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在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，常常需要使用緩存來提升系統(tǒng)性能和擴(kuò)展性。而Redis作為一款高性能的NoSQL數(shù)據(jù)庫，被廣泛應(yīng)用于緩存、消息隊(duì)列、計(jì)數(shù)器等場(chǎng)景。然而，在Redis中進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作時(shí)，如何保證線上Key的一致性卻是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。
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一、Redis中Key的一致性問題
1. 緩存雪崩
當(dāng)系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)請(qǐng)求同時(shí)落到某一緩存節(jié)點(diǎn)上，并且該節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)沒有被預(yù)熱或已經(jīng)過期，就會(huì)導(dǎo)致大量請(qǐng)求都落到數(shù)據(jù)庫上，造成數(shù)據(jù)庫瞬間壓力暴增，從而引發(fā)緩存雪崩問題。
2. 緩存穿透
惡意用戶通過構(gòu)造不存在的Key來攻擊系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)大量請(qǐng)求都要落到數(shù)據(jù)庫上，從而引發(fā)數(shù)據(jù)庫壓力暴增，造成系統(tǒng)性能驟降。
3. 緩存擊穿
當(dāng)某一個(gè)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)過期后，同時(shí)有大量請(qǐng)求打到這個(gè)Key上，由于該Key已經(jīng)過期失效，所以這些請(qǐng)求都要落到數(shù)據(jù)庫上，從而引發(fā)數(shù)據(jù)庫壓力暴增，造成系統(tǒng)性能驟降。
4. 臟數(shù)據(jù)問題
在Redis中如果存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，可能會(huì)引發(fā)臟數(shù)據(jù)問題。舉個(gè)例子，如下圖所示的節(jié)點(diǎn)A掛掉，此時(shí)客戶端想要訪問的Key在節(jié)點(diǎn)B中，節(jié)點(diǎn)B會(huì)將數(shù)據(jù)從節(jié)點(diǎn)A中拷貝過來，那么此時(shí)拷貝的數(shù)據(jù)是否是最新的，可能就存在疑問了。
二、性Redis線上Key保證一致性方案
1. 使用Redis Sentinel實(shí)現(xiàn)高可用
Redis Sentinel是Redis自帶的一款高可用解決方案，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移和自動(dòng)恢復(fù)。在Redis中，我們可以采用主從復(fù)制的方式搭建Sentinel集群，如下圖所示：
其中，每個(gè)主從節(jié)點(diǎn)之間都有一個(gè)Sentinel進(jìn)程在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并且在判斷某一節(jié)點(diǎn)失效后，會(huì)自動(dòng)選舉一個(gè)從節(jié)點(diǎn)作為新的主節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)集群的自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移。
2. 使用Redis Cluster實(shí)現(xiàn)分布式
另一種解決方案是使用Redis Cluster實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)，Redis Cluster是Redis官方提供的一款分布式數(shù)據(jù)庫解決方案，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的水平擴(kuò)展和高可用性。在Redis Cluster中，我們可以將數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則分配到各個(gè)節(jié)點(diǎn)中，如下圖所示：
其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都平分了鍵空間，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以處理自己負(fù)責(zé)的鍵，同時(shí)添加或刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)遷移到對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高可用性和分布式存儲(chǔ)，消除了單點(diǎn)故障的問題。
三、總結(jié)
在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，緩存是提升系統(tǒng)性能和擴(kuò)展性的必不可少的組件，而Redis作為一款高性能的NoSQL數(shù)據(jù)庫，被廣泛應(yīng)用于緩存、消息隊(duì)列、計(jì)數(shù)器等場(chǎng)景。為了保證Redis中線上Key的一致性，我們可以采取Sentinel或Cluster等高可用架構(gòu)方案，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性、分布式存儲(chǔ)和自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移的功能，提高了系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。同時(shí)，我們也需要防范緩存雪崩、緩存穿透、緩存擊穿等問題，采用預(yù)熱、緩存過期時(shí)間、緩存穿透保護(hù)等措施來降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。
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網(wǎng)站標(biāo)題：性Redis線上Key保證一致性（redis線上key一致）
文章來源：http://m.fisionsoft.com.cn/article/djjjpdh.html
