time of fork() both memory spaces have the same content. Memory writes, file mappings (mmap(2)), and unmappings (munmap(2)) performed by one of the processes do not affect other. 除此之外,子进程几乎是父进程的完整副本(Exact duplicate),然而这两个进程在以下的一些方面会有较小的区别: 子进程用于独立且唯一的进程 ID; 子进程的父进程 ID 与父进程 ID 完全相同; 子进程不会继承父进程的内存锁; 子进程会重新设置进程资源利用率和 CPU 计时器; ... 最关键的点在于父子进程的内存在 fork 时是完全相同的,在 fork 之后进行写入和修改也不会相互影响,这其实就完美的解决了快照这个场景的问题 —— 只需要某个时间点下内存中的数据,而父进程可以继续对自己的内存进行修改,这既不会被阻塞,也不会影响生成的快照。 写时拷贝 既然父进程和子进程拥有完全相同的内存空间并且两者对内存的写入都不会相互影响,那么是否意味着子进程在 fork 时需要对父进程的内存进行全量的拷贝呢?假设子进程需要对父进程的内存进行拷贝,这对于 Redis 服务来说基本都是灾难性的,尤其是在以下的两个场景中: 内存中存储大量的数据,fork 时拷贝内存空间会消耗大量的时间和资源,会导致程序一段时间的不可用; Redis 占用了 10G 的内存,而物理机或者虚拟机的资源上限只有 16G,在这时我们就无法对 Redis 中的数据进行持久化,也就是说 Redis 对机器上内存资源的最大利用率不能超过 50%; 如果无法解决上面的两个问题,使用 fork 来生成内存镜像的方式也无法真正落地,不是一个工程中真正可以使用的方法。 就算脱离了 Redis 的场景,fork 时全量拷贝内存也是难以接受的,假设我们需要在命令行中执行一个命令,我们需要先通过 fork 创建一个新的进程再通过 exec 来执行程序,fork 拷贝的大量内存空间对于子进程来说可能完全没有任何作用的,但是却引入了巨大的额外开销。 写时拷贝(Copy-on-Write)的出现就是为了解决这一问题,就像我们在这一节开头介绍的,写时拷贝的主要作用就是将拷贝推迟到写操作真正发生时,这也就避免了大量无意义的拷贝操作。在一些早期的 *nix 系统上,系统调用 fork 确实会立刻对父进程的内存空间进行复制,但是在今天的多数系统中,fork 并不会立刻触发这一过程: 在 fork 函数调用时,父进程和子进程会被 Kernel 分配到不同的虚拟内存空间中,所以在两个进程看来它们访问的是不同的内存: 在真正访问虚拟内存空间时,Kernel 会将虚拟内存映射到物理内存上,所以父子进程共享了物理上的内存空间; 当父进程或者子进程对共享的内存进行修改时,共享的内存才会以页为单位进行拷贝,父进程会保留原有的物理空间,而子进程会使用拷贝后的新物理空间; (编辑:宿州站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |