本方案旨在基于云数据库Redis版（ApsaraDB for Redis）构建缓存以提速应用，提升业务系统的性能，降低响应时间，使应用能够承担更高的负载。
一、引言
云数据库 Tair（兼容 Redis?*）是兼容开源Redis协议标准的数据库服务，适用于缓存、实时流数据处理等场景，具有稳定可靠、弹性扩展、易用高效等特点，并支持多种数据结构和高级功能。随着业务发展，承载业务的应用将会面临更大的流量压力，如何降低系统的响应时间，提升系统性能成为了每一位开发人员需要面临的问题，使用缓存是首选方案。本方案介绍如何使用云数据库 Tair（兼容 Redis?*）在ECS与RDS构建的应用中为应用提速，使用Nginx对外提供服务。
二、部署准备
（一）准备账号
- 如果您还没有阿里云账号，请访问阿里云账号注册页面，根据页面提示完成注册。
- 为阿里云账号充值。本方案的云资源支持按量付费，且默认设置均采用按量付费引导操作。如果确定任何一个云资源采用按量付费方式部署，账户余额都必须大于等于100元。
（二）一键部署资源栈
- 打开一键配置模板链接前往ROS控制台，系统自动打开使用新资源创建资源栈的面板，并在模板内容区域展示YAML文件的详细信息。
- 确认好地域后，保持页面所有选项不变，单击下一步进入配置模板参数页面。
- 在配置模板参数页面修改资源栈名称，可用区，配置ECS实例（推荐使用计算型c6，ecs.c6.large）。填写完所有必选信息并确认后单击创建开始一键配置。
- 当资源栈信息页面的状态显示为创建成功时表示一键配置完成。
- 完成资源栈部署后，您需要调用模拟服务的初始化接口导入模拟数据。
（三）方案架构
方案提供的默认设置完成部署后在阿里云上搭建的运行环境如下图所示。实际部署时您可以根据资源规划修改部分设置，但最终形成的运行环境与下图相似。
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三、方案概览
（一）通过对比访问带缓存与不带缓存的接口，验证缓存功能
完成一键部署之后，通过ECS实例的公网IP可以访问应用接口，通过不同参数验证方案。
- 验证不带缓存的接口
通过浏览器访问对应接口，收到返回值。（具体接口见方案详情）
- 通过浏览器访问对应接口，返回值与步骤1相同，此时再次访问此接口，收到返回值。可见message字段中提示当前数据从缓存中读取。
- 验证缓存数据：
- 登录云数据库Redis版控制台，在实例列表页面，找到目标实例，点击实例名称；
- 在新页面点击登录数据库，如出现了登录实例对话框，输入数据库账号（此处为redis）密码（此处为用户设置的密码），安全托管可以选择不开启，管控模式选择自由操作，点击登录。
- 在SQLConsole中输入：GET department:1，可以看到执行历史中返回值为接口数据。
（二）通过Locust性能测试，验证缓存减轻数据库压力
为了进一步验证方案在高并发场景下数据库的压力情况，我们使用负载测试工具 Locust（参考官方文档安装） 进行测试。
- 性能测试：无缓存接口
- 创建文件locustfile.py
- 在命令行中运行locust启动 Locust。打开浏览器，访问 Locust Web 界面，填写新的测试参数。
- 启动测试并执行一段时间后，点击 Stop 停止测试。
- 登录云数据库RDS控制台，在实例列表页面，找到目标实例，点击监控。
- 性能测试：缓存接口
修改locustfile.py代码，在命令行中运行locust启动 Locust，参考上一步的操作，完成测试，并查看RDS监控。
- 对比分析：
对比前后两次的数据库监控数据，可以明显看出，在测试无缓存接口时，数据库的流量吞吐量、TPS/QPS、执行次数等指标发生了显著变化，出现了一个处理波峰。而在访问带缓存的接口时，这些指标则更为平滑。具体来看，无缓存访问时的执行次数峰值接近700，而带缓存的情况下则稳定在个位数。这表明缓存机制能够有效缓解数据库的压力。
（三）通过删除数据库中的数据，验证缓存命中
清理数据库中的数据记录后，访问缓存接口：通过浏览器访问：
对应接口，收到返回值，可见 message 字段中提示当前数据从缓存中读取，说明缓存已被正确命中。
四、清理资源
在本方案中，会创建1台云服务器ECS实例、1个交换机、1个专有网络VPC、1个云数据库RDS MySQL版实例和1个云数据库Redis版实例。测试完方案后，您可以删除对应产品的实例，避免继续产生费用。
想必你通过阅读，已经学会如何运用高性能的云数据库 Tair 构建缓存为应用提速。
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