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Redis RDB Format

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RDB File Format

RDB Version 7 File Format Overview이다.

그림 1-1 RDB Version 7 File Format Overview

magic에는 'REDIS'와 RDB Version '0007'이 들어간다. 합쳐서 'REDIS0007' 총 10바이트이다. RDB Version은 rdb.h에 '#define RDB_VERSION 7'로 정의되어 있다.
Loading 시 'REDIS'가 아니거나, 버전이 0 ~ RDB_VERSION 사이가 아니면 에러 메시지를 출력하고 종료한다.
다음은 aux가 저장된다. aux는 레디스 버전 3.2.0, RDB 버전 7에서 추가된 항목으로 4개 항목으로 구성되며, 항목명은 redis-ver, redis-bits, ctime, used-mem이다. 다음 섹션에서 설명한다.
다음은 DB 별로 데이터가 저장된다. 이 부분이 반복되고, DB 내에 데이터가 없으면 저장되지 않는다.
다음은 End-of-File로, 'FF' 한 바이트가 저장된다.
마지막으로 Checksum 8 바이트가 저장된다. 이것은 redis.conf에 rdbchecksum yes 일 때 적용된다. rdbchecksum no 이면 '00'이 8바이트 저장된다.

다음은 실제 저장된 파일의 hex dump에서 magic을 강조해서 표시했다.

rdb version 7 format magic hex

그림 1-2 RDB Version 7 magic Hex Format

AUX는 RDB version 7 (Redis version 3.2.0)에 추가된 항목이다.

그림 1-3 RDB Version 7 AUX Format

우선 AUX를 나타내는 opcode가 저장된다. opcode는 'FA'이고, rdb.h에 '#define RDB_OPCODE_AUX 250'으로 정의되어 있다. aux opcode는 aux 항목마다 앞에 저장된다. 노란 박스로 표시했다.
각 항목은 길이가 저장되고, 다음에 실제 데이터가 저장된다.
항목 1) 'redis-ver'는 레디스 버전을 표시한다. 길이 '09', 데이터 'redis-ver'가 저장되고, 버전 길이 '05', 버전 '3.2.0'이 저장된다.
항목 2) 'redis-bits'는 서버 비트(아키텍처)을 표시한다. 길이(16진수) '0A', 데이터 'redis-bits'가 저장되고, 64 또는 32가 숫자(정수)가 한 바이트 저장된다. 정수일 때 길이는 저장하지 않는다.
실제 코드: int redis_bits = (sizeof(void*) == 8) ? 64 : 32;
항목 3) 'ctime'은 Linux time을 표시한다. 길이 '05', 데이터 'ctime'가 저장되고, Linux time이 숫자로 5 바이트 저장된다.
항목 4) 'used-mem'은 사용 메모리를 표시한다. 길이 '08', 데이터 'used-mem'가 저장되고, zmalloc_used_memory()로 구한 메모리 사용량이 숫자 5 바이트 저장된다. info memory의 use_memory도 이 function으로 구한다.
AUX 정보는 RDB 파일에서 확인하기 위한 것으로 Loading 시 읽어들이지만 특별히 사용되지는 않는다.

다음은 실제 저장된 파일의 hex dump에서 aux을 강조해서 표시했다.

rdb version 7 format aux hex

그림 1-4 RDB Version 7 AUX Hex Format

그림 1-5 RDB DB Format

DB Format는 크게 세 부분으로 나누어진다.
- DB 표시: DB opcode와 DB num이 저장되다.
- DB size 표시: resizedb opcode와 키 개수, Expire 키 개수가 저장된다. 이 항목은 RDB 버전 7에서 추가되었다.
- 다음에 Data가 저장된다.
DB opcode는 'FE'이고, DB num가 저장된다.
RESIZEDB opcode는 'FB'이고, DB size(키 개수)와 Expire 키 개수가 정수로 저장된다. 아래 hex dump에서는 키 개수는 1이고 Expire 키 개수는 0이다.
이 정보는 레디스 3.2.0(RDB 7)에서 추가된 것으로, 키 개수 정보로 로딩 시 Hash table을 미리 할당해서 로딩 속도를 높이는데 사용된다.
Data는 format은 다음 섹션에서 설명한다.

