Cache-Penetrations- und Avalanche-Verarbeitungstechnologie in PHP

1. Vorteile und häufige Probleme des Cachings

Mit dem Wachstum des Datenvolumens und der Parallelität moderner Websites ist die Caching-Technologie zu einem wichtigen Mittel zur Optimierung der Website-Leistung geworden. Die Caching-Technologie kann den Datenbankzugriff erheblich reduzieren und die Datenabfrage beschleunigen. In PHP werden hauptsächlich Caching-Tools wie Memcached und Redis zur Implementierung von Caching-Funktionen verwendet.

Der Vorteil des Caching besteht darin, dass es die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems verbessern, den Zugriff auf Back-End-Datenquellen reduzieren und die Belastung des Servers verringern kann. Der Cache wird jedoch auch mit einigen Problemen konfrontiert sein. Die größten Probleme sind Cache-Penetration und Cache-Lawine.

2. Das Konzept und die Lösung der Cache-Penetration

Cache-Penetration bedeutet, dass bei der Suche nach Daten im Cache die Back-End-Datenquelle kontinuierlich abgefragt wird, da die Daten nicht vorhanden sind, was zu einer Verringerung der Systemleistung führt. Der Hauptgrund besteht darin, dass Angreifer in böswilliger Absicht nicht vorhandene Daten abfragen, wodurch es unmöglich wird, auf die Daten im Cache zuzugreifen und so kontinuierlich auf Back-End-Datenquellen zuzugreifen.

Für die Cache-Penetration werden derzeit folgende Lösungen verwendet:

1. Leere Datenwerte im Cache speichern, d. h. der Cache für nicht vorhandene Daten ist nicht leer, sodass Sie direkt zum Cache zurückkehren können Nachdem festgestellt wurde, dass in den Daten kein NULL-Wert vorhanden ist, werden keine weiteren Abfrageanforderungen an die Back-End-Datenquelle gesendet.

2. Anfragen zum Abfragen nicht vorhandener Daten können auf der Cache-Ebene gefiltert werden, indem beispielsweise Datenstrukturen wie Bloom-Filter verwendet werden, um mögliche vorhandene Daten durch Hash-Berechnungen zu speichern und festzustellen, ob die abgefragten Daten in diesen Daten vorhanden sind, falls dies der Fall ist nicht vorhanden ist, wird es sofort zurückgegeben, um einen ständigen Zugriff auf die Back-End-Datenquelle zu vermeiden.

3. Das Konzept und die Lösung von Cache Avalanche

Cache Avalanche bedeutet, dass die im Cache gespeicherten Daten gleichzeitig ungültig werden, was dazu führt, dass eine große Anzahl von Anforderungen gleichzeitig auf die Back-End-Datenquelle zugreift Dies führt zu einem gewissen Belastungsdruck auf die Back-End-Datenquelle und kann sogar das gesamte System lahmlegen. Der Hauptgrund dafür ist, dass alle Daten im Cache gleichzeitig ablaufen, sodass sie nicht effizient bereitgestellt werden können.

Derzeit werden hauptsächlich die folgenden Lösungen zur Bewältigung von Cache-Lawinen verwendet:

1. Randomisieren Sie die Cache-Ablaufzeit, dh fügen Sie eine zufällige Zeit zur Ablaufzeit der zwischengespeicherten Daten hinzu, damit die zwischengespeicherten Daten nicht ablaufen Gleichzeitig erhöht sich dadurch die Cache-Effektivität und -Stabilität.

2. Verwenden Sie eine mehrstufige Cache-Architektur und fügen Sie eine Cache-Schicht über der Cache-Schicht hinzu, um Cache-Penetration und Cache-Lawine zu verhindern. Gleichzeitig können sich Cache-Schichten gegenseitig sichern, um die Datenzuverlässigkeit zu verbessern.

3. Vorabladen: Durch das Vorabladen von Daten in Spitzenzeiten mit geringer Auslastung werden Hotspot-Daten im Voraus in den Cache geladen, um den Cache-Druck in Spitzenzeiten zu verringern und die Systemstabilität zu verbessern.

4. Fazit

Beim Prozess der Website-Performance-Optimierung ist die Caching-Technologie ein sehr wichtiger Teil. Allerdings stellen die beiden Probleme Cache-Penetration und Cache-Lawine auch große Herausforderungen für die Website dar, und es müssen bestimmte Maßnahmen ergriffen werden, um diese zu lösen. Durch sinnvolle Caching-Strategien können die Stabilität und Reaktionsgeschwindigkeit der Website verbessert und dadurch das Benutzererlebnis verbessert werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonCache-Penetrations- und Avalanche-Verarbeitungstechnologie in PHP. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!