架构训练营学习笔记:5-1 计算架构模式之多级缓存架构

本节主要是计算架构。

多级缓存架构

缓存与缓冲:通常场景是读缓存,写缓冲。

缓存技术的本质:空间换时间,因此缓存架构属于高性能计算 架构。

缓存设计框架

主要考虑存什么?存多久?存哪里?如何存的问题。

更新机制

过期更新

缓存有效期内一直用缓存,超过有效期后去重新读取。例如:HTTP缓存

定期更新

定期更新缓存

主动更新:

当数据修改后,主动更新缓存。例如:业务写数据库时更新Redis缓存。

多级缓存架构

这是一个完整的多级缓存架构,要根据自己的业务场景来考虑,不是都要上CDN。

考虑点:性能需求、架构复杂度。

缓存技术概要介绍

本地缓存

CDN缓存

Content Delivery Network,即内容分发网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率,关键技术是内容存储和分发技术。

Web容器缓存

Web容器缓存一般缓存静态资源,例如图片、JavaScript、CSS等,配合HTTP协议实现缓存

应用缓存+分布式缓存

redis 与memcache的选择

redis相对 均衡,支持复杂数据结构,支持持久化,至于大对象,还可以结合业务来优化。

下面这张图很有用,很多常见的耗时都有,比如内存、磁盘、机房等,值得收藏。

数据缓存

设计核心:1、用什么缓存系统;2、如何应对数据一致性挑战

应用场景:实时性要求高的业务,读多写少的业务

结果缓存

缓存结果,实时性要求不高。

分布式缓存架构设计思路

这里上缓存之前,可以先读写分离考虑下,这是一种折中,就是如果这样能满足业务需求,代价更小,架构没有那么复杂。

数据缓存一致性设计

本质是需要保证缓存系统和存储系统实现分布式事务。推荐方案3:先删除缓存再写存储。就是应对异常的情况。

一致性解决方案

其中canal 跟3消息队列原理差不多

缓存穿透

缓存没有发挥作用,业务系统虽然去缓存查询数据,但缓存中没有数据,业务系统需要再次去存储系统中查询数据。

应对方法:

方法3:缓存预热

应对运营活动、秒杀、大促等场景

  1. 模拟请求触发系统生成缓存,实现比较复杂
  2. 后台按照规则批量生成缓存,实现工作量较大
  3. 灰度发布/预发布触发系统生成缓存(推荐)

方法4:随机失效

缓存有效期设定为一个时间范围内的随机值。应对后台批量生成的缓存

缓存雪崩

缓存失效引起雪崩效应

缓存雪崩应对方式

缓存雪崩通常是少量的热点key异常导致的,而不是像穿透那种大量的key造成的。即使后台更新,也不能完全保证没问题,例如Redis 内存空间不足,会有淘汰机制,使用随机淘汰也可能导致缓存雪崩。

缓存热点

部分缓存访问量超高。例如:热点事件、突发事件

相关推荐
狼爷9 分钟前
高并发与分布式系统中的幂等处理
架构
小北方城市网27 分钟前
第1课:架构设计核心认知|从0建立架构思维(架构系列入门课)
大数据·网络·数据结构·python·架构·数据库架构
职业码农NO.11 小时前
AI 技术栈完整解析,从 GPU 到应用的五层架构
人工智能·架构·系统架构·aigc·agent
云小逸1 小时前
【windows系统编程】第一章 Windows 系统核心架构与基础概念
windows·架构
今儿敲了吗1 小时前
C++概述
c++·笔记
川西胖墩墩1 小时前
团队协作泳道图制作工具 PC中文免费
大数据·论文阅读·人工智能·架构·流程图
码间拾光・菲林斯1 小时前
PostgreSQL 微服务架构开发实战:数据一致性、多租户设计与框架集成
微服务·postgresql·架构
Python_Study20252 小时前
企业级数据采集系统选型指南:从技术挑战到架构实践
架构
Qhumaing2 小时前
C++学习:【PTA】数据结构 7-2 实验6-2(图-邻接表)
数据结构·c++·学习
it_czz2 小时前
告警分析系统可视化方案全面对比
架构