다음은 실제 저장된 파일의 hex dump에서 db을 강조해서 표시했다.

rdb version 7 format db hex

그림 1-6 RDB Version 7 DB Hex Format

RDB opcode
정의	10진수	16진수	비고
RDB_OPCODE_MODULE_AUX	247	F7	Module auxiliary data. rdb ver 9
RDB_OPCODE_IDLE	248	F8	LRU idle time. rdb ver 9
RDB_OPCODE_FREQ	249	F9	LFU frequency. rdb ver 9
RDB_OPCODE_AUX	250	FA	RDB aux field. rdb ver 7
RDB_OPCODE_RESIZEDB	251	FB	Hash table resize hint. rdb ver 7
RDB_OPCODE_EXPIRETIME_MS	252	FC	Expire time in milliseconds
RDB_OPCODE_EXPIRETIME	253	FD	Old expire time in seconds. 과거 버전 호환성, 로드시에만 사용됨.
RDB_OPCODE_SELECTDB	254	FE	DB number of the following keys.
RDB_OPCODE_EOF	255	FF	End of the RDB file.

그림 1-7 RDB Data Format

맨 처음 Data Type이 저장되다. 아래 표에 있다.
3.0.x에서 Lists는 Linkedlist와 Ziplist 두 가지로 사용되었는데, 3.2.0에서부터 Quicklist 하나만 사용된다.
Hash에서 Zipmap은 사용되지 않고 Ziplist가 사용된다.
다음에 키 길이가 바이트수로 저장되고, 키가 저장된다.
길이는 데이터가 압축되었을 때는 세 항목으로 구분되어 저장된다.
이어서 값의 길이와 값이 저장된다.

압축 데이터 길이: 데이터(키, 값 모두)가 20 바이트보다 크면, 압축되는데 이때는 길이가 다시 세 부분으로 나누어 저장된다.
- 압축코드: 압축했다는 것을 표시하는 한 바이트이다. 'C3'이 저장된다.
- 다음에 압축 후 길이가 저장된다. 그림에 표시한 것은 16진수 '23'이다.
- 다음에 압축 전 원래 길이가 저장된다. 원래 길이는 로딩 시 원래 길이만큼 메모리를 할당하기 위해서이다. 그림에 표시한 것은 16진수 '35'이다.
- 압축 후 길이는 로딩 시 RDB 파일에서 압축된 데이터를 읽어들일 메모리를 할당하는데 사용되고, 압축 전 원래 길이는 압축된 데이터를 풀어서 저장할 메모리를 할당하는데 사용된다.
다음은 실제 저장된 파일의 hex dump에서 data 부분을 강조해서 표시했다.

그림 1-8 RDB Version 7 Data Hex Format
이것은 set key value를 입력한 것으로, 압축되지 않은 데이터이다.
RDB Data Type

RDB Data Type
정의	값	Data Type	비고
RDB_TYPE_STRING	0	Strings
RDB_TYPE_LIST	1	Linkedlist	3.0.7까지 사용
RDB_TYPE_SET	2	Hash Table
RDB_TYPE_ZSET	3	Skiplist
RDB_TYPE_HASH	4	Hash Table
RDB_TYPE_ZSET_2	5	Skiplist, doubles stored in binary	4.0.0부터 사용
RDB_TYPE_MODULE	6	Module	4.0.0부터 사용
RDB_TYPE_MODULE_2	7	Module value with annotations for parsing without the generating module being loaded.	4.0.0부터 사용
RDB_TYPE_HASH_ZIPMAP	9	Zipmap	미사용
RDB_TYPE_LIST_ZIPLIST	10	Ziplist of List	3.0.7까지 사용
RDB_TYPE_SET_INTSET	11	Intset
RDB_TYPE_ZSET_ZIPLIST	12	Ziplist of Zset
RDB_TYPE_HASH_ZIPLIST	13	Ziplist of Hash
RDB_TYPE_LIST_QUICKLIST	14	Quicklist of List	3.2.0부터 사용
RDB_TYPE_STREAM_LISTPACKS	15	Stream listpasks	5.0.0부터 사용