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前言

Valkey is an open source (BSD) high-performance key/value datastore that supports a variety of workloads such as caching, message queues, and can act as a primary database. The project is backed by the Linux Foundation, ensuring it will remain open source forever.

Valkey 是 Redis 的一个开源分支（fork），由 Linux 基金会支持，于 2024 年 3 月因 Redis 许可证从 BSD 3-clause 转为更严格的源代码可用许可证（RSALv2 和 SSPLv1）而创建。Valkey 基于 Redis 7.2.4 版本，旨在保持开源特性并进一步优化性能和功能。

看到这里你可能满头问号，什么是BSD 3-clause协议，什么又是RSALv2 和 SSPLv1协议？

BSD 3-clause VS RSALv2 & SSPLv1

BSD协议的前世今生

BSD许可证（英语：Berkeley Software Distribution license）是自由软件中使用最广泛的许可证之一。BSD就是遵照这个许可证来发布，也因此而得名 BSD许可证。

BSD包最初所有者是加州大学的董事会，这是由于 BSD 源自加州大学伯克利分校。BSD开始后，BSD许可证得以修正，使得以后许多BSD变种，都采用类似风格的条款。

跟其他条款相比，从GNU通用公共许可证（GPL）到限制重重的著作权（Copyright），BSD许可证比较宽松，甚至跟公有领域更为接近。事实上，BSD许可证被认为是copycenter（中间著作权），介乎标准的copyright与GPL的copyleft之间。”Take it down to the copy center and make as many copies as you want”[1]。可以说，GPL强迫后续版本必须一样是自由软件，BSD的后续版本可以选择要继续是BSD或其他自由软件条款或封闭软件等等。——Wikipedia

BSD 3-Clause 许可证（BSD 3-Clause License，又称 Revised BSD License 或 New BSD License）是一种 高度宽松的开源许可证，允许用户自由使用、修改和分发代码，几乎没有任何使用限制（包括商业用途）。它是 Berkeley Software Distribution（BSD）操作系统及其衍生软件的传统许可证。

核心条款（3个主要条件）

许可证名称中的 “3-Clause” 指它包含 3 个基本约束条件：

  1. 保留原始版权声明（Redistributions must retain the original copyright notice）
    • 任何分发或修改后的代码必须 包含原始作者的版权声明。
  2. 保留许可证文本（Redistributions must include the license text）
    • 所有副本（无论是二进制还是源代码）必须附带 完整的 BSD 3-Clause 许可证文本。
  3. 禁止使用作者名进行推广（Neither the name of the copyright holder nor the names of its contributors may be used to endorse or promote products derived from this software without specific prior written permission）
    • 不得使用原作者或贡献者的名字 为衍生作品背书或营销，除非获得明确书面许可。

BSD 3-Clause由于极其宽松的限制，允许闭源、商用，无需回报社区，因而受到了商业公司的大力追捧。

RSALv2 & SSPLv1协议的前世今生

RSALv2全称Redis Source Available License，是由Redis公司为主导，核心目标是限制云厂商商业化托管服务因而推出的协议，可以说是专门为了云厂商而制定的协议，RSALv2限制了云厂商（如AWS/Azure）将其作为托管服务商业化提供（需与Redis签订商业协议），但允许其他企业内部使用或开发专有软件。

SSPLv1全称Redis Source Available License，是由MongoDB为主导，防止SaaS厂商规避开源贡献而制定的协议。

其要求 任何提供SSPL软件作为服务的行为 必须开源整个服务栈的代码（包括管理工具、监控系统等），非SaaS场景下可自由使用（如本地部署）。

OK，说了这么多，你可能也看晕了，下面用一张图标来进行一个总结：

License

义务 RSALv2 SSPLv1 BSD 3-Clause
保留版权声明 ✅ ✅ ✅
允许修改/闭源 ✅（非云场景） ✅（非SaaS场景） ✅
云/SaaS触发条款 ❌云托管 ❌SaaS需开源 无限制
专利授权 有（限制性） 有 无

Redis自 2024 年 3 月起，采用 RSALv2 和 SSPLv1 许可证，限制了云服务提供商和某些商业场景的自由使用，引发社区不满，导致 Valkey 的诞生。

Valkey的优势

与 Redis 的兼容性与迁移简便性

作为 Redis 7.2.4 的直接分支，Valkey 保留完全兼容性，支持 Redis 的 API、命令和数据结构（如字符串、哈希、列表、集合等）。迁移只需更改连接配置（如 YAML 文件中的一行），无需修改代码。AWS ElastiCache 和 MemoryDB 支持无缝迁移。但是需要注意的是，Redis 提供专有模块（如 RedisBloom、RedisGraph、RedisTimeSeries），Valkey 当前不支持，但社区正在开发替代方案。

性能优化

多线程支持

Valkey 引入了多线程 I/O 和命令执行，充分利用多核处理器，显著提升写密集型工作负载的吞吐量。Valkey 8.0 发布宣称可达 100 万请求每秒（RPS），比 Redis 开源版本（7.2.4）快 3 倍。

More Detail：https://aws.amazon.com/cn/blogs/china/valkey-performance-testing-exploring-version-changes-and-cloud-hosting-performance-improvements/

