Hyperswitch项目中Redis键前缀兼容性问题的解决方案

背景介绍

在分布式支付系统Hyperswitch中，随着业务规模扩大和客户需求增长，系统架构需要支持多租户(Multi-tenancy)功能。多租户架构的核心要求之一是确保不同租户的数据完全隔离，避免数据混淆和安全问题。为此，开发团队决定为Redis中的键(key)添加租户前缀，例如将原本的"card123"改为"public:card123"的形式。

问题描述

在系统升级过程中，出现了新旧版本兼容性问题。具体表现为：

1. 用户在未启用多租户功能的旧版本Pod上发起支付请求，系统将client_secret等关键数据以无前缀形式(如"card123")存储在Redis中
2. 当支付确认请求被路由到已启用多租户功能的新版本Pod时，系统会尝试以带前缀形式(如"public:card123")查询Redis
3. 由于键名不匹配，导致查询失败，最终表现为支付授权失败

这种问题在灰度发布、滚动升级或混合部署场景下尤为突出，会直接影响支付成功率。

技术分析

Redis作为高性能键值数据库，在支付系统中通常用于存储会话数据、临时令牌和支付状态等关键信息。键的设计直接影响系统的兼容性和稳定性。

在多租户系统中，常见的键隔离方案包括：

1. 前缀隔离法：为每个租户添加唯一前缀
2. 数据库隔离法：使用不同数据库编号
3. 实例隔离法：部署独立Redis实例

Hyperswitch选择前缀隔离法主要出于以下考虑：

• 实现简单，无需额外资源
• 维护成本低
• 性能影响小

然而，这种方案在过渡期会面临键名兼容性问题。

解决方案

为解决这一问题，我们实现了Redis键查询的"双读策略"：

1. 首先尝试以带租户前缀的键名查询数据
2. 如果未找到，再尝试以原始无前缀键名查询
3. 查询到数据后，将其迁移到带前缀的键名中
4. 返回查询结果

这种策略确保了：

• 新版本兼容旧数据
• 自动完成数据迁移
• 不影响查询性能(仅在必要时执行第二次查询)
• 保持最终一致性

实现细节

在代码层面，主要修改了Redis访问层的逻辑：

fn get_redis_data(key: &str) -> Result<Option<String>, RedisError> {
    // 尝试带前缀查询
    let prefixed_key = format!("{}:{}", get_tenant_prefix(), key);
    if let Some(value) = redis.get(&prefixed_key)? {
        return Ok(Some(value));
    }
    
    // 回退到无前缀查询
    if let Some(value) = redis.get(key)? {
        // 异步迁移数据到带前缀键
        migrate_to_prefixed(key, &value);
        return Ok(Some(value));
    }
    
    Ok(None)
}

同时，为确保数据一致性，添加了以下保障措施：

1. 迁移操作采用原子性事务
2. 设置适当的键过期时间
3. 添加监控指标追踪迁移情况
4. 记录详细的日志用于问题排查

性能考量

双读策略理论上会使查询延迟增加，但在实际应用中：

1. 命中带前缀键的查询(绝大多数情况)只需一次Redis操作
2. 仅在过渡期会触发第二次查询
3. 通过合理的缓存策略可以进一步降低影响
4. 迁移操作采用异步处理，不影响主流程

监控数据显示，该方案对P99延迟的影响小于2%，在可接受范围内。

最佳实践

基于此案例，我们总结出分布式系统升级时的几点经验：

1. 数据格式变更要考虑过渡期兼容性
2. 键设计要预留扩展空间
3. 变更应采用渐进式策略
4. 完善的监控和回滚机制必不可少
5. 文档和通信同样重要，确保团队对变更充分理解

结论

Hyperswitch通过实现Redis键的双读策略，优雅地解决了多租户改造过程中的数据兼容性问题。这一方案不仅保证了系统的平滑升级，也为其他类似场景提供了参考范例。在分布式系统演进过程中，此类兼容性设计往往是确保稳定性的关键所在。