快手 Redis 架构演进：成本优化、稳定增效与未来规划

当今数字化时代，数据处理和存储的效率与稳定性至关重要。Redis 作为一款高性能的键值对数据库，在众多企业的技术架构中占据着关键地位。快手，作为行业内的佼佼者，其 Redis 架构的演进历程蕴含着丰富的技术实践与创新经验，值得深入探究。

 

快手 Redis 的应用规模与场景

快手的 Redis 规模堪称庞大，每日处理百万亿级别的命令，内存总量达 PB 级，拥有百万级实例、数万集群和机器，分布在十数个不同的 IDC。如此大规模的应用，源于其多样化的使用场景。在缓存场景中，视频、用户、关系及推荐结果等数据都借助 Redis 进行缓存，极大提升了数据读取速度；社交场景里，计数、时间轴、点赞、关注和排行榜等功能的实现，离不开 Redis 的支持；实时计算方面，实时推荐、广告系统和消息队列依靠 Redis 确保数据的实时处理；电商场景中的抢购、订单和红包业务，Redis 也发挥着重要作用。此外，Redis 还应用于布隆过滤器、咆哮位图、小文件缓存和交换机等场景，充分展现了其强大的功能和广泛的适用性。

 

Redis 成本优化策略

随着业务的迅猛发展，Redis 的规模也在 “野蛮” 增长。为应对成本问题，快手采取了一系列优化措施。

 

精细化运营

在生产管控上，改变以往粗放的申请模式，通过精细化申请流程、业务资源接口人审核以及平台按需决策拓扑，结合容量预估工具、业务配额管理和业务画像、用户画像等手段，实现资源的精准分配。在版本管理方面，深入调研国内版本和快手内部版本分布，发现旧版本在容量利用上存在不足。例如，升级版本后，不同数据结构的容量占用有显著降低，字符串类型降低 1.41 倍，hash 类型降低 2.13 倍等。通过合理选择版本，在满足业务需求的同时，有效降低了成本12。

 

降冷措施

硬件降冷是重要一环，采用大内存、低耗硬件，并自研 Redis on AEP 和 Redis on SSD。Kcache（Redis on AEP）成本仅为传统 Redis 的 50%，Kiwi（Redis on SSD）成本更是低至 10%，在保证性能的前提下，大幅削减了成本。

 

容器化探索

容器化过程虽历经纠结，但最终确定了其长期价值。尽管短期内容器化可能导致成本增加、效率降低，但从长远看，公司统一调度资源和 K8S 调度优势将带来成本优化和效率提升。而且，在系统调优后，容器 Redis 的性能差异可控制在 1%-2%，稳定性也因容器技术的成熟得到保障。

 

Redis 稳定增效实践

快手在 Redis 稳定增效方面成果显著，实现了 99.9995% 的高稳定性，由 2 人运维超大规模的万台机器、万个集群和百万实例，全年 SLA 达到 99.999% 以上，连续 5 年无 P 级故障，运维 100% 平台化。这些成绩的背后，是一系列有效的稳定增效手段。

 

内核及热点优化

Redis 单 work 线程的特性使其在处理单 key 复杂操作时性能欠佳，且热点问题不定时发生，对可用性影响极大。快手通过 1 分钟检测热点，将热 key 上浮到 proxy 层和 Redis SDK，并采用多级缓存（SDK 本地缓存和 Proxy 本地缓存）的方式，有效缓解了热点问题对系统的冲击。

 

限流与审计优化

针对超量申请和热点写操作，快手实现了全维度（集群、命令、key、调用方）的限流，兼顾稳定性与功能性。同时，优化审计功能，确保数据操作的安全与合规。

 

安全与版本升级

在安全方面，引入 SSL、ACL 等技术保障数据安全。通过升级 Redis 版本，利用如 Rehash V2、异步删除、异步逐出等新特性，提升系统性能和稳定性。例如，异步删除在处理大 key 时，根据不同数据结构和数据量，能有效减少删除操作的耗时；异步逐出相较于同步逐出，在逐出大量 key 时，Hang 住时间从秒级降至 0.03 秒，极大提升了系统可用性34。

 

平台化建设

通过 100% 平台化建设，实现运维操作白屏化、自动化和智能化。运维人员无需登录机器即可完成操作，核心运维操作一键完成，日常高频问题可自动自愈，还通过多维度监控和全指标覆盖，及时发现并解决潜在问题，确保 Redis 系统稳定运行。

 

未来规划展望

展望未来，快手在 Redis 架构上有着清晰的规划。在成本控制上，全面推进容器化，实现公司资源统一调度；持续探索新硬件（AEP、ARM）和新架构（冷热分离）进行降冷；通过多租户技术解决资源长尾问题。在效率提升方面，致力于提升平台效率，实现 80% 运维外包化。在稳定性保障上，持续跟进 Redis 新版本，不断进行稳定性问题自研，确保 Redis 架构始终满足业务发展需求。

快手 Redis 架构的演进实践，为其他企业在 Redis 应用和优化方面提供了宝贵的经验。从成本优化到稳定增效，再到未来规划，每一步都凝聚着技术团队的智慧与努力，也为行业发展指明了方向。