Valkey überholt Redis: Die Revolution im Open-Source-Cache-System

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Redis war jahrelang das Synonym für Hochleistungs-Cache und In-Memory-Datenbanken. Mit seiner einfachen Bedienbarkeit, extrem niedrigen Latenzen und einer aktiven Open-Source-Community hat es sich in unzähligen Anwendungen als unverzichtbar erwiesen. Doch der Wandel bei Redis Inc., der ehemaligen Garantia Data, sorgte im Jahr 2023 für heftigen Widerstand in der Entwicklergemeinschaft. Die Entscheidung, den Quellcode unter der SSPL-Lizenz zu schließen, wurde als Vertrauensbruch empfunden und stellte die offene Natur des Projekts infrage.

Die offene Community sah darin einen Angriff auf die Freiheit der Softwareentwicklung und Innovation. Aus diesem Aufruhr entstand ein bedeutender Fork namens Valkey, der sich zum Ziel setzte, die ursprüngliche Offenheit von Redis fortzuführen und die Community neu zu beleben. Valkey hat sich seither nicht nur behauptet, sondern in vielerlei Hinsicht sogar übertroffen. Die Rückkehr von Salvatore Sanfilippo, besser bekannt als Antirez, dem Vater von Redis, markierte einen Wendepunkt im Streit. Redis Inc.

öffnete erneut den Quellcode von Redis mit Version 8.0, arbeitete intensiv an neuen Features und Performance-Optimierungen und versuchte, das verlorene Vertrauen zurückzugewinnen. Dennoch bleibt die Frage: Wie schlägt sich Valkey in der Praxis im Vergleich zur neuen Version von Redis? Die Benchmark-Ergebnisse sind beeindruckend. Auf einer AWS Graviton4-basierten c8g.2xlarge Instanz mit 8 vCPUs erreichte Valkey 8.

1.1 eine fast magische Marke von 999.800 Operationen pro Sekunde (RPS) bei SET-Operationen mit 0,8 ms Latenz im 99. Perzentil. Im Gegensatz dazu kam Redis 8.

0 nur auf etwa 729.400 RPS mit 0,99 ms Latenz. Dabei wurden Testumgebungen mit 1 KB großen Items und 3 Millionen Schlüssel durchgemessen, bei hunderten Verbindungen. Valkeys Leistung bedeutete eine Steigerung in der Durchsatzrate von 37 % bei Schreiboperationen und 16 % bei Leseoperationen gegenüber Redis 8 mit gleichzeitig deutlich besseren Latenzwerten. Ein zentraler Grund für dieses Plus ist das verbesserte I/O-Threading Modell.

Lange wurde über die Single-Threaded-Architektur von Redis diskutiert und kritisiert. Doch bereits 2020 integrierte Redis I/O-Threads, die bis vor kurzem kaum messbare Leistungsverbesserungen brachten. Bei Valkey hingegen zeigt sich mit zunehmender Threadzahl ein deutlicher Performance-Schub. Bereits ab drei I/O-Threads nehmen die Vorteile spürbar zu, während ab der vierten Thread-Konfiguration Valkey signifikant an Leistung zulegt und sogar Redis abhängt. Das Resultat ist nicht nur mehr Durchsatz, sondern auch eine viel geringere Latenz, selbst bei nahezu verdreifachter Last.

Dabei werden moderne Hardware-Features und Ressourcen-Management intensiv genutzt. So stellte Valkey bei der Benchmark fest, dass eine Standardkonfiguration mit mehreren IRQs (Hardware-Unterbrechungen) und der Verteilung auf alle CPU-Kerne suboptimal ist: Die ständigen Kontexwechsel durch Netzwerkinterrupts beeinträchtigen die Gesamtauslastung der für Redis gesteuerten Kerne. Der Clou liegt in der geschickten Pinning-Strategie, bei der exakt zwei CPU-Kerne für die Handhabung der Interrupts reserviert werden und die restlichen Kerne exklusiv für die Valkey- oder Redis-Prozesse verwendet werden. Diese gezielte Trennung sorgt für weniger Ressourcen-Konkurrenz, bessere Cache-Lokalisierung und geringere Tail-Latenzen. Ein Ansatz, der innerhalb der Benchmark-Umgebung einen Performance-Zuwachs von 20 % und damit die magische Grenze von einer Million RPS erst ermöglicht hat.

