Minimierung von Ausfallzeiten ElastiCache durch die Verwendung Multi-AZ mit Valkey und Redis OSS

Es gibt eine Reihe von Fällen, in denen OSS ElastiCache für Valkey und Redis möglicherweise einen Primärknoten austauschen muss. Dazu gehören bestimmte Arten von geplanten Wartungsarbeiten und der unwahrscheinliche Fall eines Ausfalls eines Primärknotens oder einer Availability Zone.

Dieser Austausch führt zu einigen Ausfallzeiten für den Cluster, aber wenn er aktiviert Multi-AZ ist, werden die Ausfallzeiten minimiert. Die Rolle des primären Knotens wird automatisch auf eines der Read Replicas übertragen. Es ist nicht erforderlich, einen neuen Primärknoten zu erstellen und bereitzustellen, da dies transparent ElastiCache gehandhabt wird. Dieser Failover und die Replikatheraufstufung stellen sicher, dass Sie weiter in den neuen primären Knoten schreiben können, sobald die Heraufstufung abgeschlossen wurde.

ElastiCache verbreitet auch den DNS-Namen (Domain Name Service) des beworbenen Replikats. Auf diese Weise ist in Ihrer Anwendung, falls sie in den primären Endpunkt schreibt, keine Endpunktänderung erforderlich. Wenn Sie aus individuellen Endpunkten lesen, müssen Sie den Leseendpunkt des zum primären Knoten heraufgestuften Replikats in den Endpunkt des neuen Replikats ändern.

Im Falle eines geplanten Knotenaustauschs, der aufgrund von Wartungs- oder Self-Service-Aktualisierungen eingeleitet wird, beachten Sie Folgendes:

Sie können die Aktivierung Multi-AZ über die ElastiCache Management Console AWS CLI, die oder die ElastiCache API durchführen.

Die Aktivierung ElastiCache Multi-AZ auf Ihrem Valkey- oder Redis-OSS-Cluster (in der API und CLI, Replikationsgruppe) verbessert Ihre Fehlertoleranz. Dies gilt insbesondere in Fällen, in denen der read/write primäre Cluster Ihres Clusters nicht mehr erreichbar ist oder aus irgendeinem Grund ausfällt. Multi-AZ wird nur auf Valkey- und Redis OSS-Clustern mit mehr als einem Knoten in jedem Shard unterstützt.

Aktivieren Multi-AZ

Sie können es aktivieren Multi-AZ , wenn Sie einen Cluster (API oder CLI, Replikationsgruppe) mithilfe der ElastiCache Konsole oder der ElastiCache API erstellen oder ändern. AWS CLI

Sie können die Aktivierung Multi-AZ nur auf Valkey- oder Redis OSS-Clustern (Clustermodus deaktiviert) durchführen, für die mindestens eine Read Replica verfügbar ist. Cluster ohne Read Replicas bieten keine hohe Verfügbarkeit oder Fehlertoleranz. Weitere Informationen zum Erstellen eines Clusters mit Replikation finden Sie unter Erstellen einer Valkey- oder Redis OSS-Replikationsgruppe. Weitere Informationen zum Hinzufügen einer Read Replica zu einem Cluster mit Replikation finden Sie unter Hinzufügen einer Read Replica für Valkey oder Redis OSS (Cluster-Modus deaktiviert).

Aktivierung Multi-AZ (Konsole)

Sie können die Aktivierung Multi-AZ mithilfe der ElastiCache Konsole aktivieren, wenn Sie einen neuen Valkey- oder Redis OSS-Cluster erstellen oder indem Sie einen vorhandenen Cluster mit Replikation ändern.

Multi-AZ ist standardmäßig auf Valkey- oder Redis OSS-Clustern (Clustermodus aktiviert) aktiviert.

Multi-AZ Wird aktiviert, wenn ein Cluster mithilfe der Konsole erstellt wird ElastiCache

Weitere Informationen zu diesem Vorgang finden Sie unter Erstellen eines Valkey-Clusters (Cluster-Modus deaktiviert) (Konsole). Stellen Sie sicher, dass Sie über ein oder mehrere Replikate verfügen, und aktivieren Sie sie Multi-AZ.

Aktivierung Multi-AZ auf einem vorhandenen Cluster (Konsole)

Weitere Informationen zu diesem Prozess finden Sie unter „Ändern eines Clusters“ Unter Verwendung der ElastiCache AWS-Managementkonsole.

Aktivieren Multi-AZ (AWS CLI)

Im folgenden Codebeispiel wird der AWS CLI zur Aktivierung Multi-AZ für die Replikationsgruppe verwendetredis12.

Für Linux, macOS oder Unix:

aws elasticache modify-replication-group \
    --replication-group-id redis12 \
    --automatic-failover-enabled \
    --multi-az-enabled \
    --apply-immediately

Für Windows:

aws elasticache modify-replication-group ^
    --replication-group-id redis12 ^
    --automatic-failover-enabled ^
    --multi-az-enabled ^
    --apply-immediately

Die JSON-Ausgabe dieses Befehls sollte in etwa folgendermaßen aus.

{
    "ReplicationGroup": {
        "Status": "modifying", 
        "Description": "One shard, two nodes", 
        "NodeGroups": [
            {
                "Status": "modifying", 
                "NodeGroupMembers": [
                    {
                        "CurrentRole": "primary", 
                        "PreferredAvailabilityZone": "us-west-2b", 
                        "CacheNodeId": "0001", 
                        "ReadEndpoint": {
                            "Port": 6379, 
                            "Address": "redis12-001.v5r9dc.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                        }, 
                        "CacheClusterId": "redis12-001"
                    }, 
                    {
                        "CurrentRole": "replica", 
                        "PreferredAvailabilityZone": "us-west-2a", 
                        "CacheNodeId": "0001", 
                        "ReadEndpoint": {
                            "Port": 6379, 
                            "Address": "redis12-002.v5r9dc.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                        }, 
                        "CacheClusterId": "redis12-002"
                    }
                ], 
                "NodeGroupId": "0001", 
                "PrimaryEndpoint": {
                    "Port": 6379, 
                    "Address": "redis12.v5r9dc.ng.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                }
            }
        ], 
        "ReplicationGroupId": "redis12", 
        "SnapshotRetentionLimit": 1, 
        "AutomaticFailover": "enabling", 
        "MultiAZ": "enabled", 
        "SnapshotWindow": "07:00-08:00", 
        "SnapshottingClusterId": "redis12-002", 
        "MemberClusters": [
            "redis12-001", 
            "redis12-002"
        ], 
        "PendingModifiedValues": {}
    }
}

Weitere Informationen zu diesen Themen finden Sie in der AWS CLI -Befehlsreferenz:

Aktivierung Multi-AZ (ElastiCache API)

Das folgende Codebeispiel verwendet die ElastiCache API zur Aktivierung Multi-AZ für die Replikationsgrupperedis12.

https://elasticache.us-west-2.amazonaws.com/
    ?Action=ModifyReplicationGroup
    &ApplyImmediately=true
    &AutoFailover=true
    &MultiAZEnabled=true
    &ReplicationGroupId=redis12
    &Version=2015-02-02
    &SignatureVersion=4
    &SignatureMethod=HmacSHA256
    &Timestamp=20140401T192317Z
    &X-Amz-Credential=<credential>

Weitere Informationen zu diesen Themen finden Sie in der ElastiCache -API-Befehlsreferenz:

Ausfallszenarien mit Multi-AZ Antworten

Vor der Einführung wurden die ausgefallenen Knoten eines Clusters ElastiCache erkannt und ersetzt Multi-AZ, indem der ausgefallene Knoten neu erstellt und neu bereitgestellt wurde. Wenn Sie diese Option aktivieren Multi-AZ, erfolgt ein Failover eines ausgefallenen Primärknotens auf das Replikat mit der geringsten Replikationsverzögerung. Das ausgewählte Replikat wird automatisch zum primären Knoten heraufgestuft. Dies ist sehr viel schneller, als einen neuen primären Knoten zu erstellen und neu bereitzustellen. Bei diesem Vorgang dauert gewöhnlich nur wenige Sekunden, bis Sie wieder in den Cluster schreiben können.

