Organización de datos en niveles

Los clústeres que componen un grupo de replicación y utilizan un tipo de nodo de la familia r6gd tienen sus datos en niveles entre la memoria y el almacenamiento SSD local (unidades de estado sólido). La organización de datos en niveles proporciona una nueva opción de precio-rendimiento para las cargas de trabajo de Redis mediante el uso de unidades de estado sólido (SSD) de menor costo en cada nodo de clúster, además de almacenar datos en la memoria. Es ideal para cargas de trabajo que acceden regularmente a hasta un 20 por ciento de su conjunto de datos general y para aplicaciones que pueden tolerar latencia adicional al acceder a los datos en SSD.

En los clústeres con niveles de datos, ElastiCache supervisa la hora del último acceso de cada elemento que almacena. Cuando la memoria disponible (DRAM) se agota por completo, ElastiCache utiliza un algoritmo utilizado recientemente (LRU) para mover automáticamente los elementos a los que se accede con poca frecuencia de la memoria a la SSD. Cuando se accede posteriormente a los datos de la SSD, los devuelve a la memoria de ElastiCache forma automática y asíncrona antes de procesar la solicitud. Si tiene una carga de trabajo que solo accede a un subconjunto de sus datos regularmente, la organización de datos en niveles es una forma óptima de escalar su capacidad de forma rentable.

Tenga en cuenta que cuando se utiliza la organización de datos en niveles, las propias claves siempre permanecen en la memoria, mientras que la LRU rige la ubicación de los valores en la memoria frente al disco. En general, recomendamos que los tamaños de las claves sean más pequeños que los tamaños de los valores al usar la organización de datos en niveles.

La organización de datos en niveles está diseñada para tener un impacto mínimo en el rendimiento de las cargas de trabajo Por ejemplo, suponiendo valores de cadena de 500 bytes, puede esperar 300 microsegundos adicionales de latencia en promedio para las solicitudes de datos almacenados en SSD en comparación con las solicitudes de datos de la memoria.

Con el mayor tamaño de nodo de organización de datos en niveles (cache.r6gd.16xlarge), puede almacenar hasta 1 petabyte en un solo clúster de 500 nodos (500 TB cuando se utiliza 1 réplica de lectura). La organización de datos en niveles es compatible con todos los comandos y estructuras de datos de Redis compatibles. ElastiCache No es necesario cambiar el lado del cliente para usar esta característica.

Temas

Prácticas recomendadas
Limitaciones
Precios
Monitorización
Uso de la organización de datos en niveles
Restauración de datos desde copias de seguridad en clústeres con la organización de datos en niveles

Prácticas recomendadas

Recomendamos que siga las siguientes prácticas recomendadas:

La organización de datos en niveles es ideal para cargas de trabajo que acceden regularmente hasta un 20 % de su conjunto de datos general y para aplicaciones que pueden tolerar latencia adicional al acceder a los datos en SSD.
Al utilizar la capacidad de SSD disponible en nodos con niveles de datos, recomendamos que el tamaño del valor sea mayor que el tamaño de la clave. Cuando se mueven elementos entre DRAM y SSD, las claves siempre permanecerán en la memoria y solo los valores se moverán al nivel de SSD.

Limitaciones

La organización de datos en niveles tiene las siguientes restricciones:

Solo puede utilizar la organización de datos en niveles en clústeres que forman parte de un grupo de replicación.
El tipo de nodo que utilice debe pertenecer a la familia r6gd, que está disponible en las siguientes regiones: 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 y sa-east-1.
El motor debe ser Redis 6.2 o una versión posterior.
No se puede restaurar una copia de seguridad de un clúster r6gd en otro clúster a menos que utilice también r6gd.
No se puede exportar una copia de seguridad a Amazon S3 para clústeres de organización de datos en niveles.
La migración en línea no se admite para clústeres que se ejecutan en el tipo de nodo r6gd.
No se admite el escalado desde un clúster de organización de datos en niveles (por ejemplo, un clúster que utiliza un tipo de nodo r6gd) a un clúster que no utiliza la organización de datos en niveles (por ejemplo, un clúster que utiliza un tipo de nodo r6g). Para obtener más información, consulte Escalado para Redis ElastiCache .
El escalado automático se admite en los clústeres que utilizan la organización de datos en niveles para Redis 7.0.7 y versiones posteriores. Para obtener más información, consulte Auto Scaling ElastiCache para clústeres de Redis
La organización de datos en niveles solo admite las políticas maxmemory volatile-lru, allkeys-lru, volatile-lfu, allkeys-lfu y noeviction.
La versión 7.0.7 y posteriores de Redis admiten el almacenamiento sin ramificación. Para obtener más información, consulte Cómo se implementan la sincronización y la copia de seguridad.
Los artículos de más de 128 MiB no se mueven a SSD.

Precios

Los nodos R6gd tienen 4,8 veces más capacidad total (memoria + SSD) y pueden ayudarle a ahorrar más del 60 por ciento cuando se ejecuta con la máxima utilización en comparación con los nodos R6g (solo memoria). Para obtener más información, consulte ElastiCache los precios.

Monitorización

ElastiCache for Redis ofrece métricas diseñadas específicamente para monitorear los clústeres de rendimiento que utilizan la organización de datos por niveles. Para monitorizar la proporción de elementos en DRAM en comparación con SSD, puede utilizar la métrica CurrItems de Métricas de Redis. Puede calcular el porcentaje de la siguiente manera: (CurrItems con dimensión: nivel = memoria * 100)/(CurrItems sin filtro de dimensiones). Cuando el porcentaje de elementos en la memoria disminuye por debajo del 5 %, le recomendamos que considere la posibilidad de escalar horizontalmente para Clústeres habilitados para modo Clúster o escale verticalmente para Clústeres desactivados en modo Clúster. Para obtener más información, consulte Métricas para clústeres de Redis que utilizan la organización de datos en niveles en Métricas de Redis.

Uso de la organización de datos en niveles

Al crear un clúster como parte de un grupo de replicación, se utiliza la organización de datos en niveles seleccionando un tipo de nodo de la familia r6gd, como cache.r6gd.xlarge. La selección de ese tipo de nodo habilita automáticamente la organización de datos en niveles.

Para obtener más información sobre la creación de clústeres, consulte Creación de un clúster.

Al crear un grupo de replicación mediante el AWS CLI, se utiliza la estratificación de datos seleccionando un tipo de nodo de la familia r6gd, como cache.r6gd.xlarge, y configurando el parámetro. --data-tiering-enabled

No puede excluirse de la organización de datos en niveles al seleccionar un tipo de nodo de la familia r6gd. Si configura el parámetro --no-data-tiering-enabled, la operación no se llevará a cabo correctamente.

Para Linux, macOS o Unix:


aws elasticache create-replication-group \
   --replication-group-id redis-dt-cluster \
   --replication-group-description "Redis 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

Para Windows:


aws elasticache create-replication-group ^
   --replication-group-id redis-dt-cluster ^
   --replication-group-description "Redis 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

Después de ejecutar esta operación, verá una respuesta parecida a la siguiente:


{
    "ReplicationGroup": {
        "ReplicationGroupId": "redis-dt-cluster",
        "Description": "Redis 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
    }
}

Restauración de datos desde copias de seguridad en clústeres con la organización de datos en niveles

Puede restaurar una copia de seguridad en un clúster nuevo con la organización de datos en niveles habilitada mediante la (consola), () o (API). AWS CLI ElastiCache Cuando crea un clúster mediante tipos de nodos de la familia r6gd, se habilita la organización de datos en niveles.

Para restaurar una copia de seguridad a un nuevo clúster con la organización de datos en niveles habilitada (consola)

Inicie sesión en la ElastiCache consola AWS Management Console y ábrala en https://console.aws.amazon.com/elasticache/.
En el panel de navegación, seleccione Backups (Copias de seguridad).
En la lista de copias de seguridad, active la casilla situada a la izquierda del nombre de la copia de seguridad que desea restaurar.
Elija Restore (Restaurar).
Complete el cuadro de diálogo Restore Cluster. Asegúrese de completar todos los campos Required (Obligatorios) y los demás campos cuyos valores predeterminados desee modificar.
1. ID del clúster: obligatorio. Se trata del nombre del nuevo clúster.
2. Modo de clúster habilitado (escalado horizontal): elija esta opción para clústeres de Redis (modo de clúster habilitado).
3. Tipo de nodo: especificar cache.r6gd.xlarge o cualquier otro tipo de nodo de la familia r6gd.
4. Number of Shards: elija el número de fragmentos que desea en el nuevo clúster (API/CLI: grupos de nodos).
5. Replicas per Shard: elija el número de nodos de réplica de lectura que desea en cada fragmento.
6. Ranuras y espacios de claves: elija cómo desea que se distribuyan las claves entre las particiones. Si decide especificar las distribuciones de claves, complete la tabla especificando los rangos de claves para cada fragmento.
7. Availability zone(s): especifique cómo desea que se seleccionen las zonas de disponibilidad del clúster.
8. Port: modifique este valor solo si desea que el nuevo clúster use un puerto distinto.
9. Choose a VPC: elija la VPC en la que va a crear este clúster.
10. Parameter Group: elija un grupo de parámetros que reserve la capacidad de memoria adicional suficiente para el tipo de nodo que seleccionó.
Cuando esté conforme con los ajustes, elija Crear.

Para obtener más información sobre la creación de clústeres, consulte Creación de un clúster.

Al crear un grupo de replicación mediante el AWS CLI, la organización por niveles de datos se utiliza de forma predeterminada. Para ello, se selecciona un tipo de nodo de la familia r6gd, como cache.r6gd.xlarge, y se establece el parámetro. --data-tiering-enabled

Para Linux, macOS o Unix:


aws elasticache create-replication-group \
   --replication-group-id redis-dt-cluster \
   --replication-group-description "Redis 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

Para Linux, macOS o Unix:


aws elasticache create-replication-group ^
   --replication-group-id redis-dt-cluster ^
   --replication-group-description "Redis 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

Después de ejecutar esta operación, verá una respuesta parecida a la siguiente:


{
    "ReplicationGroup": {
        "ReplicationGroupId": "redis-dt-cluster",
        "Description": "Redis 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
    }
}

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Convenciones del documento

Elección de un tipo de red

Preparación de un clúster