Zudem zeigt Valkey eine bemerkenswerte Skalierbarkeit mit steigender Anzahl von Verbindungen. Während bei Redis steigende Verbindungsanzahlen zu einem deutlichen Performanceeinbruch und gleichzeitiger Erhöhung der Latenzen führen, hält Valkey diese wesentlich besser im Griff. Über 400 Verbindungen konnte Valkey den Durchsatz weiter steigern, bevor ein Einbruch sich abzeichnet – Redis hingegen wirkt bei Verbindungszahlen über 384 mit Drosselung deutlich anfälliger. Dieses Verhalten ist insbesondere für produktive Umgebungen entscheidend, in denen tausende von Clients mit dem Cache interagieren. Die Tests dieses Benchmarks sind allerdings nicht einfach im Labor entstanden, sondern zeigen ein praxisnahes Bild unter realistischen Rahmenbedingungen: Die Instanzen waren in AWS gemeinsam in einem Cluster-Placement Group für minimale Netzwerklatenzen angeordnet, sodass Kommunikationseffizienz keine externen Flaschenhälse erzeugte.

Die Benchmark-Werkzeuge waren ebenfalls state-of-the-art und haben Multi-Threading unterstützt, um das vollständige Leistungspotenzial der Hardware maximal auszunutzen. Dabei wurde auch bewusst auf größere Keyspaces gesetzt, um eine belastbare World-Use-Case-Nachbildung mit 3 Millionen Schlüsseln und 1 KB großen Items zu erreichen. Die Benchmark-Tests stehen darüber hinaus unter dem Vorbehalt, dass synthetische Lastprofile nicht alle realen Szenarien abbilden können. Die Autoren weisen darauf hin, dass künftige Werkzeuge auch variable Lastprofile mit unterschiedlichen SET- zu GET-Raten simulieren sollten. Trotzdem bieten die aktuellen Benchmarks wichtige Einblicke in die realistische Performance-Palette der beiden konkurrierenden Open-Source-Derivate.

Valkey tritt als Hoffnungsträger hervor, der nicht nur eine offene Alternative darstellt, sondern durch gezielte Systemoptimierungen seinen Platz als führendes Produkt in der Entwicklung von leistungsstarken In-Memory-Datenbanken behauptet. Die Community rund um Valkey hat sich vom Rückschlag durch die Quellcode-Sperrung nicht entmutigen lassen, sondern Zusammenarbeit und Innovation neu entfacht. Neben Performanceoptimierung wird auch am Ökosystem gearbeitet, sodass Valkey zunehmend als ernstzunehmende Option für großskalige Enterprise-Anwendungen gilt, die nicht von proprietären Beschränkungen abhängig sein wollen. Ebenso bleibt abzuwarten, wie Redis mit der erneuten Öffnung und den fortlaufenden Verbesserungen kontern wird. Redis 8.

0 ist weiterhin eine robuste Lösung mit fortlaufender Unterstützung durch die Firma hinter dem Projekt, was vor allem für Unternehmen interessant ist, die Wert auf kommerziellen Support legen. Insgesamt zeigen die Entwicklungen eindrucksvoll, dass technische Exzellenz und Community-Engagement die treibenden Kräfte für Innovation im Open-Source-Bereich bleiben. Die Messlatte liegt heute höher denn je und sowohl Valkey als auch Redis beweisen, dass moderne In-Memory-Plattformen mehr bieten können als nur einfache Key-Value-Stores. Wer also auf zukunftssichere, performante Caching-Lösungen setzen möchte, sollte Valkey und Redis gleichermassen im Blick behalten. Beide Projekte entwickeln sich dynamisch weiter, setzen Impulse und erhöhen stets die Leistungsgrenzen.

In Zeiten wachsender Datenmengen und steigender Anforderungen an Echtzeitverarbeitung bedeutet das mehr Optionen, mehr Flexibilität und eine stärkere Basis für moderne Software-Architekturen. Valkeys Erfolg ist eine inspirierende Geschichte über Community-Power, technische Innovation und die Kraft offener Software – eine Geschichte, die die Zukunft von In-Memory-Datenbanken mitgestaltet.