Redis outage must not 500 the API: ResilientRedisCache, key prefix, 1s socket timeouts

Since 2026-10-07 the cache is the shared Redis on the box. Django's RedisCache raises on any network
error and DRF reads the cache for every throttled request, so a Redis outage meant 500 on almost every
route, /admin/login/ and OTP request included (all seven drill tests fail on the stock backend).

config.cache.ResilientRedisCache turns Redis errors into logged (rate-limited ERROR) misses:
get->default, set/delete->ignored, add->True, incr->ValueError. Cache-based caps (DRF throttles, hourly
OTP window, admin-login limiter, payment reconcile lock) are NOT enforced during an outage (fail-open);
DB-backed caps stay. /api/health returns 503 meanwhile. KEY_PREFIX namespaces our keys on the shared
Redis; 1s connect/read timeouts stop a hung Redis from holding requests for gunicorn's 120s.

Tested: 11 tests, incl. a real local redis-server killed mid-test and restarted without restarting the
app. Not tested yet on the server at the time of this commit.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-10-07 14:16:01 +03:30
parent 7929f6bd85
commit 277927046d
3 changed files with 312 additions and 1 deletions

125
config/cache.py Normal file
View File

@@ -0,0 +1,125 @@
"""
RedisCache که با قطعی‌ی Redis درخواست‌ها را خراب نمی‌کند، ولی بی‌صدا هم نیست.
چرا: از ۲۰۲۶-۱۰-۰۷ سقفِ نرخ، کشِ برنامه‌ی درسی، کشِ جوابِ دستیار و شمارنده‌های ورود روی Redisِ مشترکِ
ماشین‌اند. `django.core.cache.backends.redis.RedisCache` با هر خطای شبکه استثنا می‌دهد و چون
DRF برای هر درخواستِ throttleدار کش را می‌خواند، قطعیِ Redis یعنی ۵۰۰ برای تقریباً همه‌ی API.
Redis مالِ ما نیست و ما کنترلی روی بالا بودنش نداریم.
رفتار هنگامِ خطا (همه با `logger.error`، حداکثر هر ۳۰ ثانیه یک بار برای هر پروسه تا لاگ پر نشود؛
و `/api/health` در همان حال ۵۰۳ می‌دهد چون پروبِ کش شکست می‌خورد):
get → default (miss) set/delete → نادیده add → True («کلید نبود، ادامه بده»)
incr → ValueError («کلید نیست»؛ همان‌چیزی که کدِ فراخواننده از قبل می‌شناسد)
نتیجه‌ی عملی: در طولِ قطعی سقف‌های مبتنی بر کش (throttleهای DRF، پنجره‌ی ساعتیِ OTP، سقفِ ورودِ ادمین،
قفلِ یک‌دقیقه‌ایِ بازسنجیِ پرداخت) **اعمال نمی‌شوند** (fail-open)؛ کشِ درس‌ها هر بار از دیتابیس ساخته می‌شود.
آن‌چه در دیتابیس شمرده می‌شود (cooldown و سقفِ روزانه‌ی هر شماره، سقفِ کلِ پیامک، حدسِ هر کدِ OTP) سر جایش
می‌ماند. انتخابِ fail-open تصمیمِ ما بود: بسته‌شدنِ کلِ API به‌خاطر خرابیِ یک سرویسِ مشترک بدتر از چند
دقیقه بی‌سقف است. نیاز به بازنگری دارد اگر ترافیکِ مخرب دیده شود.
آزموده نشده: خطاهایی که از `redis.exceptions.RedisError` و `OSError` نیستند (مثلاً خطای serializer) عمداً
گرفته نمی‌شوند.
"""
import logging
import threading
import time
import redis
from django.core.cache.backends.base import DEFAULT_TIMEOUT
from django.core.cache.backends.redis import RedisCache
logger = logging.getLogger(__name__)
_ERRORS = (redis.exceptions.RedisError, OSError)
_LOG_EVERY_SECONDS = 30
_last_logged = 0.0
_lock = threading.Lock()
def _report(operation: str, exc: Exception) -> None:
global _last_logged
now = time.monotonic()
with _lock:
due = (now - _last_logged) >= _LOG_EVERY_SECONDS or _last_logged == 0.0
if due:
_last_logged = now
if due:
logger.error(
'cache: %s روی Redis شکست خورد (%s: %s)؛ سقف‌های مبتنی بر کش تا برگشتنِ Redis اعمال نمی‌شوند '
'و /api/health ۵۰۳ می‌دهد.', operation, type(exc).__name__, exc,
)
class ResilientRedisCache(RedisCache):
def get(self, key, default=None, version=None):
try:
return super().get(key, default, version)
except _ERRORS as exc:
_report('get', exc)
return default
def set(self, key, value, timeout=DEFAULT_TIMEOUT, version=None):
try:
return super().set(key, value, timeout, version)
except _ERRORS as exc:
_report('set', exc)
def add(self, key, value, timeout=DEFAULT_TIMEOUT, version=None):
try:
return super().add(key, value, timeout, version)
except _ERRORS as exc:
_report('add', exc)
return True
def delete(self, key, version=None):
try:
return super().delete(key, version)
except _ERRORS as exc:
_report('delete', exc)
return False
def get_many(self, keys, version=None):
try:
return super().get_many(keys, version)
except _ERRORS as exc:
_report('get_many', exc)
return {}
def set_many(self, data, timeout=DEFAULT_TIMEOUT, version=None):
try:
return super().set_many(data, timeout, version)
except _ERRORS as exc:
_report('set_many', exc)
return list(data)
def delete_many(self, keys, version=None):
try:
return super().delete_many(keys, version)
except _ERRORS as exc:
_report('delete_many', exc)
def has_key(self, key, version=None):
try:
return super().has_key(key, version)
except _ERRORS as exc:
_report('has_key', exc)
return False
def incr(self, key, delta=1, version=None):
try:
return super().incr(key, delta, version)
except _ERRORS as exc:
_report('incr', exc)
raise ValueError(f"Key '{key}' not found") from exc
def touch(self, key, timeout=DEFAULT_TIMEOUT, version=None):
try:
return super().touch(key, timeout, version)
except _ERRORS as exc:
_report('touch', exc)
return False
def clear(self):
try:
return super().clear()
except _ERRORS as exc:
_report('clear', exc)

