ElastiCache for Redis 的组件和功能 - Amazon ElastiCache for Redis
Amazon Web Services 文档中描述的 Amazon Web Services 服务或功能可能因区域而异。要查看适用于中国区域的差异,请参阅中国的 Amazon Web Services 服务入门

ElastiCache for Redis 的组件和功能

您可以在下面找到 Amazon ElastiCache 部署的主要组件概览。

ElastiCache 节点

节点是 ElastiCache 部署中的最小构建块。一个节点可独立于其他节点存在,也可与其他节点之间有某种关系。

节点是固定大小、与网络连接的安全 RAM 区块。每个节点都运行在您创建集群时选择的引擎和版本的实例。如果需要,您可以将集群中的节点纵向扩展或缩减到不同的实例类型。有关更多信息,请参阅 ElastiCache for Redis 集群的扩缩

一个集群中的每个节点都是相同的实例类型且运行相同的缓存引擎。每个缓存节点都有自己的域名服务 (DNS) 名称和端口。支持多种缓存节点类型,每种可有不同的关联内存量。有关受支持的节点实例类型的列表,请参阅受支持的节点类型

您可以按需付费的形式购买节点,这样一来,您只需为使用的节点付费,您也可以相当优惠的小时费率购买预留节点。如果使用率高,则购买预留节点可节省资金。假设您的集群几乎始终在使用中,并且您有时会添加节点来满足使用峰值的需求。在这种情况下,您可以购买大量预留节点以在大多数情况下运行。您也可以在偶尔需要添加节点的情况下购买随用随付节点。有关预留节点的更多信息,请参阅ElastiCache 预留节点

有关节点的更多信息,请参阅管理节点

ElastiCache for Redis 分区

Redis 分区(在 API 和 CLI 中称为节点组)是 1 到 6 个相关节点的分组。Redis(已禁用集群模式)集群始终有一个分区。

Redis(已启用集群模式)集群最多可以拥有 500 个分区,并且跨分区对您的数据进行分区。如果 Redis 引擎版本为 5.0.6 或更高版本,可将每个集群的节点或分片限制提高到最大值 500。例如,您可以选择配置一个 500 节点的集群,范围介于 83 个分片(一个主分片和 5 个副本分片)和 500 个分片(一个主分片,无副本分片)之间。确保可提供足够的 IP 地址来满足增长需求。常见的陷阱包括子网组中的子网 CIDR 范围太小,或者子网被其他集群共享和大量使用。有关更多信息,请参阅 创建子网组。对于低于 5.0.6 的版本,每个集群的限制为 250。

若要请求提高限制,请参阅 Amazon Service Limits 并选择限制类型 Nodes per cluster per instance type(每个实例类型的每个集群的节点数)

多节点分区通过指定一个读/写主节点和 1 到 5 个副本节点来实现复制。有关更多信息,请参阅 使用复制组时的高可用性

有关分片的更多信息,请参阅使用分区

ElastiCache for Redis 集群

Redis 集群 是一个或多个ElastiCache for Redis 分区的逻辑分组。数据在 Redis(启用集群模式)集群中的分区上进行分区。

许多 ElastiCache 操作面向集群:

  • 创建集群

  • 修改集群

  • 为集群拍摄快照(所有版本的 Redis)

  • 删除集群

  • 查看集群中的元素

  • 在集群中添加和删除成本分配标签

有关更多详细信息,请参阅以下相关主题:

典型集群配置

以下是典型的集群配置。

Redis 集群

Redis(已启用集群模式)集群最多可以拥有 500 个分区,并且跨分区对您的数据进行分区。如果 Redis 引擎版本为 5.0.6 或更高版本,可将每个集群的节点或分片限制提高到最大值 500。例如,您可以选择配置一个 500 节点的集群,范围介于 83 个分片(一个主分片和 5 个副本分片)和 500 个分片(一个主分片,无副本分片)之间。确保可提供足够的 IP 地址来满足增长需求。常见的陷阱包括子网组中的子网 CIDR 范围太小,或者子网被其他集群共享和大量使用。有关更多信息,请参阅 创建子网组。对于低于 5.0.6 的版本,每个集群的限制为 250。

