ElastiCache 中的資料分層

ElastiCache for Valkey 或 Redis OSS 叢集構成複寫群組，並使用 r6gd 系列中的節點類型，其資料會在記憶體和本機 SSD （固態硬碟）儲存體之間分層。資料分層除了將資料存放在記憶體之外，還在每個叢集節點中使用低成本的固態硬碟 (SSDs)，為 Valkey 或 Redis OSS 工作負載提供新的價格效能選項。非常適合定期存取高達 20% 的整體資料集的工作負載，以及在存取 SSD 資料時可容忍額外延遲的應用程式。

在具有資料分層的 ElastiCache 叢集上，ElastiCache 會監控其存放的每個項目的上次存取時間。當可用記憶體 (DRAM) 完全耗盡時，ElastiCache 會使用最近使用的 (LRU) 演算法，自動將不常存取的項目從記憶體移至 SSD。當隨後存取 SSD 上的資料時，ElastiCache 會在處理請求之前自動並以異步的方式將其移回記憶體。如果您的工作負載只會定期存取其資料的子集，則資料分層是以符合成本效益的方式擴展容量的最佳方式。

請注意，使用資料分層時，金鑰本身一律會保留在記憶體中，而 LRU 則會控制記憶體與磁碟上值的位置。一般而言，建議在使用資料分層時，金鑰大小小於您值的大小。

資料分層專為盡量降低對應用程式工作負載的效能影響所設計。例如，假設 500 個位元組的字串值，與請求在記憶體中的資料相比，可以預期請求存放在 SSD 上的資料時會有額外 300 微秒的延遲。

使用最大的資料分層節點大小 (cache.r6gd.16xlarge)，可以在單一 500 個節點的叢集中存放高達 1 PB (使用 1 個僅供讀取複本時為 500 TB)。資料分層與 ElastiCache 支援的所有 Valkey 或 Redis OSS 命令和資料結構相容。不需要任何用戶端變更就能使用此功能。

最佳實務

建議遵循下列最佳實務：

資料分層非常適合定期存取高達 20% 的整體資料集的工作負載，以及在存取 SSD 資料時可容忍額外延遲的應用程式。
使用資料分層節點上可用的 SSD 容量時，建議值的大小大於金鑰大小。項目在 DRAM 和 SSD 之間移動時，金鑰將一律保留在記憶體中，而且只有值會移至 SSD 層。

限制

資料分層具有下列限制：

只能在屬於複寫群組一部分的叢集上使用資料分層。
使用的節點類型必須來自 r6gd 系列，該系列在下列區域可用：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。
您必須使用 Valkey 7.2 或更新版本的引擎，或 Redis OSS 6.2 或更新版本。
無法將 r6gd 叢集的備份還原到另一個叢集，除非該叢集也使用 r6gd。
無法將備份匯出到 Amazon S3 以用於資料分層叢集。　
在 r6gd 節點類型上執行的叢集不支援線上遷移。
不支援從資料分層叢集 (例如，使用 r6gd 節點類型的叢集) 擴展到未使用資料分層的叢集 (例如，使用 r6g 節點類型的叢集)。如需詳細資訊，請參閱擴展 ElastiCache。
針對 Valkey 7.2 版及更新版本使用資料分層的叢集，以及 Redis OSS 7.0.7 版及更新版本，都支援自動擴展。如需詳細資訊，請參閱 Auto Scaling Valkey 和 Redis OSS 叢集
資料分層僅支援 volatile-lru、allkeys-lru、volatile-lfu、allkeys-lfu 和 noeviction 最大記憶體政策。
Valkey 7.2 版和更新版本以及 Redis OSS 7.0.7 版和更新版本支援無痕儲存。如需詳細資訊，請參閱同步與備份的實作方式。
大於 128 MiB 的項目不會移至固態硬碟。

定價

與 R6g 節點 (僅記憶體) 相比，R6gd 節點的總容量 (記憶體 + SSD) 多出 4.8 倍，而且在以最大使用率執行時，可協助您節省 60% 以上的成本。如需詳細資訊，請參閱 Amazon ElastiCache 定價。

監控

ElastiCache 提供專門設計來監控使用資料分層之效能叢集的指標。若要監控 DRAM 中項目相較於 SSD 的比率，您可以在 Valkey 和 Redis OSS 的指標中使用 CurrItems 指標。您可以按照以下方式計算百分比：(有維度的 CurrItems：分層 = 記憶體 * 100) / (沒有維度篩選條件的 CurrItems)。

如果設定的移出政策允許，則當記憶體中的項目百分比低於 5% 時，ElastiCache 將開始移出項目。在設定了新請求政策的節點上，寫入操作將收到記憶體不足錯誤。

當記憶體中的項目百分比低於 5% 時，仍建議您考慮擴展叢集模式啟用的叢集或擴展叢集模式停用的叢集。如需擴展的詳細資訊，請參閱在 Valkey 或 Redis OSS 中擴展叢集（啟用叢集模式）。如需使用資料分層之 Valkey 或 Redis OSS 叢集指標的詳細資訊，請參閱Valkey 和 Redis OSS 的指標。

使用資料分層

在建立叢集做為複寫群組的一部分時，可以從 r6gd 系列中選取節點類型來使用資料分層，例如cache.r6gd.xlarge。選取該節點類型會自動啟用資料分層。

如需有關建立叢集的詳細資訊，請參閱為 Valkey 或 Redis OSS 建立叢集。

使用建立複寫群組時 AWS CLI，您可以從 r6gd 系列中選取節點類型，例如 cache.r6gd.xlarge，並設定 --data-tiering-enabled 參數，以使用資料分層。

從 r6gd 系列中選取節點類型時，無法選擇退出資料分層。如果您設定 --no-data-tiering-enabled 參數，操作將會失敗。

若為 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

針對 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

執行此操作之後，將會看到類似如下的回應：


{
    "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
    }
}

在資料分層啟用的情況下，將資料從備份還原到叢集

在資料分層啟用的情況下，可以使用 (主控台)、(AWS CLI) 或 (ElastiCache API) 將備份還原到新的叢集。當使用 r6gd 系列中的節點類型建立叢集時，會啟用資料分層。

在資料分層啟用的情況下，將備份還原到新叢集 (主控台)

登入 AWS Management Console ，並在 https：//https://console.aws.amazon.com/elasticache/ 開啟 ElastiCache 主控台。
從導覽窗格，選擇 Backups (備份)。
在備份清單中，選擇您要從中還原之備份名稱左側的方塊。
選擇 Restore (還原)。
完成 Restore Cluster (還原叢集) 對話方塊。務必完成所有必填欄位，以及您想要變更預設值的任何其他欄位。
1. Cluster ID (叢集 ID - 必要。新叢集的名稱。
2. 啟用叢集模式（向外擴展） – 針對 Valkey 或 Redis OSS （啟用叢集模式）叢集選擇此選項。
3. 節點類型 – 指定 cache.r6gd.xlarge 或任何其他 r6gd 系列中的節點類型。
4. Number of Shards (碎片數) - 選擇您要讓新叢集具備的碎片 (API/CLI：節點群組) 數。
5. Replicas per Shard (每個碎片的複本數) - 選擇您要讓每個碎片具備的僅供讀取複本節點數。
6. Slots and keyspaces (位置和 Keyspace) - 選擇您要如何將索引鍵分佈到不同的碎片中。如果您選擇指定金鑰分佈，請指定每個碎片的金鑰範圍，以完成資料表。
7. Availability zone(s) (可用區域) - 指定您要如何選取叢集的可用區域。
8. Port (連接埠) - 只有在您希望新叢集使用不同的連接埠時，才變更此選項。
9. Choose a VPC (選擇 VPC) - 選擇要在其中建立此叢集的 VPC。
10. 參數群組 – 選擇參數群組，為您選取的節點類型保留足夠的記憶體，以用於 Valkey 或 Redis OSS 額外負荷。
當您滿意設定後，請選擇 Create (建立)。

如需有關建立叢集的詳細資訊，請參閱為 Valkey 或 Redis OSS 建立叢集。

使用建立複寫群組時 AWS CLI，預設會使用資料分層，方法是從 r6gd 系列選取節點類型，例如 cache.r6gd.xlarge 和設定 --data-tiering-enabled 參數。

從 r6gd 系列中選取節點類型時，無法選擇退出資料分層。如果您設定 --no-data-tiering-enabled 參數，操作將會失敗。

若為 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

若為 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

執行此操作之後，將會看到類似如下的回應：


{
    "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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DNS 名稱與基礎 IP

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