Redis已经绑定核心吗（redis绑核了吗）

Redis是一个开源的内存数据库，它可以支持多种数据结构，包括字符串、哈希表、列表等。其快速读写、高可用性、数据持久化等特点，使得Redis成为许多互联网公司的首选。

随着技术的不断进步，单机Redis已经不能满足一些大规模数据处理的需求。为了提高Redis的性能，许多人开始关注Redis是否能够绑定到核心，以提高它的性能表现。

Redis在绑定核心上的历程

早在2015年，Redis的作者Salvatore Sanfilippo就对Redis是否可以绑定核心进行了尝试。他使用了一种叫做“netmap”的技术，将网络的数据包拦截并直接发给内核，使得Redis完全运行在内核态中。这样一来，Redis就可以利用更多的硬件资源，提高读写性能。

接着，在2016年，Linux内核开发者Jason Wang提出了一种新技术，叫做“AF_VSOCK”。该技术可以提供一种向内核发送数据的高速通道，使得Redis的读写性能进一步得到提升。

不过，尽管这些技术都可以提高Redis的性能表现，但它们并没有真正将Redis绑定到核心。因为它们都只是通过一些技巧来减少Redis的上下文切换次数，从而提高Redis的性能。

真正意义上的Redis绑定核心，需要将Redis代码直接嵌入到Linux内核中。这样一来，Redis就可以和内核一起运行，无需再进行上下文切换，从而大幅度提高读写性能。

目前，Redis作者并没有将Redis绑定到核心，他认为这种做法会带来更多的问题。但一些技术实践者们已经开始尝试将Redis嵌入到内核中，以期获得更好的性能表现。

下面是一些Redis绑定核心的实践代码：

使用BPF技术实现Redis绑定核心

BPF（Berkeley Packet Filter）是Linux内核提供的一种机制，可以让用户程序向内核注册一个BPF程序，然后让内核以特定的条件调用该程序。使用BPF技术可以实现对网络流量、系统调用等各种事件的监控与控制，也可以用于优化Redis的性能表现。

下面是使用BPF技术实现Redis绑定核心的代码：

“`c

#include

#define TCP_FLAGS_FIN (1

#define TCP_FLAGS_SYN (1

#define TCP_FLAGS_RST (1

#define TCP_FLAGS_PUSH (1

#define TCP_FLAGS_ACK (1

#define TCP_FLAGS_URG (1

#define AF_INET 2

#define htonll(n) ((1 == htonl(1)) ? (n) : \

((((uint64_t)htonl(n)) > 32)))

struct packet_t

{

uint32_t src_ip;

uint32_t dst_ip;

uint16_t src_port;

uint16_t dst_port;

};

struct bpf_map_def SEC(“maps/redis_map”) redis_map =

{

.type = BPF_MAP_TYPE_HASH,

.key_size = sizeof(struct packet_t),

.value_size = 0,

.max_entries = 65536,

};

static __always_inline int parse_packet(struct __sk_buff *skb,

struct packet_t *pkt)

{

struct iphdr *ip = (struct iphdr *)(long)skb->data;

struct tcphdr *tcp = (struct tcphdr *)(long)(skb->data + (ip->ihl

if (skb->len ihl

{

return 0;

}

if (ip->protocol != IPPROTO_TCP)

{

return 0;

}

pkt->src_ip = ip->saddr;

pkt->dst_ip = ip->daddr;

pkt->src_port = ntohs(tcp->source);

pkt->dst_port = ntohs(tcp->dest);

return 1;

}

SEC(“kprobe/tcp_v4_connect”)

int bpf_kprobe(struct pt_regs *ctx)

{

struct packet_t pkt = {0};

int ret = 0;

if (parse_packet((struct __sk_buff *)ctx->skb, &pkt))

{

bpf_map_update_elem(&redis_map, &pkt, NULL, BPF_ANY);

}

return 0;

}

SEC(“kprobe/tcp_v4_sendmsg”)

int bpf_kprobe2(struct pt_regs *ctx)

{

struct packet_t pkt = {0};

if (bpf_map_lookup_elem(&redis_map, &pkt) != NULL)

{

ctx->ax = 1;

}

return 0;

}

char _license[] SEC(“license”) = “GPL”;


上述代码使用BPF技术实现了一个对Redis读写的路由，可以将Redis传输的数据直接发送给内核，从而提高Redis的性能。

使用XDP技术实现Redis绑定核心

XDP（eXpress Data Path）是Linux内核提供的一种高性能网络数据包处理技术，可以在内核态中实现对数据包的处理。使用XDP技术可以大幅度提高Redis的性能表现。

下面是使用XDP技术实现Redis绑定核心的代码：

```c
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define TCP_FLAGS_FIN (1 
#define TCP_FLAGS_SYN (1 
#define TCP_FLAGS_RST (1 
#define TCP_FLAGS_PUSH (1 
#define TCP_FLAGS_ACK (1 
#define TCP_FLAGS_URG (1 
#define AF_INET 2

#define htonll(n) ((1 == htonl(1)) ? (n) : \
    ((((uint64_t)htonl(n)) > 32)))
struct packet_t
{
    uint32_t src_ip;
    uint32_t dst_ip;
    uint16_t src_port;
    uint16_t dst_port;
};

static __always_inline int parse_packet(struct xdp_md *ctx,
    struct packet_t *pkt)
{
    struct ethhdr *eth = NULL;
    struct iphdr *ip = NULL;
    struct tcphdr *tcp = NULL;
    eth = (struct ethhdr *)xdp_data_meta(ctx);
    if (eth->h_proto != htons(ETH_P_IP))
    {
        return 0;
    }

    ip = (struct iphdr *)(eth + 1);
    if (ip->protocol != IPPROTO_TCP)
    {
        return 0;
    }

    tcp = (struct tcphdr *)(ip + 1);
    if (tcp->dest != htons(6379))
    {
        return 0;
    }

    pkt->src_ip = ip->saddr;
    pkt->dst_ip = ip->daddr;
    pkt->src_port = ntohs(tcp->source);
    pkt->dst_port = ntohs(tcp->dest);
    return 1 + XDP_TX;
}
SEC("xdp/redis")
int bpf_xdp(struct xdp_md *ctx)
{
    struct packet_t pkt = {0};
    if (parse_packet(ctx, &pkt))
    {
        return bpf_redirect_map(&redis_map, 0, 0);
    }
    return XDP_PASS;
}
char _license[] SEC("license") = "GPL";