View File

@@ -353,8 +353,14 @@ CACHE_URL = os.environ.get('CACHE_URL', '')
if CACHE_URL: if CACHE_URL:
CACHES = { CACHES = {
'default': { 'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.redis.RedisCache', # ResilientRedisCache: قطعیِ Redisِ مشترکِ ماشین API را ۵۰۰ نمی‌کند (config/cache.py شرح می‌دهد
# چه چیزی در عوضش اعمال نمی‌شود). KEY_PREFIX چون Redis بینِ چند اپ مشترک است و کلیدِ ما با
# هیچ کلیدِ دیگری قاطی نشود؛ مقدارش یک انتخابِ نام‌گذاری است و عوض‌کردنش فقط کشِ فعلی را خالی می‌کند.
'BACKEND': 'config.cache.ResilientRedisCache',
'LOCATION': CACHE_URL, 'LOCATION': CACHE_URL,
'KEY_PREFIX': os.environ.get('CACHE_KEY_PREFIX', 'tadrisino-mathapp'),
# بدونِ timeout، Redisِ گیرکرده هر درخواست را تا پایانِ timeoutِ gunicorn (۱۲۰ ثانیه) نگه می‌دارد.
'OPTIONS': {'socket_connect_timeout': 1, 'socket_timeout': 1},
} }
} }
elif DEBUG: elif DEBUG:

