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缓存数据库 Redis 版
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性能问题和解决方案

最近更新时间：2023.07.13 11:46:01

首次发布时间：2022.01.10 22:26:37

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由于数据库使用不正确、业务规划不合理等情况都会产生热 Key 和大 Key，如果未能及时发现并处理热 Key 和大 Key，可能会导致数据库性能下降，严重影响业务。缓存数据库 Redis 版支持性能分析功能，能够帮助及时发现并分析数据库中的热 Key 和大 Key 详情，为您优化热 Key 和大 Key 提供数据参考。

判断标准

  • 大 Key
    大 Key 通常含有较大数据量或大量元素（如成员、列表数等）。缓存数据库 Redis 版的大 Key 判断标准如下：

    • 对于 String 类型的数据，若内存占用量大于 10KiB，则被认为是大 Key。
    • 对于非 String 类型的数据，若元素个数超过 5000 个，则被认为是大 Key。

  • 热 Key
    热 Key 的被访问次数通常显著高于其他 Key。缓存数据库 Redis 版的热 Key 判断标准如下：
    在查询时间范围内（如过去 1 天），对数据库内所有访问次数进行采样，当采样次数为整百数（如第100 次、200 次）时，若该采样所对应的 Key 的访问次数大于 3000，则被认为是热 Key。

产生的原因与带来的问题

Key 类型产生的原因带来的问题

大 Key

  • 业务规划不足，将 Redis 应用在不适合的场景下，或数据结构设计不合理，例如未对 Key 进行拆分，导致某些 Key 的 Value 过大或包含的元素过多。
  • 数据清理策略设置考虑不周，例如未能定期清理无效数据，或未错开大 Key 的缓存删除时间。
  • Redis 阻塞，访问变慢：由于 Redis 单线程的特性，如果某个大 Key 相关的操作 （如访问或删除大 Key）耗时较久，会严重影响后面的请求，甚至导致 Redis 阻塞，同时也会影响主从复制。
  • 内存占用不均，实例性能下降：在已启用分片集群的 Redis 实例中，存在大 Key 的节点会占用较多内存，集群实例中的内存无法实现均衡占用，易出现内存容量瓶颈，导致实例整体性能下降。
  • 影响其他服务或应用：大 Key 意味着 Redis 占用服务器的网络带宽也较多，除了 Redis 自身性能会变差，还会影响服务器上其他服务或应用。

热 Key

出现预期外的热点数据（如秒杀商品，热搜话题等），对单个 Key 的访问过于集中或访问量激增，容易导致热 Key 问题，常见于读多写少的场景。

  • 流量集中，消耗 CPU 和网络资源：对某一热点 Key 的请求流量过度集中，会消耗占用大量 CPU 和网络资源，出现实例负载不均衡数据倾斜问题，导致其他请求超时无法正常访问。
  • 请求超量，实例宕机业务雪崩：短时间内热 Key 访问量激增，超出 Redis 实例的处理上限，会导致实例宕机服务不可用，容易出现缓存击穿甚至雪崩，拖垮后端数据库服务。

解决方案

缓存数据库 Redis 版支持性能分析功能，能够帮助您在使用 Redis 过程中，实时查看数据库中的大 Key 和热 Key 详情，同时也支持查看大 Key 和热 Key 的历史详情。详细操作步骤，请参见大 Key 分析和热 Key 分析。