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排查 Azure Cache for Redis 中的数据丢失问题

项目
06/01/2023

本文讨论如何诊断 Azure Cache for Redis 中可能实际发生的或觉察到的数据丢失问题。

密钥部分丢失
密钥严重丢失或完全丢失

注意

本指南中的多个故障排除步骤包括了运行 Redis 命令和监视各种性能指标的说明。有关详细信息和说明，请参阅其他信息部分的文章。

密钥部分丢失

将密钥存储在内存中后，Azure Cache for Redis 不会随机删除密钥。但是，在响应“过期”、“逐出”策略以及显式密钥删除命令时，它确实会删除密钥。可以在控制台上或通过 CLI 运行这些命令。

此外，在高级或标准版 Azure Cache for Redis 实例中写入到主节点的密钥可能不会立即在副本中出现。数据将以异步的非阻塞方式从主节点复制到副本。

如果你发现密钥在缓存中消失，请查看以下可能原因：

原因	说明
密钥过期	密钥因设置了超时而被删除。
密钥逐出	在内存压力较大的情况下删除了密钥。
删除密钥	显式删除命令删除了密钥。
异步复制	由于数据复制延迟，密钥未提供到副本中。

密钥到期时间

如果为密钥分配了超时，而该期限已过，则 Azure Cache for Redis 会自动删除该密钥。有关 Redis 密钥过期的详细信息，请参阅 EXPIRE 命令文档。还可以使用 SET、SETEX、GETSET 和其他 *STORE 命令来设置超时值。

若要获取有关已过期密钥数的统计信息，请使用 INFO 命令。 Stats 部分显示已过期密钥的总数。 Keyspace 部分提供有关设置了超时的密钥数以及平均超时值的详细信息。


# Stats

expired_keys:46583

# Keyspace

db0:keys=3450,expires=2,avg_ttl=91861015336

此外，可以查看缓存的诊断指标，以了解密钥丢失的时间与已过期密钥的高峰之间是否存在某种关联。有关如何使用 keyspace 通知或 MONITOR 来调试此类问题的信息，请参阅调试 Redis 密钥空间缺失附录。

密钥逐出

Azure Cache for Redis 需要使用内存空间来存储数据。在必要时，它将清除密钥以释放可用内存。如果 INFO 命令中的 used_memory 或 used_memory_rss 值即将达到配置的 maxmemory 设置，Azure Cache for Redis 将会根据缓存策略从内存中开始逐出密钥。

可以使用 INFO 命令来监视逐出的密钥数：

# Stats

evicted_keys:13224

此外，还可以查看缓存的诊断指标，以了解密钥丢失的时间与已逐出密钥的高峰之间是否存在某种关联。有关如何使用密钥空间通知或 MONITOR 调试此类问题的信息，请参阅调试 Redis 密钥空间缺失附录。

密钥删除

Redis 客户端可以发出 DEL 或 HDEL 命令来显式删除 Azure Cache for Redis 中的密钥。可以使用 INFO 命令来跟踪删除操作数目。如果已调用 DEL 或 HDEL 命令，它们将列出在 Commandstats 部分中。

# Commandstats

cmdstat_del:calls=2,usec=90,usec_per_call=45.00

cmdstat_hdel:calls=1,usec=47,usec_per_call=47.00

异步复制

标准或高级层中的任何 Azure Cache for Redis 实例都配置有一个主节点和至少一个副本。数据将通过一个后台进程以异步方式从主节点复制到副本。 redis.io 网站概括性地介绍了 Redis 数据复制的工作原理。如果客户端频繁写入 Redis，可能会发生部分数据丢失，因为在这种情况下无法保证此复制会即时完成。例如，如果在客户端向主节点写入密钥之后、后台进程有机会将此密钥发送到副本之前主节点关闭，那么，在副本接管为新的主节点时，密钥就会丢失。

密钥严重丢失或完全丢失

如果大部分或所有密钥在缓存中消失，请查看以下可能原因：

原因	说明
密钥刷新	已手动清除密钥。
选择了错误的数据库	Azure Cache for Redis 设置为使用非默认数据库。
Redis 实例故障	Redis 服务器不可用。

密钥刷新

客户端可以调用 FLUSHDB 命令来删除单个数据库中的所有密钥，或调用 FLUSHALL 来删除 Redis 缓存中所有数据库中的所有密钥。若要查明密钥是否已刷新，请使用 INFO 命令。 Commandstats 部分显示是否调用了 FLUSH 命令：

# Commandstats

cmdstat_flushall:calls=2,usec=112,usec_per_call=56.00

cmdstat_flushdb:calls=1,usec=110,usec_per_call=52.00

选择了错误的数据库

Azure Cache for Redis 默认使用 db0 数据库。如果切换到其他数据库（例如 db1），并尝试从该数据库读取密钥，则 Azure Cache for Redis 将无法在其中找到这些密钥。每个数据库都是一个在逻辑上独立的单元，其中保存了不同的数据集。使用 SELECT 命令来选择其他可用数据库，并在其中每个数据库中查找密钥。

Redis 实例故障

Redis 是内存中数据存储。数据保存在托管 Redis 缓存的物理机或虚拟机上。 “基本”层中的 Azure Cache for Redis 实例只在单个虚拟机 (VM) 上运行。如果该 VM 关闭，则缓存中存储的所有数据都会丢失。

“标准”层和“高级”层中的缓存在复制的配置中使用两个 VM，能够以更高的复原能力防范数据丢失。当此类缓存中的主节点发生故障时，副本节点将会接管工作并自动提供数据。这些 VM 位于独立的容错域和更新域中，从而可以最大程度地减少主节点和副本同时发生故障的几率。但是，如果发生严重的数据中心故障，这些 VM 仍可能会一起关闭。此时，数据将会丢失，但这种情况非常罕见。

考虑使用 Redis 数据持久性和异地复制来改善数据保护，防范此类基础结构故障。

其他信息

这些文章提供了有关如何避免数据丢失的详细信息：

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