面试题：Redis令牌桶限流令牌生成速率受哪些实际业务场景因素影响及如何调整

Question

阐述在实际业务场景中，如电商大促活动、直播平台高并发时段，哪些因素会影响Redis令牌桶限流的令牌生成速率设置，针对这些场景应如何动态调整令牌生成速率以确保系统稳定运行。

Answer 1

影响令牌生成速率设置的因素

1. 系统资源：
   • 服务器硬件：CPU、内存、网络带宽等硬件资源决定了系统能承受的并发处理能力。例如，若服务器CPU性能有限，高并发下处理请求速度慢，令牌生成速率就不能设置过高，否则会使系统负载过高。
   • Redis性能：Redis自身的处理能力，如每秒能处理的命令数等，也会影响令牌生成速率。若Redis性能不佳，过快的令牌生成可能导致其无法及时处理相关操作。
2. 业务需求：
   • 预期并发量：电商大促或直播平台高并发时段，预估的用户并发访问量是关键。若预期并发量高，需相对较高的令牌生成速率以满足更多请求，但若设置过高，系统可能无法承受。
   • 业务重要性：不同业务功能的重要性不同。如电商大促中支付功能比商品浏览功能更关键，对于重要业务功能的请求，可适当提高令牌生成速率保证其服务质量。
3. 历史数据与监控：
   • 历史流量数据：参考过往类似活动或时段的流量数据，分析流量高峰低谷及请求处理情况，以此为依据设置令牌生成速率。
   • 实时监控指标：系统运行时，实时监控CPU使用率、内存使用率、请求响应时间、队列长度等指标。若指标异常，说明当前令牌生成速率可能不合理。

动态调整令牌生成速率确保系统稳定运行的方法

1. 基于监控指标调整：
   • 设置阈值：针对CPU使用率、内存使用率、请求响应时间等关键指标设置合理阈值。例如，当CPU使用率超过80%，降低令牌生成速率；当请求响应时间小于设定的理想值，可适当提高令牌生成速率。
   • 动态算法：采用自适应算法，根据监控指标实时计算调整令牌生成速率。如根据一段时间内的平均请求数、平均响应时间等数据，通过公式计算出合理的令牌生成速率调整值。
2. 结合业务时段调整：
   • 预测业务时段：根据活动或直播安排，提前预测不同时段的业务繁忙程度。如电商大促开场前几分钟及整点抢购时段流量大，提前提高令牌生成速率；直播带货商品上架瞬间流量高，也提前做好速率调整。
   • 自动切换策略：设置自动切换令牌生成速率策略，根据系统预设的业务时段时间点，自动调整为相应的速率。
3. 基于用户分级调整：
   • 用户分类：将用户按重要程度、消费能力、活跃度等维度分类。如电商平台的VIP用户、高消费用户，直播平台的高活跃度主播等。
   • 差异化速率：为不同类别的用户设置不同的令牌生成速率。重要用户可分配更高的速率，保证其服务体验，普通用户则使用相对较低的速率，整体平衡系统资源。