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Redis 数据迁移同步优化(二):应对大 Key 同步挑战

在企业级的数据同步和迁移场景中,Redis 凭借高性能和灵活的数据结构,常被用于缓存和高频读写场景。随着业务数据的积累,Redis 中不可避免会出现包含大量元素的“大 Key”,如包含几十万条数据的 List、Set 或 Hash 类型。在进行全量同步或迁移时,大 Key 往往成为性能瓶颈甚至故障源。

CloudCanal 作为专业的数据迁移同步工具,不断优化 Redis 同步技术,近期对 Redis 源端链路又完成了一系列优化,包括更多指令支持数据校验以及 全量大 Key 同步优化。本文重点介绍在大 Key 同步场景下,CloudCanal 的技术优化与性能提升。

大 Key 同步挑战

在高并发、高实时性的业务系统中,Redis 某个 Key 的元素可能高达数十万甚至上百万。一旦执行全量数据同步,容易带来如下问题:

  • 内存占用剧增(OOM):一次性加载整个大 Key 会使任务程序的内存瞬时暴涨,严重时可能引发 OOM。
  • 协议限制超限:Redis 协议对单条命令的参数数量和请求体大小有上限(如 RESP 协议中为 512MB),超出即报错。
  • 对端写入失败:Redis 目标节点在处理过大命令时,可能因资源不足而拒绝执行,导致同步中断。

CloudCanal 同步技术优化

为解决上述问题,CloudCanal 引入了针对大 Key 的延迟加载与分片同步机制,确保在不牺牲一致性前提下,顺利完成 Redis 全量同步。

延迟加载

传统同步方式往往一次性读取整个 Key 内容加载到内存中,CloudCanal 则采取延迟加载策略,即在全量同步过程中,源端 Redis 的数据不会立即加载到内存中,而是通过 分片 的方式逐步加载和处理。这种方式可以 有效减少内存占用,避免程序 OOM 问题。

大 Key 分片同步

CloudCanal 对 Redis 源端链路的核心优化是将大 Key 拆分成多个“小片段”,分片写入目标 Redis。每个片段包含的元素数量可以通过参数灵活控制:

  • 参数名:parseFullEventBatchSize
  • 默认值:1024
  • 类型支持:List、Set、ZSet、Hash

例如,一个包含 50 万元素的 Set,可以被拆成约 490 个片段,每次发送一个 SADD 命令携带 1024 个元素。

分片同步流程

  1. 分片计算:CloudCanal 首先统计大 Key 中的元素总数,并根据设定的参数 parseFullEventBatchSize 将其切分成多个片段。
  2. 片段构造与发送:每个片段被构造成符合 Redis 协议限制的命令,多次发送,最终重建完整 Key 内容。
  3. 顺序与原子性保证:每个片段按顺序写入,确保目标端数据一致性。

实际效果

CloudCanal 测试了优化后的大 Key 同步效果,数据准备如下:

  • 100w 普通大小 Key(包含:String、Set、ZSet、List、Hash)
  • 5w 30 MB 大小 Key(包含:String、Set、ZSet、List、Hash,最大 Key 35 MB左右)

数据同步性能如下:

结果显示,CloudCanal 在 Redis 到 Redis 数据同步(包含大 Key 场景)中,基准 RPS 可达到 4-5 K 左右,基本能够满足业务日常同步需求,并确保数据准确。

总结

通过延迟加载与分片同步机制,CloudCanal 有效避免全量同步过程中可能出现的 OOM 问题和协议限制问题,从而提升全量同步的稳定性和可靠性。