AWS压测对比和分析

异步 I/O

Valkey 通过异步 I/O 线程降低延迟，提升实时应用响应速度，优于 Redis 的单线程主导架构。

Valkey 的多线程和异步 I/O 使高吞吐量场景（如实时分析、电商库存更新）表现更优，尤其适合现代硬件。

内存效率

新字典结构：Valkey 优化了字典结构，减少内存占用，适合大规模数据集场景。

内存密度提升：Valkey 8.0 通过 AWS 的贡献提高了集群内存密度，优化了内存密集型工作负载。

内存管理：Redis 的内存管理较为传统，在大数据集或高并发场景下内存效率较低，Valkey 的内存优化降低运营成本，适合缓存、会话存储等内存敏感应用。

集群监控

每槽指标：Valkey 提供按槽（per-slot）粒度的性能和使用模式指标，帮助管理员主动识别和解决性能瓶颈。

Redis 的监控功能较为基础，缺乏细粒度指标，难以满足复杂应用的监控需求，Valkey 的高级观测性对需要深入性能分析的场景（如大规模缓存或实时数据处理）有显著优势。

实验性功能：RDMA 支持

Redis 开源版本不原生支持 RDMA，限制了其在高性能计算场景的应用，而Valkey提供实验性 RDMA（远程直接内存访问）支持，可在特定高性能环境中大幅提升性能。

这里需要简单介绍一下什么是RDMA技术。

传统 Redis 的数据处理瓶颈

典型请求路径（TCP/IP 模式）

当客户端发送一个 GET key 请求时，Redis Server 端的处理流程如下：

1. 网卡接收 TCP 报文 → 内核协议栈（TCP/IP 解包）→ 数据拷贝到内核缓冲区
2. 内核通过系统调用（read()）将数据拷到用户态（Redis 进程）
3. Redis 主线程解析命令（如识别 "GET"）
4. 从内存哈希表中查找 `key` 对应的值
5. 反向重复上述步骤：用户态 → 内核 → 网卡 → 客户端

关键瓶颈：

  • 数据拷贝：至少 2 次内核态↔用户态拷贝（即使使用零拷贝技术如 sendfile，命令解析仍需用户态介入）。
  • CPU 开销：协议栈处理（校验和、序列号等）占大量 CPU 周期（尤其在 10Gbps+ 高带宽场景）。

Valkey 的 RDMA 如何绕过这些瓶颈？

RDMA 的 Server 端角色

RDMA 在 Valkey Server 端的核心创新是： 将内存中的键值数据直接暴露给网卡，客户端可通过 RDMA 协议 直接读取或修改 Server 内存，无需经过传统内核协议栈和 Redis 主线程的解析。

具体绕过机制

以 GET key 为例，RDMA 模式下的流程：

1. 客户端预先与 Server 协商好：
   - Key 的内存地址（通过注册的 Memory Region）
   - 权限（只读/读写）
   
2. 客户端网卡直接发起 RDMA READ 操作：
   - 通过 RoCE/InfiniBand 协议包，指定目标地址（Server 内存中 `key` 的位置）
   - 数据从 Server 内存 → 客户端内存，全程无需 Server 的 CPU 参与

3. Server 的 RDMA 网卡自主完成数据传输：
   - 校验权限和地址合法性（通过保护域 Protection Domain）
   - 直接访问内存数据并返回

关键突破：

  • 零拷贝：数据不经过内核，也不触发 Server 的 CPU 中断。
  • 零解析：客户端需提前知道 Key 的内存布局（依赖预注册的元数据），跳过命令解析步骤。
步骤 TCP/IP 模式 RDMA 模式
网络协议处理 内核 TCP/IP 栈 网卡硬件处理（RoCE/IB）
数据处理线程 Redis 主线程参与 无 CPU 参与（完全网卡卸载）
数据路径 用户态 ↔ 内核态多次拷贝 网卡 ↔ 内存直通
延迟分布 毫秒级（CPU 调度抖动） 微秒级（硬件确定性强）

RDMA目前的限制

  1. 仅支持简单 KV 操作
    • GET/SET 可直接映射为 RDMA READ/WRITE。
    • 复杂命令（如 INCR、LPUSH）仍需走 TCP 路径（需 CPU 执行逻辑）。
  2. 客户端需改造
    • 传统 Redis 客户端无法直接使用，需集成 RDMA 库（如 libibverbs）。
  3. 安全边界模糊
    • Server 内存直接暴露给客户端，依赖网络隔离和硬件校验（如 P_Key）。
  4. 网卡支持
    • 必须使用支持的RDMA 网卡

社区的支持

Valkey由 Linux 基金会托管，得到 AWS、Google Cloud、Oracle、Snap Inc. 等公司支持，贡献者包括 Redis 原核心开发者（如 Madelyn Olson 和 Binbin Zhu）。Valkey 8.1（2025 年 4 月发布）显示出快速迭代能力，性能提升 10%，TLS 连接管理更高效。

Redis 由Redis公司进行维护，商业支持强大，但社区贡献受限，核心开发主要由公司控制。 Valkey 的社区驱动模式和广泛行业支持确保长期开发活力和快速功能迭代，降低对单一厂商的依赖。

综上，我们简单总结一下Valkey：

  1. 完全开源的 BSD 许可证，得到广泛行业支持。
  2. 多线程、异步 I/O 和内存优化带来显著性能提升（最高 100 万 RPS）。
  3. 改进的集群管理（自动故障转移、可靠槽迁移）。
  4. 细粒度观测性和实验性 RDMA 支持。
  5. 与 Redis 的高兼容性，迁移成本低。

结语

Redis经过多年的发展，在互联网行业内的地位牢不可破，但Valkey作为社区的新宠儿，在多家云厂商的推崇下，发展前景也是非常的可期，不过真的要在生产环境将Redis替换为Valkey，还有待验证，我们可以持续观望社区的动态。