View File

@@ -0,0 +1,180 @@
"""
قطعیِ Redisِ مشترک نباید API را ۵۰۰ کند (config/cache.py). دو دسته:
۱. Redis در دسترس نیست (پورتِ بسته، و آدرسِ بی‌جواب برای timeout): هر نوع کارکرد را می‌سنجد.
۲. یک redis-serverِ واقعیِ محلی (اگر نصب باشد): کارکردِ عادی، پیشوندِ کلید، و «وسطِ کار خاموش و دوباره روشن».
"""
import shutil
import socket
import subprocess
import tempfile
import time
import unittest
from unittest import mock
from django.core.cache import caches
from django.test import TestCase, override_settings
from rest_framework.test import APIClient
from accounts.authentication import issue_access_token
from accounts.models import User
from content.models import Grade, Lesson, Node, Unit
from . import cache as cache_module
BACKEND = 'config.cache.ResilientRedisCache'
def _caches(location, prefix=None):
conf = {'BACKEND': BACKEND, 'LOCATION': location,
'OPTIONS': {'socket_connect_timeout': 1, 'socket_timeout': 1}}
if prefix:
conf['KEY_PREFIX'] = prefix
return {'default': conf}
class _Quiet:
def setUp(self):
super().setUp()
cache_module._last_logged = 0.0
@override_settings(CACHES=_caches('redis://127.0.0.1:1/0'))
class RedisDownTests(_Quiet, TestCase):
"""پورتِ ۱ بسته است: هر اتصال فوراً رد می‌شود."""
def test_every_operation_degrades_the_documented_way(self):
c = caches['default']
with self.assertLogs('config.cache', 'ERROR'):
self.assertEqual(c.get('k', 'dflt'), 'dflt')
self.assertIsNone(c.set('k', 1, 10))
self.assertIs(c.add('k', 1, 10), True) # «کلید نبود» → فراخواننده ادامه می‌دهد
self.assertIs(c.delete('k'), False)
self.assertEqual(c.get_many(['a', 'b']), {})
self.assertEqual(c.set_many({'a': 1}), ['a'])
self.assertIs(c.has_key('k'), False)
with self.assertRaises(ValueError): # همان استثنایی که فراخواننده‌ها می‌شناسند
c.incr('k')
self.assertEqual(c.get_or_set('k', lambda: 'built', 10), 'built')
def test_errors_are_logged_but_not_flooded(self):
c = caches['default']
with self.assertLogs('config.cache', 'ERROR') as logs:
c.get('a'); c.get('b'); c.set('c', 1)
self.assertEqual(len(logs.output), 1)
def test_throttled_public_endpoint_still_answers(self):
grade = Grade.objects.create(title='G', icon='', color='', number=88)
lesson = Lesson.objects.create(node=Node.objects.create(
unit=Unit.objects.create(grade=grade, title='U', order=1), title='N', order=1), title='L')
client = APIClient()
for _ in range(5):
self.assertEqual(client.get(f'/api/lessons/{lesson.id}/questions').status_code, 200)
self.assertEqual(client.get('/api/grades').status_code, 200)
def test_authenticated_endpoint_still_answers(self):
user = User.objects.create(phone='09120000888')
client = APIClient()
client.credentials(HTTP_AUTHORIZATION=f'Bearer {issue_access_token(user.id)}')
self.assertEqual(client.get('/api/user/hearts').status_code, 200)
self.assertEqual(client.get('/api/home').status_code, 200)
def test_otp_request_still_works_because_its_caps_live_in_the_database(self):
with mock.patch('accounts.views.send_otp_sms'):
response = APIClient().post('/api/auth/otp/request', {'phone': '09120000889'}, format='json')
self.assertEqual(response.status_code, 200, response.content)
def test_admin_login_page_is_not_blocked(self):
response = self.client.post('/admin/login/', {'username': 'x', 'password': 'y'})
self.assertNotEqual(response.status_code, 429)