Wenn aktiviert, Multi-AZ wird der Status des Primärknotens ElastiCache kontinuierlich überwacht. Sollte der primäre Knoten ausfallen, wird abhängig von der Art des Ausfalls eine der folgenden Aktionen durchgeführt.

Fehlerszenarien, wenn nur der Primärknoten ausfällt

Wenn nur der primäre Knoten ausfällt, wird das Read Replica mit der geringsten Replikationsverzögerung wird zum primären Cluster heraufgestuft. Ein Ersatz-Read Replica wird dann in derselben Availability Zone wie der ausgefallene primäre Knoten erstellt und bereitgestellt .

Wenn nur der Primärknoten ElastiCache Multi-AZ ausfällt, wird Folgendes ausgeführt:

Nachdem das neue Replikat verfügbar ist, beachten Sie die folgenden Effekte:

Weitere Informationen zum Suchen der Endpunkte eines Clusters finden Sie in den folgenden Themen:

Fehlerszenarien, wenn der Primärknoten und einige Read Replicas (Lesereplikate) fehlschlagen

Bei Ausfall des primären Clusters und mindestens einer Read Replica wird das verfügbare Replikat mit der geringsten Replikationsverzögerung zum primären Cluster heraufgestuft. Zudem werden in denselben Availability Zones, in der sich die ausgefallenen Knoten und das zum primären Cluster heraufgestufte Replikat befanden, neue Read Replicas erstellt und bereitgestellt.

Wenn der Primärknoten und einige Read Replicas ausfallen, ElastiCache Multi-AZ geschieht Folgendes:

Nehmen Sie die folgenden Änderungen an Ihrer Anwendung vor, wenn die neuen Knoten verfügbar sind:

Fehlerszenarien, wenn der gesamte Cluster ausfällt

Bei einem umfassenden Ausfall werden in denselben Availability Zones, der sich die Originalknoten befanden, alle Knoten neu erstellt und bereitgestellt.

In diesem Szenario gehen alle Daten im Cluster aufgrund des Ausfalls eines jeden Knotens im Cluster verloren. Ein solches Ereignis ist selten.

Wenn der gesamte Cluster ElastiCache Multi-AZ ausfällt, wird wie folgt vorgegangen:

Da jeder Ersatzknoten denselben Endpunkt wie der Knoten hat, der durch ihn ersetzt wird, müssen in Ihrer Anwendung keine Endpunktänderungen vorgenommen werden.

Weitere Informationen zum Suchen der Endpunkte einer Replikationsgruppe finden Sie in den folgenden Themen:

Es wird empfohlen, den primären Knoten und die Read Replicas in verschiedenen Availability Zones zu erstellen. Dadurch wird der Grad der Fehlertoleranz erhöht.

Testen des automatischen Failovers

Nachdem Sie das automatische Failover aktiviert haben, können Sie es mit der ElastiCache Konsole AWS CLI, der und der ElastiCache API testen.

Beim Testen ist Folgendes zu beachten:

Testen des automatischen Failovers mit dem AWS-Managementkonsole

Verwenden Sie das folgende Verfahren, um das automatische Failover mit der Konsole zu testen.

Testen des automatischen Failovers mit dem AWS CLI

Mithilfe dieses AWS CLI Vorgangs test-failover können Sie das automatische Failover auf jedem Multi-AZ aktivierten Cluster testen.

