实时强一致性

简介: 【8月更文挑战第17天】

缓存雪崩

定义
缓存雪崩是指在某一个时间段内,大量的缓存键集中过期失效,导致所有的请求都落到数据库上,造成数据库瞬间压力过大可能到达崩溃的状态。

应对策略
缓存数据的过期时间设置为随机,防止很多缓存同时过期。
使用高可用的缓存架构,即使缓存服务出现问题,也能通过备份机制快速恢复。
设置热点数据静态化,即把访问量较大的数据做静态化处理,减少数据库的访问。

数据一致性问题

数据一致性问题是指当数据在多个地方(如缓存和数据库)存储时,这些地方的数据可能会出现不一致的情况。这种不一致可能是由于缓存更新滞后、系统故障或其他原因引起的。数据一致性是分布式系统设计中的一项挑战,尤其是在读写非常频繁的系统中。
当数据被更新时,如果缓存中的相应数据没有立即更新,那么缓存系统将向应用程序提供旧数据。这会导致应用程序得到不一致的结果,影响用户体验和数据的准确性。

实时强一致性和最终一致性

在分布式系统中,数据一致性是一个核心问题。根据系统的设计与需求,可以选择实时强一致性(Strong Consistency)或最终一致性(Eventual Consistency)。

实时强一致性

定义:实时强一致性保证了任何时刻,所有的客户端看到的数据都是一样的。在分布式系统中实现强一致性意味着,一个操作一旦完成,所有的客户端立即都能看到这个操作的结果。
适用场景:事务性强、对数据一致性要求高的系统,如银行系统或任何财务系统。
保障策略:

  • 三阶段提交(3PC)等分布式事务协议:在分布式系统中保证操作要么全部成功,要么全部失败。
  • 分布式锁:通过在操作前获取全局锁,保证同一时刻只有一个操作可以修改数据,从而保障数据一致性。
  • 强一致性算法:如Paxos或Raft算法,通过一系列严格的消息传递和确认机制,确保分布式系统中的多个副本能够达到一致状态。
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