所謂熱key問題就是,突然有幾十萬的請求去訪問redis上的某個特定key。那麼,這樣會造成流量過於集中,達到物理網卡上限,從而導致這臺redis的伺服器宕機。
那接下來這個key的請求,就會直接懟到你的資料庫上,導致你的服務不可用。
方法一:憑藉業務經驗,進行預估哪些是熱key
其實這個方法還是挺有可行性的。比如某商品在做秒殺,那這個商品的key就可以判斷出是熱key。缺點很明顯,並非所有業務都能預估出哪些key是熱key。
方法二:在客戶端進行收集
這個方式就是在操作redis之前,加入一行代碼進行數據統計。那麼這個數據統計的方式有很多種,也可以是給外部的通訊系統發送一個通知信息。缺點就是對客戶端代碼造成入侵。
方法三:在Proxy層做收集
有些集羣架構是下面這樣的,Proxy可以是Twemproxy,是統一的入口。可以在Proxy層做收集上報,但是缺點很明顯,並非所有的redis集羣架構都有proxy。
方法四:用redis自帶命令
(1)monitor命令,該命令可以實時抓取出redis伺服器接收到的命令,然後寫代碼統計出熱key是啥。當然,也有現成的分析工具可以給你使用,比如redis-faina。但是該命令在高並發的條件下,有內存增暴增的隱患,還會降低redis的性能。
(2)hotkeys參數,redis 4.0.3提供了redis-cli的熱點key發現功能,執行redis-cli時加上–hotkeys選項即可。但是該參數在執行的時候,如果key比較多,執行起來比較慢。
方法五:自己抓包評估
Redis客戶端使用TCP協議與服務端進行交互,通信協議採用的是RESP。自己寫程序監聽埠,按照RESP協議規則解析數據,進行分析。缺點就是開發成本高,維護困難,有丟包可能性。
以上五種方案,各有優缺點。根據自己業務場景進行抉擇即可。那麼發現熱key後,如何解決呢?
目前業內的方案有兩種
(1)利用二級緩存
比如利用ehcache,或者一個HashMap都可以。在你發現熱key以後,把熱key載入到系統的JVM中。
針對這種熱key請求,會直接從jvm中取,而不會走到redis層。
假設此時有十萬個針對同一個key的請求過來,如果沒有本地緩存,這十萬個請求就直接懟到同一臺redis上了。
現在假設,你的應用層有50臺機器,OK,你也有jvm緩存了。這十萬個請求平均分散開來,每個機器有2000個請求,會從JVM中取到value值,然後返回數據。避免了十萬個請求懟到同一臺redis上的情形。
(2)備份熱key
這個方案也很簡單。不要讓key走到同一臺redis上不就行了。我們把這個key,在多個redis上都存一份不就好了。接下來,有熱key請求進來的時候,我們就在有備份的redis上隨機選取一臺,進行訪問取值,返回數據。
假設redis的集羣數量為N,步驟如下圖所示
注:不一定是2N,你想取3N,4N都可以,看要求。
偽代碼如下
const M = N * 2 //生成隨機數 random = GenRandom(0, M) //構造備份新key bakHotKey = hotKey + 「_」 + random data = redis.GET(bakHotKey) if data == NULL { data = GetFromDB() redis.SET(bakHotKey, expireTime + GenRandom(0,5)) }
業內方案
OK,其實看完上面的內容,大家可能會有一個疑問。
嗯,好問題,那我們來講講業內怎麼做的。其實只有兩步
監控熱key
那Hermes-SDK包用來幹嘛?
就是做熱點發現和本地緩存。
從監控的角度看,該包對於Jedis-Client的每次key值訪問請求,Hermes-SDK 都會通過其通信模塊將key訪問事件非同步上報給Hermes服務端集羣,以便其根據上報數據進行「熱點探測」。
當然,這只是其中一種方式,有的公司在監控方面用的是方式五:自己抓包評估。
具體是這麼做的,先利用flink搭建一套流式計算系統。然後自己寫一個抓包程序抓redis監聽埠的數據,抓到數據後往kafka裏丟。
接下來,流式計算系統消費kafka裏的數據,進行數據統計即可,也能達到監控熱key的目的。
通知系統做處理
在監控到熱key後,Hermes服務端集羣會通過各種手段通知各業務系統裏的Hermes-SDK,告訴他們:"老弟,這個key是熱key,記得做本地緩存。"
於是Hermes-SDK就會將該key緩存在本地,對於後面的請求。Hermes-SDK發現這個是一個熱key,直接從本地中拿,而不會去訪問集羣。
除了這種通知方式以外。我們也可以這麼做,比如你的流式計算系統監控到熱key了,往zookeeper裡頭的某個節點裡寫。然後你的業務系統監聽該節點,發現節點數據變化了,就代表發現熱key。最後往本地緩存裏寫,也是可以的。
通知方式各種各樣,大家可以自由發揮。本文只是提供一個思路。
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