本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异,则一律以英文原文为准。
数据分层 ElastiCache
ElastiCache 对于组成复制组并使用 r6gd 系列节点类型的 Valkey 或 Redis OSS 集群,其数据在内存和本地 SSD(固态驱动器)存储之间分层。数据分层为Valkey或Redis OSS工作负载提供了一种新的性价比选项,它除了在内存中存储数据外,还在每个集群节点中使用成本较低的固态硬盘 (SSDs)。它非常适合经常访问的数据不超过总体数据集的 20% 的工作负载,以及能够容忍访问 SSD 中数据时所出现的额外延迟的应用程序。
在具有数据分层的 ElastiCache 集群上, ElastiCache 监控其存储的每个项目的最后访问时间。当可用内存 (DRAM) 被完全消耗时, ElastiCache使用最近最少使用的 (LRU) 算法将不经常访问的内容自动从内存移动到固态硬盘。随后访问固态硬盘上的数据时, ElastiCache 会在处理请求之前自动异步将其移回内存。如果您的工作负载只会经常访问部分数据,则数据分层将是经济高效地扩缩容量的极佳方法。
请注意,使用数据分层时,键本身始终保留在内存中,而 LRU 将控制值在内存和磁盘上的位置。通常,在使用数据分层时,我们建议您的键大小小于值。
数据分层旨在将对应用程序工作负载的性能影响降至最低。例如,假设 500 字节的字符串值,与请求存储在内存中的数据相比,请求存储在 SSD 上的数据预计平均会增加 300 微秒的延迟。
如果使用最大型号的数据分层节点 (cache.r6gd.16xlarge),您可以在单个 500 节点集群中存储最高 1PB 的数据(使用 1 个只读副本时 500TB)。数据分层与中支持的所有 Valkey 或 Redis OSS 命令和数据结构兼容。 ElastiCache使用此功能无需任何客户端更改。
最佳实践
我们建议您遵循以下最佳实践:
数据分层非常适合经常访问的数据不超过总体数据集的 20% 的工作负载,以及能够容忍访问 SSD 中数据时所出现的额外延迟的应用程序。
在数据分层节点上使用可用的 SSD 容量时,我们建议值大小大于键。在 DRAM 和 SSD 之间移动项目时,键将始终保留在内存中,并且只有值会移动到 SSD 层。
限制
数据分层功能存在以下限制:
您只能在复制组中的集群上使用数据分层。
您使用的节点类型必须属于 r6gd 系列,目前可在以下区域使用:
us-east-2
、us-east-1
、us-west-2
、us-west-1
、eu-west-1
、eu-central-1
、eu-north-1
、eu-west-3
、ap-northeast-1
、ap-southeast-1
、ap-southeast-2
、ap-south-1
、ca-central-1
和sa-east-1
。您必须使用 Valkey 7.2 或更高版本的引擎,或者使用 Redis OSS 6.2 或更高版本的引擎。
除非两个集群都为 r6gd 集群,否则不能将 r6gd 集群的备份还原到其他集群。
不能将使用数据分层功能的集群备份导出到 Amazon S3。
在 r6gd 节点类型上运行的集群不支持在线迁移。
不支持将使用数据分层功能的集群(例如,使用 r6gd 节点类型的集群)扩缩至不使用数据分层功能的集群(例如,使用 r6g 节点类型的集群)。有关更多信息,请参阅 缩放 ElastiCache。
对于 Valkey 7.2 及更高版本和 Redis OSS 7.0.7 及更高版本,使用数据分层的集群支持自动扩缩。有关更多信息,请参阅 自动扩缩 Valkey 和 Redis OSS 集群
数据分层仅支持
volatile-lru
、allkeys-lru
、volatile-lfu
、allkeys-lfu
和noeviction
maxmemory 策略。Valkey 7.2 及更高版本和 Redis OSS 7.0.7 及更高版本支持无分支保存。有关更多信息,请参阅 如何实施同步和备份。
大于 128MiB 的项目不会移动到 SSD。
定价
与 R6g 节点(仅内存)相比,R6gd 节点的总存储容量(内存 + SSD)提高了 4.8 倍,以最大利用率运行时可帮助实现超过 60% 的节省。有关更多信息,请参阅 ElastiCache 定价
监控
ElastiCache 提供专为监控使用数据分层的性能集群而设计的指标。要监控 DRAM 中的项目与 SSD 的比例,可以使用 Valkey 和 Redis OSS 的指标中的 CurrItems
指标。您可以按以下方式计算百分比:(CurrItems 使用维度:层 = 内存 x 100)/(CurrItems 没有维度筛选器)。
如果配置的驱逐策略允许,则当内存中的项目百分比降至5%以下时, ElastiCache 将开始驱逐项目。在配置了 noeviction 策略的节点上,写入操作将收到内存不足错误。
当内存中的项目百分比降至 5% 以下时,我们建议您考虑横向扩展已启用集群模式的集群的规模,或纵向扩展已禁用集群模式的集群的规模。有关扩展的更多信息,请参阅扩缩 Valkey 或 Redis OSS 中的集群(已启用集群模式)。有关使用数据分层的 Valkey 或 Redis OSS 集群指标的更多信息,请参阅 Valkey 和 Redis OSS 的指标。
数据分层功能的使用
您可在创建复制组中的集群时选择 r6gd 系列的节点类型(例如 cache.r6gd.xlarge),从而使用数据分层功能。选择该节点类型将会自动启用数据分层功能。
有关创建集群的更多信息,请参阅创建 Valkey 或 Redis OSS 集群。
使用创建复制组时 AWS CLI,您可以通过从 r6gd 系列中选择节点类型(例如 c ache.r6gd.xlar ge)并设置参数来使用数据分层。--data-tiering-enabled
选择 r6gd 系列的节点类型时,您将不能选择停止使用数据分层功能。如果您设置 --no-data-tiering-enabled
参数,操作将会失败。
对于 Linux、macOS 或 Unix:
aws elasticache create-replication-group \ --replication-group-id redis-dt-cluster \ --replication-group-description "Redis OSS cluster with data tiering" \ --num-node-groups 1 \ --replicas-per-node-group 1 \ --cache-node-type cache.r6gd.xlarge \ --engine redis \ --cache-subnet-group-name default \ --automatic-failover-enabled \ --data-tiering-enabled
对于 Windows:
aws elasticache create-replication-group ^ --replication-group-id redis-dt-cluster ^ --replication-group-description "Redis OSS cluster with data tiering" ^ --num-node-groups 1 ^ --replicas-per-node-group 1 ^ --cache-node-type cache.r6gd.xlarge ^ --engine redis ^ --cache-subnet-group-name default ^ --automatic-failover-enabled ^ --data-tiering-enabled
运行此操作后,您将会看到一条与以下类似的响应:
{ "ReplicationGroup": { "ReplicationGroupId": "redis-dt-cluster", "Description": "Redis OSS cluster with data tiering", "Status": "creating", "PendingModifiedValues": {}, "MemberClusters": [ "redis-dt-cluster" ], "AutomaticFailover": "enabled", "DataTiering": "enabled", "SnapshotRetentionLimit": 0, "SnapshotWindow": "06:00-07:00", "ClusterEnabled": false, "CacheNodeType": "cache.r6gd.xlarge", "TransitEncryptionEnabled": false, "AtRestEncryptionEnabled": false } }
将数据从备份还原到启用数据分层的集群
您可以使用(控制台)、()或(ElastiCache API)将备份还原到启用了数据分层的新集群。AWS CLI当您使用 r6gd 系列的节点类型创建集群时,系统会启用数据分层。
从备份还原到启用数据分层的集群(控制台)
-
登录 AWS Management Console 并打开 ElastiCache 控制台,网址为 https://console.aws.amazon.com/elasticache/
。 -
从导航窗格中,选择 Backups(备份)。
-
在备份列表中,选择您要从中进行还原的备份名称左侧的复选框。
-
选择 Restore(还原)。
-
完成 Restore Cluster(还原集群)对话框。务必要填写所有 Required(必填)字段以及您希望更改原定设置的任何其他字段。
-
Cluster ID(集群 ID)– 必填。新集群的名称。
-
已启用集群模式(横向扩展)– 对 Valkey 或 Redis OSS(已启用集群模式)集群选择此项。
-
Node Type(节点类型)– 选择 cache.r6gd.xlarge 或 r6gd 系列中的任何其他节点类型。
-
Number of Shards(分片数量)– 选择您希望新集群拥有的分片(API/CLI:节点组)数量。
-
Replicas per Shard(每个分区的副本数)– 选择您希望各分区拥有的只读副本节点数量。
-
Slots and keyspaces(槽和键空间) – 选择您希望如何在分区之间分布键。如果您选择指定键分配,请完成为各分片指定键范围的表。
-
Availability zone(s)(可用区)– 指定您希望如何选择集群的可用区。
-
Port(端口)– 仅当您希望新集群使用不同端口时才更改此项。
-
Choose a VPC(选择 VPC)– 选择要在其中创建此集群的 VPC。
-
参数组 – 选择为所选节点类型预留了足够 Valkey 或 Redis OSS 内存开销的参数组。
-
-
根据需要进行设置后,选择创建。
有关创建集群的更多信息,请参阅创建 Valkey 或 Redis OSS 集群。
使用创建复制组时,默认情况下 AWS CLI,通过从 r6gd 系列中选择节点类型(例如 c ache.r6gd.xlar ge)并设置参数来使用数据分层。--data-tiering-enabled
选择 r6gd 系列的节点类型时,您将不能选择停止使用数据分层功能。如果您设置 --no-data-tiering-enabled
参数,操作将会失败。
对于 Linux、macOS 或 Unix:
aws elasticache create-replication-group \ --replication-group-id redis-dt-cluster \ --replication-group-description "Redis OSS cluster with data tiering" \ --num-node-groups 1 \ --replicas-per-node-group 1 \ --cache-node-type cache.r6gd.xlarge \ --engine redis \ --cache-subnet-group-name default \ --automatic-failover-enabled \ --data-tiering-enabled \ --snapshot-name
my-snapshot
对于 Linux、macOS 或 Unix:
aws elasticache create-replication-group ^ --replication-group-id redis-dt-cluster ^ --replication-group-description "Redis OSS cluster with data tiering" ^ --num-node-groups 1 ^ --replicas-per-node-group 1 ^ --cache-node-type cache.r6gd.xlarge ^ --engine redis ^ --cache-subnet-group-name default ^ --automatic-failover-enabled ^ --data-tiering-enabled ^ --snapshot-name
my-snapshot
运行此操作后,您将会看到一条与以下类似的响应:
{ "ReplicationGroup": { "ReplicationGroupId": "redis-dt-cluster", "Description": "Redis OSS cluster with data tiering", "Status": "creating", "PendingModifiedValues": {}, "MemberClusters": [ "redis-dt-cluster" ], "AutomaticFailover": "enabled", "DataTiering": "enabled", "SnapshotRetentionLimit": 0, "SnapshotWindow": "06:00-07:00", "ClusterEnabled": false, "CacheNodeType": "cache.r6gd.xlarge", "TransitEncryptionEnabled": false, "AtRestEncryptionEnabled": false } }