谁在利用Redis热点数据击穿防火墙（redis热点数据被击穿）

在现代互联网应用中，Redis作为内存缓存系统备受欢迎。然而，Redis作为一种内存数据库，存在一个臭名昭著的缺陷，即热点键（hot key）容易引起击穿（cache breakdown）。

击穿指的是针对一个热点键的高并发请求，导致多个请求同时向数据库查询。由于数据库底层I/O操作较慢，查询造成的响应时间就会变得异常缓慢，甚至会导致应用崩溃。这种情况被黑客利用，就形成了所谓的缓存击穿攻击。

通常，Redis热点缓存被攻击者利用的情况不是很多。因为不是所有业务都有热点数据，而且刻意构造这种攻击也比较困难。但一些关键应用，如GPS定位，移动支付等，在面对大流量访问时，热点缓存击穿往往成为攻击的必经之路。

设计一份Redis热点攻击检测程序

考虑到Redis热点缓存击穿的危害性，我们设计了一份Redis热点攻击检测程序。这个程序的基本思路是定时扫描Redis数据库中的热点数据，如果连续N次查询都未击穿该热点数据，则认为正常，否则给出警报。程序可以依据业务情况自定义热点键的数量，以及阈值N。

具体实现上，我们先按照调用频率从大到小排序，得到Redis数据库中前k个热点键。我们取这k个热点键作为待检测对象。对于每个热点键，程序设置一个计数器，每次命中该热点键则计数器加1，如果未命中则清零。

如果有热点键的计数器连续N次清零，则认为该热点键疑是被攻击了。程序可以自动发送警报信息到运维人员，同时记录相关信息以备分析攻击来源等问题。

下面是Python代码：

“`python

import redis

redis_pool = redis.ConnectionPool(host=’127.0.0.1′, port=6379, db=0)

redis_conn = redis.Redis(connection_pool=redis_pool)

hotkeys = [“user_101”, “user_102”, “order_103”, “order_104”]

N = 5

for hotkey in hotkeys:

count = 0

for i in range(N):

if redis_conn.exists(hotkey):

count += 1

else:

count = 0

if count == N:

print(“{} may be attacked!”.format(hotkey))

# send alert message to ops

更多防范措施

除了上面的程序之外，我们还可以采取一些防范措施来避免Redis热点攻击的发生。以下是几种常见的方法：

1. 数据淘汰策略：Redis提供了多种数据淘汰策略，如LRU，LFU等。热点数据使用LFU（Least Frequently Used）策略淘汰，可以在一定程度上减缓热点数据被攻击的概率。

2. 限流策略：通过设置限流规则，如每秒最多请求多少次，可以阻挡攻击者。

3. 分布式：为了避免单点故障以及降低热点压力，可以采用Redis集群架构，将热点数据均匀地分配到多台机器上。

综上，在未来的互联网应用中，我们需要掌握如Redis、Memcached等内存缓存系统的原理和操作技巧，以及如何建立对这些系统的监控和防范机制。这些措施可以提高系统的可用性，减少数据丢失和业务中断的风险。