Redis相关的那些事(一)

背景

目前工作所负责的工作主要是投放业务，属于读高并发场景，记录一下之前碰到的redis相关的问题。

热点大值Key&缓存击穿问题

问题表现

在某次流量峰值过程中，redis的CPU突然飙升，从监控看起来就是CPU飙升到一定程度，内存突然掉0，然后命中率掉0（实际上是主节点被打挂了，触发了主备切换）。流量和系统调用链路逻辑跟之前并无区别。

原因分析

先看一下计划发布流程和投放端读取计划配置的逻辑：

具体逻辑：

1. 配置端会生成一个全局的索引index_key，来存放坑位和所关联投放计划的关系(注意这里是一个大值key);
2. 配置端每次更新完全局索引后，会在redis刷新一个全局的时间戳time_key，记录索引的最后更新时间;
3. 投放端请求进来后，获取redis时间戳缓存(这里是一个热点key)，会判断本地索引时间戳缓存是否和redis的时间戳一致，若时间戳不一致，会刷新本地全局index缓存，刷新成功后会刷新本地时间戳缓存;

好处：

1. 只要时间戳更新，投放端就会获取最新的索引版本，能保证索引发布后，所有对于所有机器来说就马上生效；

弊端

1. 时间戳redis值本来就是个热点key，投放端每次请求都会打到redis；
2. 全局索引会是大值key，当QPS很高的时候，每次发布新的索引之后，所有机器会同时触发刷新，若集群的机器数量很多的时候，瞬间会打到同一个redis分片

上面所说的问题就是由于在流量峰值期间，有运营发布了新计划，导致全局索引刷新，瞬间1000+qps打到同一个redis分片获取全局索引，导致分片被打崩。

解决办法：

1. 最简单的解决办法就是把全局索引复制多个备份，key值加入后缀，使value分布到redis集群的每个分片中。比如复制20个备份，index_key_{random}，投放端机器随机访问0-20后缀的全局索引分片，解决热点问题；
   弊端：需要保持多个备份的一致性，可能会存在一致性问题；
2. 把全局索引根据业务划分为更小的颗粒度。比如在这个场景，可以把全局索引改为资源位-计划的索引，减少value的值大小，而且根据资源位进行索引后，value的分布也自然就打散了；
3. 使用压缩工具，减少value的值。因为存放的value为json格式，json格式其实是有很大的压缩空间，使用压缩工具能够大大减少value的值；
4. 增加时间戳本地缓存过期时间，使更新本地索引的请求不会同时触发，通过减少并发量解决问题。
   弊端：会导致计划发布之后，投放端会有延迟更新，因为本地缓存时间的存在，所以并不会马上去校验索引是否更新。
   

总结

总结一下，解决热点大值key基本就几个思路：

1. 通过预热的方式，把热点key打散，把压力分散到整个集群；
2. 通过减小value的size，压缩、修改缓存颗粒度；
3. 引入缓存过期时间对峰值尖刺进行削峰，减少并发量；