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fork是Linux（严格说是POSIX接口）创建子进程的系统调用

2020-12-23 12:02:28 作者：互联网

众所周知，fork是Linux（严格说是POSIX接口）创建子进程的系统调用，历史上看，主流观点大多对其赞誉有加；但近年间随着技术演进，也陆续出现了反对的声音：有人认为fork是上个时代遗留的产物，在现代操作系统中已经过时，有很多害处。激进的观点甚至认为它应该被彻底弃用。（参见附录1,2）

2）fork当前被诟病的主要问题之一是它的性能。大家对fork通常的理解是其采用copy-on-wirte写时复制策略，因此对其的性能影响不甚敏感。但实际上，虽然fork时可共享的数据内容不需要复制，但其相关的内核数据结构（包括页目录、页表、vm_area_struc等）的复制开销也是不容忽视的。附录1、2中的文章对fork开销有详细介绍，我们这回遇到的问题也是一个鲜活的案例：对于Redis这样的时延敏感型应用，1次fork就可能导致消息时延出现100倍的抖动，这对于应用来说无疑是不可接受的。

4.原生Redis的fork问题：
4.1 原生Redis同样被fork问题困扰（参见附录3，4，5），具体包括如下场景：
1）数据备份

备份时需要生成RDB文件，因此Redis需要触发一次fork。

2）主从同步

全量复制场景（包括初次复制或其他堆积严重的情况），主节点需要产生RDB文件来加速同步，同样需要触发fork。

3）AOF重写

当AOF文件较大，需要合并重写时，也会产生一次fork。

4.2 上述fork问题对原生Redis的影响如下：
1）业务抖动

原生Redis采用单线程架构，如果在电商大促、热点事件等业务高峰时发生上述fork，会导致Redis阻塞，进而对业务造成雪崩的影响。

2）内存利用率只有50%

Fork时子进程需要拷贝父进程的内存空间，虽然是COW，但也要预留足够空间以防不测，因此内存利用率只有50%，也使得成本高了一倍。

3）容量规模影响

为减小fork的影响，生产环境上原生Redis单个进程的最大内存量，通常控制在5G以内，导致原生Redis实例的容量大大受限，无法支撑海量数据。

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来源： https://blog.csdn.net/whlu24gkz/article/details/111585470