Minimierung von Ausfallzeiten in ElastiCache (Redis OSS) mit Multi-AZ

Es gibt eine Reihe von Fällen, in denen ElastiCache (Redis OSS) 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 einer gewissen Ausfallzeit für den Cluster, aber wenn Multi-AZ aktiviert ist, wird die Ausfallzeit 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 Multi-AZ mithilfe der ElastiCache Management Console, der oder der AWS CLI API aktivieren. ElastiCache

Die Aktivierung von ElastiCache Multi-AZ auf Ihrem Redis OSS-Cluster (in der API und CLI, Replikationsgruppe) verbessert Ihre Fehlertoleranz. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Ihrem Cluster zugehörige primäre Cluster für Lese- und Schreibvorgänge nicht verfügbar ist oder ausfällt. Multi-AZ wird nur auf Redis OSS-Clustern unterstützt, die mehr als einen Knoten in jedem Shard haben.

Aktivieren von Multi-AZ

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

Sie können Multi-AZ nur auf Redis OSS-Clustern (Clustermodus deaktiviert) aktivieren, 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 Eine Redis OSS-Replikationsgruppe erstellen. Weitere Informationen zum Hinzufügen einer Read Replica zu einem Cluster mit Replikation finden Sie unter Hinzufügen einer Read Replica für Redis OSS-Replikationsgruppen (Cluster Mode Disabled).

Aktivieren von Multi-AZ (Konsole)

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

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

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

Weitere Informationen zu diesem Vorgang finden Sie unter Erstellen eines Redis OSS-Clusters (Cluster-Modus deaktiviert) (Konsole). Achten Sie darauf, dass mehr als ein Replikat vorhanden und Multi-AZ aktiviert ist.

Aktivieren von Multi-AZ auf einem vorhandenen Cluster (Konsole)

Weitere Informationen zu diesem Prozess finden Sie unter „Ändern eines Clusters“ Mit dem AWS Management Console.

Aktivieren von Multi-AZ (AWS CLI)

Das folgende Codebeispiel verwendet die AWS CLI , um Multi-AZ für die Replikationsgruppe zu aktivieren. redis12

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:

Multi-AZ (ElastiCache API) aktivieren

Das folgende Codebeispiel verwendet die ElastiCache API, um Multi-AZ für die Replikationsgruppe zu aktivieren. redis12

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 finden Sie in der ElastiCache API-Referenz zu diesen Themen:

Fehlerszenarien mit Multi-AZ-Antworten

Vor der Einführung von Multi-AZ wurden die ausgefallenen Knoten eines Clusters ElastiCache erkannt und ersetzt, indem der ausgefallene Knoten neu erstellt und neu bereitgestellt wurde. Wenn Sie Multi-AZ aktivieren, wird bei einem ausgefallenen primärer Knoten ein Failover auf das Replikat mit der geringsten Replikationsverzögerung durchgeführt. 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 Multi-AZ aktiviert ist, wird der Status des ElastiCache Primärknotens 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 ausfällt, geht ElastiCache Multi-AZ wie folgt vor:

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, geht ElastiCache Multi-AZ wie folgt vor:

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 ausfällt, geht ElastiCache Multi-AZ wie folgt vor:

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 den automatischen Failover aktiviert haben, können Sie ihn mithilfe der ElastiCache Konsole AWS CLI, der und der ElastiCache API testen.

Beim Testen ist Folgendes zu beachten:

Testen des automatischen Failovers mit dem AWS Management Console

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

Testen Sie den automatischen Failover mit dem AWS CLI

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

Im folgenden Beispiel wird der verwendet AWS CLI , um den automatischen Failover für die Knotengruppe redis00-0003 im 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

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

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 von Redis OSS Multi-AZ

Beachten Sie die folgenden Einschränkungen für Redis OSS Multi-AZ: