数据分层 ElastiCache

ElastiCache 对于构成复制组并使用 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，还在每个群集节点中使用成本较低的固态硬盘 (SSDs)。它非常适合定期访问其总数据集的20％的工作负载，以及访问数据时可以容忍额外延迟的SSD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项目自动从内存移动到。SSD随后访问上的SSD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，密钥本身始终保留在内存中，而LRU控制值在内存与磁盘上的位置。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，假设字符串值为 500 字节，与对内存中数据的请求SSD相比，对存储在上的数据的请求平均会有 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：

数据分层非常适合定期访问其总数据集 20% 的工作负载，也适用于在访问数据时可以容忍额外延迟的应用程序。SSD
使用数据分层节点上的可用SSD容量时，我们建议值大小大于密钥大小。当项目在DRAM和之间移动时SSD，密钥将始终保留在内存中，并且只有值会被移动到该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。
你必须使用 Valkey 7.2 或更高版本或 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。
使用 Valkey 7.2 及更高版本以及 Red OSS is 7.0.7 及更高版本的数据分层的集群支持自动扩展。有关更多信息，请参阅 Auto Scaling Valkey 和 Redis 集群 OSS
数据分层仅支持 volatile-lru、allkeys-lru、volatile-lfu、allkeys-lfu 和 noeviction maxmemory 策略。
Valkey 版本 7.2 及更高版本以及 Redis 版本 7.0.7 及更高OSS版本支持无叉存储。有关更多信息，请参阅如何实施同步和备份。
大于 128 MiB 的项目不会移动到。SSD

定价

与 R6g 节点（仅限内存）相比，R6gD 节点的总容量（内存+SSD）高 4.8 倍，在以最大利用率运行时，可以帮助您节省 60% 以上。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。要监控中的项目DRAM与之比例SSD，你可以使用 Valkey 和 Redis OSS 指标中的指标。CurrItems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低于 5% 时，仍建议您考虑向上扩展已启用集群模式的集群，或者考虑向上扩展已禁用集群模式的集群。有关扩展的更多信息，请参阅在 Valkey 或 Redis 中扩展集群OSS（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 的指标 OSS

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，请参阅为 Valkey 或 Redis 创建集群 OSS。

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。
1. Cluster ID（集群 ID）– 必填。新集群的名称。
2. 已启用集群模式（横向扩展）— 为 Valkey 或 RedisOSS（已启用集群模式）集群选择此选项。
3. 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。
4. 分片数量 — 选择新集群中想要的分片数量（API/CLI：节点组）。
5. 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。
6. 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。
7. Availability zone(s)（可用区）– 指定您希望如何选择集群的可用区。
8. Port（端口）– 仅当您希望新集群使用不同端口时才更改此项。
9. 选择一个 VPC — 选择要VPC在其中创建此集群的。
10. 参数组-选择一个参数组，该组应为所选节点类型的 Valkey 或 Redis OSS 开销预留足够内存。
根据需要进行设置后，选择创建。

有关创建集群的更多信息，请参阅为 Valkey 或 Redis 创建集群 OSS。

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
    }
}

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