Valkey と Redis でマルチ AZ ElastiCache を使用して のダウンタイムを最小限に抑える OSS

Valkey と Redis ElastiCache では、プライマリノードを置き換えるOSS必要があるインスタンスが多数あります。これには、特定のタイプの計画的なメンテナンスや、プライマリノードまたはアベイラビリティーゾーンの障害が発生する可能性の低いイベントが含まれます。

この置き換えにより、クラスターのダウンタイムが発生しますが、マルチ AZ が有効になっている場合、ダウンタイムは最小限に抑えられます。プライマリノードのロールは、いずれかのリードレプリカに自動的にフェイルオーバーされます。 ElastiCache はこれを透過的に処理するため、新しいプライマリノードを作成してプロビジョニングする必要はありません。このフェイルオーバーとレプリカの昇格により、昇格が完了したらすぐに新しいプライマリへの書き込みを再開できます。

ElastiCache は、昇格されたレプリカのドメインネームサービス (DNS) 名も伝達します。これを行うのは、アプリケーションがプライマリエンドポイントに書き込みを行う場合、アプリケーションでエンドポイントの変更が必要なくなるためです。個別のエンドポイントから読み取りを行う場合は、プライマリに昇格されたレプリカの読み取りエンドポイントを新しいレプリカのエンドポイントに変更してください。

メンテナンス更新やセルフサービス更新に伴って開始された計画的なノード置換の場合:

マルチ AZ を有効にするには、 ElastiCache マネジメントコンソール、 AWS CLI、または を使用します ElastiCache API。

Valkey または Redis OSSクラスター ( APIおよび 、レプリケーショングループ) で ElastiCache マルチ AZ を有効にするとCLI、耐障害性が向上します。これは特に、クラスターの読み取り/書き込みプライマリクラスタノードが到達できなくなった場合、または何らかの理由で障害が発生した場合に当てはまります。マルチ AZ は、各シャードに複数のノードを持つ Valkey クラスターと Redis OSSクラスターでのみサポートされています。

マルチ AZ の有効化

マルチ AZ は、 ElastiCache コンソール、または を使用してクラスター (API または CLI、レプリケーショングループ) を作成 AWS CLIまたは ElastiCache変更するときに有効にできますAPI。

マルチ AZ は、使用可能なリードレプリカが 1 つ以上ある Valkey または Redis OSS (クラスターモードが無効) クラスターでのみ有効にできます。リードレプリカのないクラスターでは、高可用性や耐障害性は提供されません。レプリケーションが有効なクラスターの作成については、「Valkey または Redis OSSレプリケーショングループの作成」を参照してください。レプリケーションが有効なクラスターへのリードレプリカの追加については、「Valkey または Redis のリードレプリカの追加 OSS (クラスターモードが無効）」を参照してください。

マルチ AZ の有効化 (コンソール)

ElastiCache コンソールを使用してマルチ AZ を有効にするには、新しい Valkey または Redis OSSクラスターを作成するとき、またはレプリケーションを使用して既存のクラスターを変更します。

マルチ AZ は、Valkey または Redis OSS (クラスターモードが有効) クラスターでデフォルトで有効になっています。

ElastiCache コンソールを使用してクラスターを作成するときにマルチ AZ を有効にする

このプロセスの詳細については、「Valkey (クラスターモードが無効) クラスターの作成 (コンソール）」を参照してください。必ず 1 つ以上のレプリカを用意して、マルチ AZ を有効にしてください。

既存のクラスターでのマルチ AZ の有効化 (コンソール)

このプロセスの詳細については、「の使用 ElastiCache AWS Management Console」でクラスターの変更に関する説明を参照してください。

マルチ AZ の有効化 (AWS CLI)

次のコード例では AWS CLI 、 を使用して、レプリケーショングループ のマルチ AZ を有効にしますredis12。

Linux、macOS、Unix の場合:

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

Windows の場合:

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

このコマンドからのJSON出力は次のようになります。

{
    "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": {}
    }
}

詳細については、AWS CLI コマンドリファレンスの以下のトピックを参照してください。

マルチ AZ の有効化 (ElastiCache API)

次のコード例では、 ElastiCache APIを使用して、レプリケーショングループ のマルチ AZ を有効にします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>

