ElastiCache Komponenten und Funktionen - Amazon ElastiCache
KnotenElastiCache ScherbenElastiCache ClusterElastiCache ReplikationElastiCache EndpunkteParametergruppenElastiCache SicherheitSubnetzgruppenElastiCache Backups--Ereignisse

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ElastiCache Komponenten und Funktionen

Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die wichtigsten Komponenten einer ElastiCache Amazon-Bereitstellung.

ElastiCache Knoten

Ein Knoten ist der kleinste Baustein einer ElastiCache Bereitstellung. Ein Knoten kann isoliert von anderen Knoten oder in einer bestimmten Beziehung zu anderen Knoten existieren.

Ein Knoten ist Teil eines sicheren, mit dem Netzwerk verbundenen RAMs mit fester Größe. Jeder Knoten führt eine Instance der Engine und der Version aus, die gewählt wurden, als Sie Ihren Cluster erstellt haben. Falls erforderlich, können Sie die Knoten in einem Cluster auf einen anderen Instance-Typ nach oben oder unten skalieren. Weitere Informationen finden Sie unter Skalierung ElastiCache.

Jeder Knoten in einem Cluster ist vom selben Instance-Typ und führt dieselbe Cache-Engine aus. Jeder Cache-Knoten besitzt einen eigenen Domain Name Service (DNS)-Namen und Port. Mehrere Arten von Cache-Knoten werden unterstützt, jeder mit unterschiedlich viel zugewiesenem Arbeitsspeicher. Eine Liste der unterstützten Knoten-Instance-Typen finden Sie unter Unterstützte Knotentypen.

Sie können Knoten auf einer pay-as-you-go Basis erwerben, bei der Sie nur für die Nutzung eines Knotens bezahlen. Oder Sie können reservierte Knotenpunkte zu einem deutlich reduzierten Stundensatz erwerben. Wenn Ihre Nutzungsrate hoch ist, können Sie durch den Kauf reservierter Knoten Geld sparen. Angenommen, Ihr Cluster wird fast immer verwendet, und Sie fügen gelegentlich Knoten hinzu, um Spitzen abzufangen. In diesem Fall können Sie eine Reihe von reservierten Knoten erwerben, die die meiste Zeit laufen.. Sie können dann pay-as-you-go Knoten für die Zeiten kaufen, in denen Sie gelegentlich Knoten hinzufügen müssen. Weitere Informationen zu reservierten Knoten finden Sie unter Reservierte Knoten.

Weitere Informationen zu Knoten finden Sie unter Knoten verwalten in ElastiCache.

ElastiCache Scherben

Ein Valkey- oder Redis-OSS-Shard (in der API und CLI als Knotengruppe bezeichnet) ist eine Gruppierung von ein bis sechs verwandten Knoten. Ein Valkey- oder Redis OSS-Cluster mit aktiviertem Clustermodus hat immer mindestens einen Shard.

Sharding ist eine Methode der Datenbankpartitionierung, die große Datenbanken in kleinere, schnellere und einfacher zu verwaltende Teile unterteilt, die als Daten-Shards bezeichnet werden. Dadurch kann die Datenbankeffizienz erhöht werden, indem Operationen auf mehrere separate Abschnitte verteilt werden. Die Verwendung von Shards kann viele Vorteile bieten, darunter eine verbesserte Leistung, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz.

Valkey- und Redis OSS-Cluster mit aktiviertem Clustermodus können bis zu 500 Shards enthalten, wobei Ihre Daten auf die Shards verteilt sind. Das Knoten- oder Shard-Limit kann auf maximal 500 pro Cluster erhöht werden, wenn die Valkey- oder Redis OSS-Engine-Version 5.0.6 oder höher ist. Sie können beispielsweise einen Cluster mit 500 Knoten konfigurieren, der zwischen 83 Shards (ein primärer Knoten und 5 Replikate pro Shard) und 500 Shards (ein primärer Knoten und keine Replikate) umfasst. Stellen Sie sicher, dass für die Erhöhung genügend IP-Adressen verfügbar sind. Häufige Fallstricke sind Subnetze in der Subnetzgruppe, die einen zu kleinen CIDR-Bereich haben, oder Subnetze, die gemeinsam genutzt und von anderen Clustern stark beansprucht werden. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen einer Subnetzgruppe. Für Versionen unter 5.0.6 liegt das Limit bei 250 pro Cluster.

Um eine Erhöhung des Limits zu beantragen, siehe AWS -Service-Limits und wählen Sie den Limittyp Knoten pro Cluster pro Instance-Typ.

Ein Shard mit mehreren Knoten implementiert die Replikation durch einen Primärknoten mit Lese-/Schreibzugriff und 1-5 Replikationsknoten. Weitere Informationen finden Sie unter Hohe Verfügbarkeit mit Replikationsgruppen.

Weitere Informationen zu Shards finden Sie unter Arbeiten mit Shards in ElastiCache.

ElastiCache Cluster

Ein Cluster ist eine logische Gruppierung von einem oder mehreren Knoten. Daten werden auf die Knoten in einem Memcache-Cluster und auf die Shards in einem Valkey- oder Redis OSS-Cluster, für den der Clustermodus aktiviert ist, partitioniert.

Viele Operationen sind ElastiCache auf Cluster ausgerichtet:

  • Erstellen eines Clusters

  • Modifizieren eines Clusters

  • Erstellen von Snapshots eines Clusters (alle Redis-Versionen)

  • Löschen eines Clusters

  • Anzeigen der Elemente in einem Cluster

  • Hinzufügen oder Entfernen von Kostenzuordnungs-Tags in einem Cluster

Detailliertere Informationen finden Sie in den folgenden verwandten Themen:

Typische Cluster-Konfigurationen

Folgende sind typische Clusterkonfigurationen.

Valkey- oder Redis OSS-Cluster

Valkey- oder Redis-OSS-Cluster mit deaktiviertem Clustermodus enthalten immer nur einen Shard (in der API und CLI eine Knotengruppe). Ein Valkey- oder Redis OSS-Shard enthält ein bis sechs Knoten. Wenn sich mehr als ein Knoten in einer Shard befindet, unterstützt die Shard die Replikation. Dabei ist ein Knoten der Primärknoten mit Lese/Schreibzugriff und die anderen sind nur lesende Replikationsknoten.

Für eine verbesserte Fehlertoleranz empfehlen wir, mindestens zwei Knoten in einem Valkey- oder Redis-OSS-Cluster zu haben und Multi-AZ zu aktivieren. Weitere Informationen finden Sie unter Minimieren von Ausfällen.

Wenn sich die Nachfrage nach Ihrem Valkey- oder Redis OSS-Cluster ändert, können Sie nach oben oder unten skalieren. Verschieben Sie dazu Ihren Cluster auf einen anderen Knoteninstanztyp. Wenn Ihre Anwendung leseintensiv ist, empfehlen wir, dem Cluster schreibgeschützte Replikate hinzuzufügen. So können Sie die Lesevorgänge auf eine angemessenere Anzahl von Knoten verteilen.

Sie können auch Daten-Tiering verwenden. Daten, auf die häufiger zugegriffen wird, werden im Speicher gespeichert, und Daten, auf die seltener zugegriffen wird, werden auf der Festplatte gespeichert. Der Vorteil der Verwendung von Daten-Tiering besteht darin, dass der Speicherbedarf verringert wird. Weitere Informationen finden Sie unter Daten-Tiering ElastiCache.

ElastiCache unterstützt das dynamische Ändern des Knotentyps eines Valkey- oder Redis OSS-Clusters in einen größeren Knotentyp. Information zur Skalierung nach oben oder unten finden Sie unter Skalierung von Einzelknotenclustern für Valkey oder Redis OSS (Clustermodus deaktiviert) oder Skalierung von Replikatknoten für Valkey oder Redis OSS (Clustermodus deaktiviert).

Typische Cluster-Konfigurationen für Memcached

Memcached unterstützt bis zu 300 Knoten pro Kunde für jede AWS Region, wobei jeder Cluster aus 1—60 Knoten besteht. In einem Memcached-Cluster können Sie die Daten über die Knoten partitionieren.

Wenn Sie die Memcached-Engine ausführen, können Cluster aus 1—60 Knoten bestehen. Sie partitionieren die Datenbank über die Knoten. Ihre Anwendung liest und schreibt auf den Endpunkt eines jeden Knotens. Weitere Informationen finden Sie unter Auto Discovery.

Um die Fehlertoleranz zu verbessern, platzieren Sie Ihre Memcached-Knoten in verschiedenen Availability Zones (AZs) innerhalb der Clusterregion. AWS Dadurch wirkt sich ein Fehler in einer AZ nur minimal auf den gesamten Cluster und die Anwendung aus. Weitere Informationen finden Sie unter Minimieren von Ausfällen.

Wenn sich die Anforderungen an den Memcached-Cluster ändern, können Sie ihn durch Hinzufügen oder Entfernen von Knoten skalieren. Dabei werden die Daten entsprechend der neuen Anzahl an Knoten neu partitioniert. Zur Partitionierung der Daten empfehlen wir, konsistentes Hashing zu verwenden. Weitere Informationen zu konsistentem Hashing finden Sie unter Konfiguration Ihres ElastiCache Clients für einen effizienten Lastenausgleich (Memcached).

ElastiCache Replikation

Für Valkey und Redis OSS wird die Replikation implementiert, indem zwei bis sechs Knoten in einem Shard gruppiert werden (in der API und CLI, als Knotengruppe bezeichnet). Einer dieser Knoten ist der primäre Knoten für Lese- und Schreibvorgänge. Alle anderen Knoten sind schreibgeschützte Replikationsknoten. Replikationen sind nur für Valkey und Redis OSS verfügbar und nicht ElastiCache für Memcached. ElastiCache

Jeder Replikationsknoten speichert eine Kopie der Daten vom primären Knoten. Replikationsknoten verwenden asynchrone Replikationsmechanismen, um die Synchronisierung mit dem primären Knoten aufrecht zu erhalten. Anwendungen können von jedem Knoten im Cluster lesen, aber nur auf primäre Knoten schreiben. Read Replicas erhöhen die Skalierbarkeit, indem sie Lesevorgänge über mehrere Endpunkte verteilen. Read Replicas verbessern auch die Fehlertoleranz, indem sie mehrere Kopien der Daten speichern. Durch die Verteilung von Read Replicas auf mehrere Availability Zones wird die Fehlertoleranz noch weiter verbessert. Weitere Informationen zur Fehlertoleranz finden Sie unter Minimieren von Ausfällen.

Valkey- oder Redis-OSS-Cluster unterstützen einen Shard (in der API und CLI, als Knotengruppe bezeichnet).

Die Replikation aus Perspektive von API und CLI verwendet eine andere Terminologie, um die Kompatibilität mit früheren Versionen zu gewährleisten. Die Ergebnisse sind jedoch dieselben. Die folgende Tabelle zeigt die API- und CLI-Bedingungen für das Ausführen von Replikationen.

Vergleich der Replikation: Valkey oder Redis OSS (Clustermodus deaktiviert) und Valkey oder Redis OSS (Clustermodus aktiviert) --> Valkey oder Redis OSS-Cluster mit aktiviertem Clustermodus im Vergleich zu Valkey oder Redis OSS-Cluster mit deaktiviertem Clustermodus

In der folgenden Tabelle finden Sie einen Vergleich der Funktionen der Replikationsgruppen Valkey oder Redis OSS (Clustermodus deaktiviert) und Valkey oder Redis OSS (Clustermodus aktiviert).

Valkey- oder Redis OSS-Cluster mit deaktiviertem Clustermodus Valkey- oder Redis OSS-Cluster mit aktiviertem Clustermodus
Shards (Knotengruppen) 1 1–500  
Replikate pro Shard (Knotengruppe) 0–5 0–5
Datenpartitionierung Nein Ja
Hinzufügen/Löschen von Replikaten Ja Ja
Hinzufügen/Löschen von Knotengruppen Nein Ja
Unterstützung einer Erweiterung Ja Ja
Unterstützung von Engine-Upgrades Ja Ja
Hochstufen eines Replikats auf Primär Ja Automatisch
Multi-AZ Optional Erforderlich
Sicherung/Wiederherstellung Ja Ja
Hinweise:
Wenn sich auf einem Primärsystem keine Replikate befinden, verlieren Sie bei einem Ausfall des Primärsystems alle darauf befindlichen Daten.
Sie können Backup und Restore verwenden, um zu Valkey oder Redis OSS zu migrieren (Clustermodus aktiviert).
Sie können Backup und Restore verwenden, um die Größe Ihres Valkey- oder Redis OSS-Clusters (Clustermodus aktiviert) zu ändern.

Sämtliche Shards (in der API und CLI, Knotengruppen) und Knoten müssen sich in derselben AWS -Region befinden. Sie können die einzelnen Knoten jedoch in mehreren Availability Zones innerhalb dieser Region bereitstellen. AWS

Lesereplikate schützen vor möglichem Datenverlust, da Ihre Daten über zwei oder mehr Knoten repliziert werden – den primären und einen oder mehrere Lesereplikate. Für eine höhere Zuverlässigkeit und schnellere Wiederherstellung empfehlen wir, ein oder mehrere Lesereplikate in verschiedenen Availability Zones zu erstellen.

Sie können auch globale Datenspeicher nutzen. Mithilfe der OSS-Funktion Global Datastore for Redis können Sie mit einer vollständig verwalteten, schnellen, zuverlässigen und sicheren Replikation über Regionen hinweg arbeiten. AWS Mit dieser Funktion können Sie regionsübergreifende Read Replica-Cluster erstellen, um Lesevorgänge mit niedriger Latenz und regionsübergreifende Disaster Recovery ElastiCache zu ermöglichen. AWS Weitere Informationen finden Sie unter AWS Regionsübergreifende Replikation mithilfe globaler Datenspeicher.

Replikation: Einschränkungen und Ausnahmen

  • Multi-AZ wird für den Knotentypen T1 nicht unterstützt.

ElastiCache Endpunkte

Ein Endpunkt ist die eindeutige Adresse, die Ihre Anwendung verwendet, um eine Verbindung zu einem ElastiCache Knoten oder Cluster herzustellen.

Einzelknoten-Endpunkte für Valkey oder Redis OSS mit deaktiviertem Clustermodus

Der Endpunkt für einen Valkey- oder Redis OSS-Cluster mit einem Knoten wird verwendet, um eine Verbindung zum Cluster sowohl für Lese- als auch für Schreibvorgänge herzustellen.

Endpunkte mit mehreren Knoten für Valkey oder Redis OSS mit deaktiviertem Clustermodus

Ein Valkey- oder Redis OSS-Cluster mit mehreren Knoten und deaktiviertem Clustermodus hat zwei Arten von Endpunkten. Über den primären Endpunkt wird immer die Verbindung zum primären Knoten im Cluster hergestellt, auch wenn sich die primäre Rolle des Knotens ändert. Verwenden Sie den primären Endpunkt für alle Schreibvorgänge im Cluster.

Verwenden Sie Leser-Endpunkt, um am Endpunkt ankommende Verbindungen auf alle Lesereplikate zu verteilen. Verwenden Sie die einzelnen Knotenendpunkte für Lesevorgänge (in der API/CLI werden diese als Leseendpunkte bezeichnet).

Valkey- oder Redis OSS-Endpunkte (Clustermodus aktiviert)

Ein Valkey- oder Redis OSS-Cluster mit aktiviertem Clustermodus hat einen einzigen Konfigurationsendpunkt. Über die Verbindung zum Konfigurationsendpunkt findet die Anwendung für jede Shard im Cluster die primären Endpunkte sowie jene für Schreibvorgänge.

Weitere Informationen finden Sie unter Verbindungsendpunkte finden in ElastiCache.

ElastiCache für Memcached-Endpunkte

Jeder Knoten in einem Memcached-Cluster hat einen eigenen Endpunkt. Der Cluster verfügt auch über einen sogenannten Konfigurationsendpunkt. Wenn Sie Auto Discovery aktivieren und eine Verbindung zum Konfigurationsendpunkt herstellen, kennt die Anwendung jeden Knotenendpunkt, auch wenn danach Knoten im Cluster hinzugefügt oder entfernt wurden. Weitere Informationen finden Sie unter Auto Discovery.

Weitere Informationen finden Sie unter Verbindungsendpunkte finden in ElastiCache.

ElastiCache Parametergruppen

Cache-Parametergruppen vereinfachen die Verwaltung von Laufzeiteinstellungen für unterstützte Engine-Software. Parameter werden zur Steuerung von Speichernutzung, Bereinigungsrichtlinien, Elementgrößen usw verwendet. Eine ElastiCache Parametergruppe ist eine benannte Sammlung von Engine-spezifischen Parametern, die Sie auf einen Cluster anwenden können. Dadurch stellen Sie sicher, dass alle Knoten in diesem Cluster identisch konfiguriert werden.

Eine Liste der unterstützten Parameter, ihrer Standardwerte und der Parameter, die geändert werden können, finden Sie unter DescribeEngineDefaultParameters (CLI: describe-engine-default-parameters).

Ausführlichere Informationen zu ElastiCache Parametergruppen finden Sie unterKonfiguration von Motorparametern mithilfe von ElastiCache Parametergruppen.

ElastiCache Sicherheit

Aus Sicherheitsgründen ist der ElastiCache Knotenzugriff auf Anwendungen beschränkt, die auf den von Ihnen zugelassenen EC2 Amazon-Instances ausgeführt werden. Sie können die EC2 Amazon-Instances, die auf Ihren Cluster zugreifen können, mithilfe von Sicherheitsgruppen steuern.

Standardmäßig werden alle neuen ElastiCache Cluster in einer Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) -Umgebung gestartet. Sie können Subnetzgruppen verwenden, um Cluster-Zugriff von EC2 Amazon-Instances aus zu gewähren, die in bestimmten Subnetzen ausgeführt werden.

Unterstützt nicht nur den Knotenzugriff, sondern ElastiCache unterstützt auch TLS und In-Place-Verschlüsselung für Knoten, auf denen bestimmte Versionen von ausgeführt werden. ElastiCache Weitere Informationen finden Sie hier:

ElastiCache Subnetzgruppen

Eine Subnetzgruppe ist eine Sammlung von Subnetzen (in der Regel privat), die Sie für Ihre Cluster in einer Amazon-VPC-Umgebung festlegen können.

Wenn Sie einen Cluster in einer Amazon VPC erstellen, müssen Sie eine Subnetzgruppe angeben. ElastiCache verwendet diese Cache-Subnetzgruppe, um ein Subnetz und IP-Adressen innerhalb dieses Subnetzes auszuwählen und diese mit Ihren Cache-Knoten zu verknüpfen.

Weitere Informationen zur Verwendung von Cache-Subnetzgruppen in einer Amazon-VPC-Umgebung finden Sie im Folgenden:

ElastiCache Backups

Ein Backup ist eine point-in-time Kopie eines Valkey- oder Redis OSS-Clusters oder eines serverlosen Caches oder eines serverlosen Memcached-Caches. Backups können zur Wiederherstellung eines bestehenden Clusters oder zum Seeding eines neuen Clusters verwendet werden. Sicherungen umfassen alle Daten in einem Cluster sowie zusätzlich einige Metadaten.

Abhängig von der Version von Valkey oder Redis OSS, die auf Ihrem Cluster ausgeführt wird, benötigt der Backup-Prozess unterschiedliche Mengen an reserviertem Speicher, um erfolgreich zu sein. Weitere Informationen finden Sie hier:

ElastiCache Ereignisse

ElastiCache Sendet bei wichtigen Ereignissen in einem Cache-Cluster eine Benachrichtigung an ein bestimmtes Amazon SNS SNS-Thema. Zu diesen Ereignissen gehören z. B. das fehlgeschlagene oder erfolgreiche Hinzufügen eines Knotens, die Änderung einer Sicherheitsgruppe usw. Durch die Überwachung von Schlüsselereignissen können Sie den aktuellen Zustand Ihrer Cluster erkennen und in vielen Fällen Korrekturmaßnahmen ergreifen.

Weitere Informationen zu ElastiCache Ereignissen finden Sie unterAmazon SNS SNS-Überwachung von Ereignissen ElastiCache .