Redis-缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿的理解以及如何避免?

本文涉及的产品
云原生内存数据库 Tair,内存型 2GB
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Redis 版,经济版 1GB 1个月
简介: Redis-缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿的理解以及如何避免?

(1)什么是缓存雪崩


缓存雪崩就是存储在缓存里面的大量数据在同一个时刻全部过期,原本缓存组件能够扛住大部分流量,全部请求到了数据库,从而导致数据库压力增加,造成数据库服务器的崩溃一种现象。

image.png

(2)导致缓存雪崩的原因


  1. 中间件宕机(可以对缓存中间件做高可用来避免)


  1. 缓存中大部分key都设置了相同的过期时间(可以在失效时间里面去增加1-5分钟的随机值,避免同时失效的问题)




缓存穿透


(1)什么缓存穿透


缓存穿透表示段时间内有大量的不存在key请求到应用程序里面,而这些不存在key,在缓存里面又找不到,从而导致全部的请求,全部穿透到了数据库,造成数据库压力增加


(2)造成缓存穿透的核心问题


缓存穿透的核心问题针对缓存的一种攻击行为,正常业务里面,即便是出现这样一个不存在key的情况,由于缓存的不断预热影响也不会很大,而攻击行为呢,就需要去具备时间的持续性,而只有key确定在数据库里面不存在的情况下,才能达到这样一个目的


(3)怎么解决缓存穿透


把无效的key保存到redis里面,并且设置一个特殊的值,比如像“null”字符串,下次再来访问的时候,就不会查询数据库了


image.png

但是如果攻击者不断的用随机不存在的key来访问,也还是会存在相同的问题, 可以使用布隆过滤器来实现,在系统启动的时候,我们可以把目标数据全部缓存到布隆过滤器 当攻击者去使用不存在key来请求的时候,先到布隆过滤器去进行查询


如果不存在就意味着这个可以肯定在数据库里面也不存在,这个时候就不会去访问数据库,布隆过滤器还有个好处,它采用的是bitmap,也就是位图来进行数据存储,它的占用空间是很小的



缓存击穿


(1)什么缓存击穿


缓存击穿是指一个 key 非常热点。在不停的扛着大并发,大并发集中对这一个点进行访问,当这个 key 在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,造成数据库压力增加


(2)怎么解决缓存击穿


解决办法也不难,既然是热点 key,那么说明该 key 会一直被访问,既然如此,我们就不对这个 key 设置失效时间了,如果数据需要更新的话,直接重写缓存即可,这种解决方案只适用于不要求数据严格一致性的情况



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