詳細については、 ElastiCache APIリファレンスの以下のトピックを参照してください。

障害シナリオとマルチ AZ のレスポンス

マルチ AZ の導入前に、 は、障害が発生したノードを再作成して再プロビジョニングすることで、クラスターの障害が発生したノード ElastiCache を検出して置き換えました。マルチ AZ を有効にすると、失敗したプライマリノードはレプリケーションの遅延が最も小さいレプリカにフェイルオーバーされます。選択されたレプリカは自動的にプライマリに昇格されます。このプロセスは、新しいプライマリノードを作成して再プロビジョニングするよりも大幅に高速です。通常は数秒で、クラスターへの書き込みが再び可能になります。

マルチ AZ が有効になっている場合、 はプライマリノードの状態 ElastiCache を継続的にモニタリングします。プライマリノードが失敗すると、失敗のタイプに応じて次のいずれかのアクションが実行されます。

プライマリノードのみが失敗した場合の障害シナリオ

プライマリノードのみが失敗した場合、レプリケーションの遅延が最も小さいリードレプリカがプライマリに昇格されます。次に、失敗したプライマリと同じアベイラビリティーゾーンに置換リードレプリカが作成されてプロビジョニングされます。

プライマリノードのみが失敗した場合、 ElastiCache マルチ AZ は以下を実行します。

新しいレプリカが使用可能になった後は、次の影響に注意してください。

クラスターのエンドポイントの検索については、以下のトピックを参照してください。

プライマリノードと複数のリードレプリカが失敗した場合の障害シナリオ

プライマリおよび少なくとも 1 つのリードレプリカで障害が発生した場合、利用可能でレプリケーションの遅延が最も少ないレプリカが、プライマリクラスターに昇格されます。また、障害が発生したノードおよびプライマリに昇格されたレプリカと同じアベイラビリティーゾーンで、新しいリードレプリカが作成およびプロビジョニングされます。

プライマリノードと一部のリードレプリカが失敗すると、 ElastiCache マルチ AZ は以下を実行します。

新しいノードが使用可能になったら、アプリケーションに以下の変更を行います。

クラスター全体が失敗した場合の障害シナリオ

すべてに障害が発生した場合、すべてのノードは、元のノードと同じアベイラビリティーゾーンで再作成され、プロビジョニングされます。

このシナリオでは、クラスター内のすべてのデータがクラスター内のすべてのノードの障害のために失われます。これはまれにしか発生しません。

クラスター全体が失敗すると、 ElastiCache マルチ AZ は以下を実行します。

置換先の各ノードと置換元のノードはエンドポイントが同じであるため、アプリケーションでエンドポイントを変更する必要はありません。

レプリケーショングループのエンドポイントの検索については、次のトピックを参照してください:

耐障害性レベルを上げるために、プライマリノードとリードレプリカは別々のアベイラビリティーゾーンに作成することをお勧めします。

自動フェイルオーバーのテスト

自動フェイルオーバーを有効にする AWS CLIと、 ElastiCache コンソール、、および を使用してテストできます ElastiCache API。

テストを行う場合、以下の点に注意してください。

を使用した自動フェイルオーバーのテスト AWS Management Console

コンソールで自動フェイルオーバーをテストするには、次の手順に従います。

を使用した自動フェイルオーバーのテスト AWS CLI

AWS CLI オペレーション を使用して、マルチ AZ 対応クラスターの自動フェイルオーバーをテストできますtest-failover。

次の例では AWS CLI 、 を使用して、Valkey または Redis OSS (クラスターモードが有効) クラスター redis00-0003 のノードグループで自動フェイルオーバーをテストします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

上のコマンドによる出力は次のようになります。

{
    "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": {}
    }
}

フェイルオーバーの進行状況を追跡するには、 AWS CLI describe-eventsオペレーションを使用します。

詳細については、次を参照してください。

を使用した自動フェイルオーバーのテスト ElastiCache API

オペレーション を使用して、マルチ AZ で有効なクラスターで自動フェイルオーバーを ElastiCache APIテストできますTestFailover。

次の例では、レプリケーショングループ (コンソールではクラスター) redis00 のノードグループ redis00-0003 で、自動フェイルオーバーをテストします。

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>

フェイルオーバーの進行状況を追跡するには、 ElastiCache DescribeEventsAPIオペレーションを使用します。

詳細については、次を参照してください。

マルチ AZ の制限事項

マルチ AZ では、以下の制限に注意してください。