Kas yra paskirstytasis podėlis ir kaip valdyti jo gedimus?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Paskirstytas podėlis leidžia keliems programos egzemplioriams pakartotinai naudoti duomenis per tinklą.** Tikslas — nekartoti brangaus darbo, turint aiškias naujumo ir gedimų taisykles.

Įsivaizduokite tris serverio egzempliorius, skaitančius tą patį katalogą. Vietinis podėlis kiekviename procese turi atskirą kopiją. Bendroje podėlio paslaugoje vienas gali įrašyti reikšmę, kurią panaudoja kiti. Pati paslauga taip pat gali turėti kelis mazgus.

## 1. Nuspręskite, ką saugu laikyti podėlyje

Pradėkite nuo duomenų gavimo kainos ir leidžiamo pasenimo. Produkto aprašymas gali toleruoti trumpą vėlavimą; galutiniam atsargų tikrinimui perkant gali reikėti autoritetingo šaltinio.

Raktas turi identifikuoti visą rezultatą, įskaitant tenantą, kalbą ir kitus svarbius parametrus. Kitaip greitas podėlis grąžins ne to kliento duomenis. Patvarių verslo įrašų autoritetą palikite bazei, nes podėlio reikšmės gali išnykti.

## 2. Prieš atnaujinimus sekite skaitymo kelią

Dažnas būdas yra cache-aside: programa tikrina podėlį, neradusi skaito bazę, tada išsaugo rezultatą su galiojimo trukme TTL.

```text
Request -> Cache -> hit  -> Return value
                 -> miss -> Database -> Fill cache -> Return value
```

Tai sumažina pasikartojantį bazės skaitymą, kai daug užklausų nori tos pačios reikšmės. Tačiau prideda tinklo kvietimų ir priklausomybę, todėl sutaupytas darbas turi viršyti šią kainą. Žr. [Redis cache-aside](https://redis.io/docs/latest/develop/use-cases/cache-aside/).

## 3. Nustatykite, kaip matomi pakeitimai

Katalogui praktiška pradėti nuo bazės atnaujinimo patvirtinimo ir paskui produkto pašalinimo iš podėlio. Kitas skaitytojas jį užkraus iš naujo. Tačiau lieka lenktynės: skaitytojas gali gauti seną bazės reikšmę prieš patvirtinimą ir įrašyti ją į podėlį po išvalymo.

TTL riboja naujai įdėtos kopijos gyvenimą, bet negarantuoja, kad kiekvienas skaitymas iš karto matys paskutinį pakeitimą. Jei seni leidimai, kainos ar balansai pažeistų taisykles, tikrinkite autoritetingus duomenis arba projektuokite versijas suprantantį atnaujinimą su aiškiomis garantijomis. Nuoseklumą rinkitės pagal verslo operaciją, ne tikėdamiesi, kad Redis jį išsprendžia.

## 4. Neleiskite podėlio trūkumui tapti avarija

Pasibaigus populiarios reikšmės laikui daug užklausų gali vienu metu skaityti bazę. Tai cache stampede. Sugedus podėliui tas pats gali nutikti daugybei įrašų.

- Sujunkite vienalaikius to paties rakto užkrovimus, kad jį atkurtų mažiau užklausų; apibrėžkite, ar koordinavimas vieno proceso, ar visų egzempliorių.
- Išsklaidykite galiojimo laikus, kad daug įrašų nesibaigtų kartu. Tai paskirsto atnaujinimą, bet neišsprendžia visų karšto rakto problemų.
- Atnaujindami pateikite seną reikšmę tik jei verslas leidžia pasenusius duomenis.
- Naudokite trumpą podėlio laukimo ribą ir apribokite atsarginį srautą į bazę. Dalį atmesti gali būti saugiau nei perkrauti bazę ir sugadinti visas užklausas.

Šiuos kelius bandykite sąmoningai. Aukštas pataikymų rodiklis normaliu metu mažai pasako apie podėlio dingimą.

## 5. Plėskite pagal tikrą kliūtį

Skaidymas dalija raktus tarp mazgų; replikavimas saugo kopijas pasiekiamumui ar skaitymui. Tai skirtingos problemos. Redis Cluster naudoja maišos lizdus, todėl papildomi mazgai automatiškai nepadalija vieno karšto rakto darbo. Žr. [Redis Cluster specifikaciją](https://redis.io/docs/latest/operate/oss_and_stack/reference/cluster-spec/).

Stebėkite pataikymus, delsą, laukimo viršijimus, atmintį, išstūmimus ir bazės apkrovą. Išstūmimas pašalina reikšmę atminčiai valdyti ir gali įvykti prieš TTL. Nelaikykite podėlio įrašo garantuotai patvaria verslo duomenų ar laukiančių darbų saugykla.

Katalogui pradėčiau nuo aiškių raktų, cache-aside, naujumo politikos ir apsaugoto atsarginio kelio. Mazgų pridėčiau tik matavimams įrodžius pajėgumo problemą, kurią paskirstymas iš tiesų sprendžia. **Geras podėlio dizainas paaiškina elgesį ir kai reikšmė yra, ir kai jos nėra ar ji neteisinga.**

1. Nuspręskite, ką saugu laikyti podėlyje

2. Prieš atnaujinimus sekite skaitymo kelią

3. Nustatykite, kaip matomi pakeitimai

4. Neleiskite podėlio trūkumui tapti avarija

5. Plėskite pagal tikrą kliūtį

Susiję klausimai