Redis – Giải pháp Caching Hiệu quả cho Hệ thống Database Quá tải

1. Vấn đề: Database System Bị Quá Tải

Nguyên nhân: Lượng truy cập đồng thời (Concurrent User) quá lớn, khiến Database Server phải xử lý hàng chục, hàng trăm nghìn Request cùng lúc, dẫn đến tài nguyên (CPU, RAM) bị quá tải (full load 100%).

Hạn chế của giải pháp truyền thống:

• Nâng cấp phần cứng (Scaling) tốn kém và không phải lúc nào cũng mang lại hiệu quả tương xứng.
• Database Replication (nhân bản dữ liệu) giúp giảm tải phần nào, nhưng vẫn phải chạy Query, vẫn tốn tài nguyên và dễ dàng bị quá tải khi lượng truy cập vượt ngưỡng chịu đựng.

**Lời khuyên: ** Hạn chế kết nối trực tiếp đến Database trong các nhiệm vụ có nguy cơ dồn Request cao

2. Giải pháp: Sử dụng Caching, đặc biệt là Redis

Vai trò của Redis: Redis đóng vai trò “chịu trận” thay cho Database SQL. Thay vì truy vấn trực tiếp xuống Database, ứng dụng sẽ truy vấn Data đã được chuẩn hóa, xử lý trước và lưu trong Redis.

Ưu điểm vượt trội:

• Tốc độ cao: Redis lưu trữ dữ liệu trong RAM, cho tốc độ truy vấn vượt trội so với việc đọc từ ổ đĩa của SQL Database (có kết quả cho thấy Redis nhanh hơn hàng nghìn lần).
• Giảm áp lực: Giúp Database không phải gánh những công việc truy vấn nặng nề hay logic phức tạp

Mục tiêu cốt lõi của Redis: Theo quan điểm cá nhân , sứ mệnh quan trọng nhất của Redis không chỉ là làm API chạy nhanh hơn (chỉ là tác dụng phụ), mà là giúp hệ thống chịu tải tốt hơn và đảm bảo Tính HA (High Availability – hệ thống luôn thông suốt và hạn chế down time)

3. Demo Hiệu quả của Redis bằng Stress Test (JMeter/BlazeMeter)

(demo có trong video) Thực hiện Stress Test trên 10.000 User để so sánh:

Không dùng Redis

• MySQL chạy với hơn 177% load.
• CPU hệ thống đạt gần 99% công suất.
• Lỗi hệ thống (Server lỗi 500), không thể truy cập trang web hay gọi API bằng Postman.

Sử dụng Redis

• MySQL gần như không chạy (0% load).
• Redis chỉ chiếm khoảng 3% CPU.
• PHP FPM giảm tải vì bỏ qua các logic phức tạp (Callback Function) và lấy kết quả trực tiếp từ Redis.
• Hệ thống chạy tốt, trang web load bình thường, không bị ảnh hưởng.

4. Các Lưu ý Quan trọng Khi Triển khai Redis

• Không thay thế: Redis chỉ là công cụ support cho các Database truyền thống, không thể thay thế hoàn toàn chúng (trừ một vài Use Case đặc thù).
• Mất Data khi Restart: Nếu không cấu hình, dữ liệu trong Redis có thể bị mất khi Server Restart, cần có cơ chế nạp lại Data.
• Vấn đề Nhất quán Dữ liệu (Consistency): Đây là bài toán khó khi vừa đọc, vừa ghi Data trong Redis và Database gốc. Cần chiến lược ghi (Write-Through, Write-Back, Cache-Aside) cẩn thận để tránh sự sai khác Data.
• Mở rộng (Scaling): Khi chạy đơn lẻ, Redis có giới hạn. Cần chiến lược phân tán nhân rộng như Redis Cluster để đảm bảo Performance và High Availability.

=>Liên kết video: Redis: Tấm lá chắn thần kỳ bảo vệ Database System [Kênh: Code With Me]

You need to login in order to like this post: click here