self.assertNotEqual(response.status_code, 500)
def test_health_says_so(self):
response = APIClient().get('/api/health')
self.assertEqual(response.status_code, 503)
self.assertIs(response.json()['checks']['cache']['ok'], False)
class RedisHangsTests(_Quiet, TestCase):
def test_an_unanswering_redis_costs_about_a_second_not_a_hang(self):
# آدرسی که جواب نمی‌دهد (بلاک‌هول)؛ اگر شبکه فوراً خطا بدهد هم تست درست است.
with override_settings(CACHES=_caches('redis://10.255.255.1:6379/0')):
started = time.monotonic()
self.assertEqual(caches['default'].get('k', 'dflt'), 'dflt')
self.assertLess(time.monotonic() - started, 4)
def _free_port():
with socket.socket() as s:
s.bind(('127.0.0.1', 0))
return s.getsockname()[1]
@unittest.skipUnless(shutil.which('redis-server'), 'redis-server نصب نیست')
class RealRedisTests(_Quiet, TestCase):
def setUp(self):
super().setUp()
self.port = _free_port()
self.dir = tempfile.mkdtemp()
self.proc = None
self.start()
def tearDown(self):
self.stop()
shutil.rmtree(self.dir, ignore_errors=True)
super().tearDown()
def start(self):
self.proc = subprocess.Popen(
['redis-server', '--port', str(self.port), '--bind', '127.0.0.1', '--save', '',
'--appendonly', 'no', '--dir', self.dir],
stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL)
deadline = time.monotonic() + 5
while time.monotonic() < deadline:
with socket.socket() as s:
if s.connect_ex(('127.0.0.1', self.port)) == 0:
return
time.sleep(0.05)
self.fail('redis-server بالا نیامد')
def stop(self):
if self.proc and self.proc.poll() is None:
self.proc.terminate()
self.proc.wait(timeout=5)
def test_normal_behaviour_and_key_prefix(self):
import redis
with override_settings(CACHES=_caches(f'redis://127.0.0.1:{self.port}/1', prefix='tadrisino-test')):
c = caches['default']
c.set('k', {'a': 1}, 30)
self.assertEqual(c.get('k'), {'a': 1})
self.assertTrue(c.add('n', 0, 30))
self.assertFalse(c.add('n', 0, 30))
self.assertEqual(c.incr('n'), 1)
with self.assertRaises(ValueError):
c.incr('missing')
raw = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=self.port, db=1)
self.assertTrue(all(b'tadrisino-test' in k for k in raw.keys('*')))
self.assertEqual(redis.Redis(host='127.0.0.1', port=self.port, db=0).dbsize(), 0) # دیتابیسِ دیگران دست نخورد
self.assertGreater(raw.ttl(raw.keys('*k')[0]), 0) # TTL گذاشته شده؛ کلیدِ بی‌انقضا نمی‌ماند
def test_throttle_is_shared_and_health_is_ok(self):
with override_settings(CACHES=_caches(f'redis://127.0.0.1:{self.port}/1', prefix='t')):
response = APIClient().get('/api/health')
self.assertIs(response.json()['checks']['cache']['ok'], True)
def test_redis_dying_mid_flight_and_coming_back_without_restarting_the_app(self):
with override_settings(CACHES=_caches(f'redis://127.0.0.1:{self.port}/1', prefix='t')):
c = caches['default']
c.set('k', 'before', 60)
self.assertEqual(c.get('k'), 'before')
self.stop() # Redis می‌میرد
with self.assertLogs('config.cache', 'ERROR'):
self.assertEqual(c.get('k', 'miss'), 'miss')
self.assertEqual(APIClient().get('/api/grades').status_code, 200)
self.assertEqual(APIClient().get('/api/health').status_code, 503)
self.start() # برمی‌گردد، بدونِ ری‌استارتِ برنامه
c.set('k2', 'after', 60)
self.assertEqual(c.get('k2'), 'after')
self.assertEqual(APIClient().get('/api/health').status_code, 200)