cdn 雪崩

什么是CDN雪崩

缓存雪崩是指在分布式系统中，缓存中的大量数据同时失效或过期，导致大量请求直接访问数据库或后端服务，造成系统性能急剧下降甚至瘫痪的现象，这种现象就像雪崩一样，大量的缓存数据同时失效，给系统带来巨大的压力和风险。

产生原因

1、热点数据扎堆过期：当大量热门数据在同一时间段内过期时，这些数据的请求会同时打到数据库上，导致数据库压力剧增。

2、缓存层瞬间透明化：缓存层在大量数据失效后，无法再为请求提供有效的缓存，使得所有请求都直接穿透到数据库层。

3、慢设备层有被击垮的风险：如果数据库无法承受突如其来的高并发请求，可能会因为处理能力不足而导致宕机。

解决方案

1、设置不同的缓存过期时间：通过为缓存数据设置不同的过期时间，避免所有数据在同一时间点失效，这可以通过在原有的失效时间基础上加上一个随机的时间偏移来实现，或者使用带有范围的失效时间。

2、引入缓存失效时间的随机性：通过在缓存失效时间上引入随机性，可以使得缓存的失效时间分散，避免大量缓存在短时间内同时失效。

3、使用多级缓存架构：引入多级缓存架构，如本地缓存、分布式缓存（如Redis）、全局缓存（如CDN），这样即使一个级别的缓存失效，其他级别的缓存仍然可以提供服务。

4、缓存预热：在系统启动或低峰期，提前加载热门数据到缓存中，避免在高峰期大量请求涌入时触发缓存失效。

5、限流和熔断机制：实施限流和熔断机制，控制并发访问的数量，防止瞬时请求过多导致缓存雪崩。

6、分批更新缓存：当大量数据需要更新时，采用分批更新的方式，避免一次性大规模的缓存更新。

7、保持缓存层的高可用性：使用Redis哨兵模式或Redis集群部署方式，确保即使个别Redis节点下线，整个缓存层依然可以使用。

8、异步重建缓存：采用异步策略构建缓存，从线程池中获取线程来异步构建缓存，避免所有请求直接到达存储层。

FAQs

1、问：如何预防缓存雪崩？

答：预防缓存雪崩的方法包括设置合理的缓存过期时间、引入缓存失效时间的随机性、使用多级缓存架构、缓存预热等，这些方法可以有效分散缓存失效的时间点，减少数据库的压力。

2、问：缓存雪崩和缓存击穿有什么区别？

答：缓存雪崩是指大量的缓存数据同时失效，导致请求直接打到数据库上，可能引发系统性能急剧下降甚至瘫痪，而缓存击穿是指查询一个不存在的数据时，由于缓存未命中，查询请求转到数据库，并且数据库中也没有此数据，导致每次查询都会打到数据库上，两者的主要区别在于涉及的数据量和影响范围。

小编有话说

缓存雪崩是分布式系统中常见的性能问题之一，它可能导致系统性能急剧下降甚至瘫痪，在设计和运维CDN时，需要采取一系列措施来预防和解决缓存雪崩问题，通过合理设置缓存过期时间、引入缓存失效时间的随机性、使用多级缓存架构等方法，可以有效降低缓存雪崩的风险，提高系统的稳定性和可靠性，也需要密切关注系统的运行状况，及时发现并处理潜在的缓存雪崩问题。