Im folgenden Beispiel wird der verwendet AWS CLI , um das automatische Failover für die Knotengruppe redis00-0003 im Valkey- oder Redis OSS-Cluster (Clustermodus aktiviert) zu testen. redis00

aws elasticache test-failover \
   --replication-group-id redis00 \
   --node-group-id redis00-0003

aws elasticache test-failover ^
   --replication-group-id redis00 ^
   --node-group-id redis00-0003

Die Ausgabe des vorhergehenden Befehls sieht in etwa wie folgt aus.

{
    "ReplicationGroup": {
        "Status": "available", 
        "Description": "1 shard, 3 nodes (1 + 2 replicas)", 
        "NodeGroups": [
            {
                "Status": "available", 
                "NodeGroupMembers": [
                    {
                        "CurrentRole": "primary", 
                        "PreferredAvailabilityZone": "us-west-2c", 
                        "CacheNodeId": "0001", 
                        "ReadEndpoint": {
                            "Port": 6379, 
                            "Address": "redis1x3-001.7ekv3t.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                        }, 
                        "CacheClusterId": "redis1x3-001"
                    }, 
                    {
                        "CurrentRole": "replica", 
                        "PreferredAvailabilityZone": "us-west-2a", 
                        "CacheNodeId": "0001", 
                        "ReadEndpoint": {
                            "Port": 6379, 
                            "Address": "redis1x3-002.7ekv3t.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                        }, 
                        "CacheClusterId": "redis1x3-002"
                    }, 
                    {
                        "CurrentRole": "replica", 
                        "PreferredAvailabilityZone": "us-west-2b", 
                        "CacheNodeId": "0001", 
                        "ReadEndpoint": {
                            "Port": 6379, 
                            "Address": "redis1x3-003.7ekv3t.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                        }, 
                        "CacheClusterId": "redis1x3-003"
                    }
                ], 
                "NodeGroupId": "0001", 
                "PrimaryEndpoint": {
                    "Port": 6379, 
                    "Address": "redis1x3.7ekv3t.ng.0001.usw2.cache.amazonaws.com"
                }
            }
        ], 
        "ClusterEnabled": false, 
        "ReplicationGroupId": "redis1x3", 
        "SnapshotRetentionLimit": 1, 
        "AutomaticFailover": "enabled", 
        "MultiAZ": "enabled",
        "SnapshotWindow": "11:30-12:30", 
        "SnapshottingClusterId": "redis1x3-002", 
        "MemberClusters": [
            "redis1x3-001", 
            "redis1x3-002", 
            "redis1x3-003"
        ], 
        "CacheNodeType": "cache.m3.medium", 
        "DataTiering": "disabled",
        "PendingModifiedValues": {}
    }
}

Verwenden Sie den Vorgang, um den Fortschritt Ihres Failovers zu verfolgen. AWS CLI describe-events

Weitere Informationen finden Sie hier:

Testen Sie den automatischen Failover mithilfe der API ElastiCache

Sie können das automatische Failover auf jedem Cluster testen, für den der Multi-AZ ElastiCache API-Vorgang TestFailover aktiviert wurde.

Das folgende Beispiel testet das automatische Failover auf der Knotengruppe redis00-0003 in der Replikationsgruppe (auf der Konsole im Cluster) redis00.

https://elasticache.us-west-2.amazonaws.com/
    ?Action=TestFailover
    &NodeGroupId=redis00-0003
    &ReplicationGroupId=redis00
    &Version=2015-02-02
    &SignatureVersion=4
    &SignatureMethod=HmacSHA256
    &Timestamp=20140401T192317Z
    &X-Amz-Credential=<credential>

Verwenden Sie den ElastiCache DescribeEvents API-Vorgang, um den Fortschritt Ihres Failovers zu verfolgen.

Weitere Informationen finden Sie hier:

Einschränkungen bei Multi-AZ

Beachten Sie die folgenden Einschränkungen für Multi-AZ: