キャッシュ データベースの一貫性戦略としての Redis

Redis はキャッシュ データベースとしてますます人気が高まっています。アプリケーションの高可用性と高パフォーマンスを確保するには、データの一貫性と信頼性を確保する一貫性戦略を採用する必要があります。

一貫性戦略とは、アプリケーション、永続ストレージ、キャッシュ データベース間のデータの一貫性を指します。分散システムでは、コンピュータ間のメッセージ受け渡しおよび同期メカニズムが原因で、データの不整合が発生する可能性があります。したがって、このような事態を避けるためには、一貫性戦略を採用する必要があります。

キャッシュ データベースとしての Redis の一貫性戦略には主に次のものが含まれます:

1. データの書き込みと読み取り

アプリケーションがデータを書き込む必要がある場合、データが書き込まれます。キャッシュ データベースにコピーし、データが書き込まれたことをキャッシュ データベースが確認するのを待ちます。キャッシュ データベースの確認が成功した場合、アプリケーションはデータがキャッシュ データベースに書き込まれたとみなします。そうでない場合は、キャッシュ データベースの確認後に書き込みを再試行する必要があります。

アプリケーションはデータを読み取る必要がある場合、まずキャッシュ データベースにクエリを実行します。データがキャッシュ データベースに存在しない場合、アプリケーションは永続ストレージからデータを取得し、そのデータをキャッシュに書き込みます. 後で読むためのデータベース。データがキャッシュ データベースにすでに存在する場合、アプリケーションはキャッシュ データベースからデータを直接読み取ることができます。

2. キャッシュされたデータのクリーンアップ

キャッシュ データベース内のデータが不要になった場合は、ストレージ領域を解放するために適時にキャッシュ データベースからデータをクリーンアップする必要があります。キャッシュされたデータをクリアする戦略では、時間ベースと空間ベースのメカニズムを使用できます。

時間ベースのメカニズムとは、キャッシュされたデータの保存時間が一定期間を超えると、キャッシュされたデータが自動的に消去されることを意味します。このメカニズムではアプリケーションの介入は必要ありませんが、データが適時に更新されない可能性があります。

スペースベースのメカニズムとは、キャッシュ データベース内のデータが特定のサイズを超えると、多くのスペースを占めるデータの一部がクリアされてスペースが解放されることを意味します。このメカニズムではアプリケーションの介入が必要ですが、データをタイムリーに更新することができます。

3. キャッシュされたデータの有効期限

キャッシュされたデータが長期間保存されすぎて古くなることを防ぐために、古いデータを自動的にクリーンアップする有効期限を設定できます。このメカニズムにより、キャッシュされたデータをタイムリーに更新できますが、アプリケーションで有効期限を管理する必要があります。

4. キャッシュ データベースのシャーディング戦略

キャッシュ データベースの容量がアプリケーションのニーズを満たせない場合、キャッシュ データベースのシャーディング戦略を使用して容量を拡張できます。キャッシュ データベースのシャーディング戦略では、ハッシュ値ベースのメカニズムを使用してデータをさまざまなノードに分散し、システムの同時実行性と可用性を向上させることができます。

5. バックアップとリカバリの戦略

キャッシュ データベース内のデータに障害が発生した場合、データの信頼性を確保するために、バックアップとリカバリが必要になります。バックアップおよびリカバリ戦略では、コールド バックアップとホット バックアップのメカニズムを使用できます。前者では、キャッシュ データベース サービスを停止し、データを他のストレージ メディアにバックアップする必要があります。後者では、バックアップ中にキャッシュ データベース内のデータに引き続きアクセスできるようにする必要があります。

概要:

キャッシュ データベースとして、Redis はデータの一貫性と信頼性を確保するために一貫性戦略を採用する必要があります。これらの戦略には、データの書き込みと読み取り、キャッシュ データのクリーニング、キャッシュ データの有効期限、キャッシュ データベースのシャーディング戦略、バックアップとリカバリの戦略が含まれます。合理的な一貫性戦略により、システムの同時実行性と可用性が向上し、ユーザー エクスペリエンスが向上します。

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