雪崩优化
下图描述了什么是缓存雪崩:由于缓存层承载着大量请求,有效地保护了存储层,但是如果缓存层由于某些原因不能提供服务,于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会级联宕机的情况。缓存雪崩的英文原意是stampeding herd(奔逃的野牛),指的是缓存层宕掉后,流量会向奔逃的野牛一样,打向后端存储。
预防和解决缓存雪崩问题,可以从以下三个方面进行着手。
1)保证缓存层服务高可用性。和飞机都有多个引擎一样,如果缓存层设计成高可用的,即使个别节点、个别机器、甚至是机房宕掉,依然可以提供服务,例如前面介绍过的Redis Sentinel和Redis Cluster都实现了高可用。
2)依赖隔离组件为后端限流并降级。无论是缓存层还是存储层都会有出错的概率,可以将它们视同为资源。作为并发量较大的系统,假如有一个资源不可用,可能会造成线程全部阻塞(hang)在这个资源上,造成整个系统不可用。降级机制在高并发系统中是非常普遍的:比如推荐服务中,如果个性化推荐服务不可用,可以降级补充热点数据,不至于造成前端页面是开天窗。在实际项目中,我们需要对重要的资源(例如Redis、MySQL、HBase、外部接口)都进行隔离,让每种资源都单独运行在自己的线程池中,即使个别资源出现了问题,对其他服务没有影响。但是线程池如何管理,比如如何关闭连接池、开启资源池、资源池阀值管理,这些做起来还是相当复杂的。这里推荐一个Java依赖隔离工具Hystrix( https://github.com/netflix/hystrix ),Hystrix是解决依赖隔离的利器。
3)提前演练。在项目上线前,演练缓存层宕掉后,应用以及后端的负载情况以及可能出现的问题,在此基础上做一些预案设定。