Redis的穿透、雪崩、击穿

妖狐艹你老母 2023-02-12 05:49 20阅读 0赞

### Redis的穿透、雪崩、击穿 ###

*   *   *  redis穿透
         *   *  什么是redis穿透？
             *  发生场景：
             *  解决方案:
         *  redis雪崩：
         *   *  什么是redis雪崩？
             *  发生场景:
             *  解决方案:
         *  redis击穿
         *   *  什么是redis的击穿?
             *  发生场景：
             *  解决方案：

### redis穿透 ###

#### 什么是redis穿透？ ####

1、查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时被动写的，并且出于容错考虑，如果从存储层查不到数据则不写入缓存

2、这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询，失去了缓存的意义

3、在流量大时，可能DB就挂掉了，要是有人利用不存在的key频繁攻击我们的应用，这就是漏洞。

#### 发生场景： ####

对于系统A，假设一秒 5000 个请求，结果其中 4000 个请求是黑客发出的恶意攻击。

黑客发出的那 4000 个攻击，缓存中查不到，每次你去数据库里查，也查不到。

举个栗子。数据库 id 是从 1 开始的，结果黑客发过来的请求 id 全部都是负数。这样的话，缓存中不会有，请求每次都“视缓存于无物”，直接查询数据库。这种恶意攻击场景的缓存穿透就会直接把数据库给打死。

#### 解决方案: ####

1、有很多种方法可以有效地解决缓存穿透问题，最常见的则是采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。

2、另外也有一个更为简单粗暴的方法，如果一个查询返回的数据为空（不管是数据不存在，还是系统故障），我们仍然把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。

### redis雪崩： ###

#### 什么是redis雪崩？ ####

1、缓存中大批量热点数据过期后系统涌入大量查询请求

2、因为大部分数据在Redis层已经失效，请求渗透到数据库层

3、大批量请求犹如洪水一般涌入，引起数据库压力造成查询堵塞甚至宕机。

#### 发生场景: ####

对于系统 A，假设每天高峰期每秒 5000 个请求，本来缓存在高峰期可以扛住每秒 4000 个请求，但是缓存机器意外发生了全盘宕机，缓存挂了。

此时 1 秒 5000 个请求全部落数据库，数据库必然扛不住，它会报一下警，然后就挂了。

此时，如果没有采用什么特别的方案来处理这个故障，DBA 很着急，重启数据库，但是数据库立马又被新的流量给打死了。

#### 解决方案: ####

1、事前：redis 高可用，主从+哨兵，redis cluster，避免全盘崩溃

2、事中：本地 ehcache 缓存 + hystrix 限流&降级，避免 MySQL 被打死。

3、事后：redis 持久化，一旦重启，自动从磁盘上加载数据，快速恢复缓存数据。

4、用户发送一个请求，系统 A 收到请求后，先查本地 ehcache 缓存，如果没查到再查 redis。如果 ehcache 和 redis 都没有，再查数据库，将数据库中的结果，写入 ehcache 和 redis 中。

5、 限流组件，可以设置每秒的请求，有多少能通过组件，剩余的未通过的请求，怎么办？走降级！可以返回一些默认的值，或者友情提示，或者空白的值。这样可以保证数据库绝对不会死，限流组件确保了每秒只有多少个请求能通过。 -只要数据库不死，就是说，对用户来说，2/5 的请求都是可以被处理的。 - 只要有 2/5 的请求可以被处理，就意味着你的系统没死，对用户来说，可能就是点击几次刷不出来页面，但是多点几次，就可以刷出来一次。

### redis击穿 ###

#### 什么是redis的击穿? ####

1、就是说某个 key 非常热点，访问非常频繁，处于集中式高并发访问的情况

2、当这个 key 在失效的瞬间，大量的请求就击穿了缓存，直接请求数据库，就像是在一道屏障上凿开了一个洞。

3、击穿和缓存雪崩的区别在于击穿针对某一key缓存，雪崩则是很多key

#### 发生场景： ####

秒杀现场，在同一时间高频访问某一数据，并且当前数据正好过期。

#### 解决方案： ####

1、可以将热点数据设置为永远不过期

2、实现互斥锁，等待第一个请求构建完缓存之后，再释放锁，进而其它请求才能通过该 key 访问数据。