什么是 CDN 雪崩？
CDN（内容分发网络）雪崩是指在短时间内，大量缓存数据同时失效或过期，导致大量请求直接打到后端数据库或服务器，造成后端负载激增甚至宕机的情况，这种情况通常是由于缓存数据集中设置了相同或相近的过期时间，或者缓存服务器出现故障、重启等原因导致的。
CDN 雪崩的影响
| 影响类型 | 描述 |
| 响应延迟增加 | 用户请求需等待数据库处理，响应时间变长。 |
| 系统负载激增 | 所有请求直接打到数据库，压力剧增。 |
| 服务不可用 | 极端情况下，数据库可能崩溃，服务完全瘫痪。 |
| 用户体验下降 | 响应时间长，用户满意度降低。 |
| 运营成本增加 | 需要紧急资源投入进行修复和优化。 |
| 品牌形象受损 | 频繁的服务中断会影响品牌声誉。 |
CDN 雪崩的解决方案
1、缓存过期时间随机化：在设置缓存过期时间时，为不同数据添加随机偏差值，让缓存数据的失效时间更加均匀，避免在同一时刻大量缓存同时失效，如果缓存的默认过期时间为60分钟，可以设置一个在50到70分钟之间的随机过期时间。
2、双重缓存机制：设置两个缓存层：第一层用于保存实际的缓存数据，第二层则存储短期的缓存副本，当第一层缓存失效时，读取第二层副本，防止同时大量请求打到数据库，减缓后端压力，后台可以异步更新第一层缓存的数据。
3、请求互斥（锁机制）：在缓存失效的情况下，引入分布式锁机制，让同一时间内只有一个请求能进行缓存的更新操作，其它请求等待锁释放，避免大量请求同时访问后端数据库，使用Redis的SETNX命令来实现分布式锁，确保只有一个请求能重建缓存数据。
4、缓存预热：在系统启动或大版本更新时，提前将常用或热点数据加载到缓存中，避免在高并发时突然失效产生大量请求，在系统启动时运行缓存预热脚本，将常用的数据批量加载到缓存中。
5、服务降级：当缓存失效导致后端压力过大时，系统仍然需要保持可用性，可以在后端系统无法处理大量请求时进行服务降级，返回一些默认数据或提示信息，当后端负载较高时，返回上一次缓存的数据，或者返回一个“系统繁忙，请稍后再试”的默认提示，防止系统完全不可用。
6、多级缓存架构：引入多级缓存架构，将缓存分布到多个层次，例如CDN缓存、本地缓存、分布式缓存（如Redis）等，使得缓存命中率最大化，减少后端压力，在这种架构下，CDN缓存作为第一层防线，减少请求打到分布式缓存系统，分布式缓存再进一步保护数据库。
7、流量控制与限流：在缓存失效期间，系统瞬间受到大量并发请求涌入，导致后端负载激增，可以对请求进行限流，控制进入后端系统的请求数量，防止短时间内过多请求涌入数据库，使用令牌桶或漏桶算法进行流量控制，限制每秒允许的请求数，超出部分进行排队或直接拒绝。
通过合理设计缓存策略和采取上述措施，可以有效降低CDN雪崩对系统的影响，保障系统在高并发下的稳定性。
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