Chiến lược Cache đa tầng với Redis và Next.js App Router

Khi ứng dụng web bắt đầu nhận hàng chục nghìn lượt truy cập mỗi phút, cơ sở dữ liệu quan hệ (PostgreSQL hay MySQL) sẽ nhanh chóng trở thành nút thắt cổ chai lớn nhất. Triển khai tầng Redis Cache ở giữa ứng dụng Next.js và Database giúp giảm độ trễ từ vài chục mili-giây xuống chỉ còn dưới 1ms.

Kiến trúc Cache 2 tầng (L1 Memory & L2 Redis)#

Không phải mọi truy vấn đều cần chọc thẳng vào Redis qua mạng nội bộ. Bằng cách kết hợp cache bộ nhớ cục bộ của tiến trình Node.js (L1) và Redis cụm tập trung (L2), chúng ta đạt được tốc độ phản hồi tối ưu:

1. L1 Local In-Memory: Lưu dữ liệu đọc cực nhiều nhưng ít thay đổi trong 5-15 giây.
2. L2 Distributed Redis: Lưu session, số lượng giỏ hàng, kết quả truy vấn nặng với TTL 5-60 phút.

Phòng chống thảm họa Cache Stampede#

Hiện tượng Cache Stampede (hay Cache Avalanche) xảy ra khi một key cực hot hết hạn (TTL expire) cùng lúc có hàng nghìn request đổ về. Cả nghìn request đó cùng thấy cache miss và đồng loạt gọi vào database, khiến Postgres quá tải và sập toàn bộ hệ thống.

import Redis from 'ioredis';
 
const redis = new Redis