若要请求提高限制,请参阅 Amazon Service Limits 并选择限制类型 Nodes per cluster per instance type(每个实例类型的每个集群的节点数)

Redis(已禁用集群模式)集群始终只包含一个分区(在 API 和 CLI 中,为一个节点组)。一个 Redis 分区包含 1 到 6 个节点。如果分区中有多个节点,则该分区支持复制。在这种情况下,一个节点是读/写主节点,其他为只读副本节点。

为了提高容错能力,我们建议在 Redis 集群中包含至少两个节点,并启用多可用区。有关更多信息,请参阅 缓解故障

随着对 Redis(已禁用集群模式)集群的需求发生变化,您可以纵向扩展或缩减。为此,请将您的集群移到其他节点实例类型。如果应用程序是读取操作密集型,建议您添加只读副本 Redis(已禁用集群模式)集群。通过执行此操作,您可以将读取分布到更多数量的节点上。

您还可以使用数据分层功能。将访问频率更高的数据存储在内存中,而将访问频率较低的数据存储在磁盘上。使用数据分层的优点是可以减少内存需求。有关更多信息,请参阅 数据分层

ElastiCache 支持将 Redis(已禁用集群模式)集群节点类型动态地更改为较大的节点类型。有关纵向扩展或缩减的信息,请参阅扩展单节点 Redis(已禁用集群模式)集群扩展具有副本节点的 Redis(已禁用集群模式)集群

ElastiCache for Redis 复制

在继续阅读以下内容之前,请先参阅 用于管理实施的工具,以更好地了解 ElastiCache 控制台与 ElastiCache API、Amazon CLI 之间的术语区别。

通过在一个分区(在 API 和 CLI 中,称为节点组)中对 2 到 6 个节点进行分组来实现复制。在这些节点中,有一个是读取/写入主节点。所有其他节点均为只读副本节点。

每个副本节点保留一个主节点中的数据的副本。复制节点使用异步复制机制来与主节点保持同步。应用程序可从集群中的任何节点进行读取,但只能对主节点进行写入。只读副本通过跨多个终端节点分布读取来增强可扩展性。只读副本还通过维护数据的多个副本来增强容错能力。在多个可用区内定位只读副本可进一步增强容错能力。有关容错能力的更多信息,请参阅缓解故障

Redis(已禁用集群模式)集群支持一个分区(在 API 和 CLI 中,被称为节点组)。

Redis(已启用集群模式)集群最多可以拥有 500 个分区,并且跨分区对您的数据进行分区。如果 Redis 引擎版本为 5.0.6 或更高版本,可将每个集群的节点或分片限制提高到最大值 500。例如,您可以选择配置一个 500 节点的集群,范围介于 83 个分片(一个主分片和 5 个副本分片)和 500 个分片(一个主分片,无副本分片)之间。确保可提供足够的 IP 地址来满足增长需求。常见的陷阱包括子网组中的子网 CIDR 范围太小,或者子网被其他集群共享和大量使用。有关更多信息,请参阅 创建子网组。对于低于 5.0.6 的版本,每个集群的限制为 250。

若要请求提高限制,请参阅 Amazon Service Limits 并选择限制类型 Nodes per cluster per instance type(每个实例类型的每个集群的节点数)

从 API 和 CLI 的视角来看,复制使用了不同的术语来维护与之前版本的兼容性,但结果是相同的。下表显示了用于实现复制的 API 和 CLI 术语。

比较复制:Redis(已禁用集群模式)和 Redis(已启用集群模式)

下表所示为 Redis(已禁用集群模式)与 Redis(已启用集群模式)复制组的功能对比。

Redis(已禁用集群模式) Redis(已启用集群模式)
分区(节点组) 1 1-500  

Redis(已启用集群模式)集群最多可以拥有 500 个分区,并且跨分区对您的数据进行分区。如果 Redis 引擎版本为 5.0.6 或更高版本,可将每个集群的节点或分片限制提高到最大值 500。例如,您可以选择配置一个 500 节点的集群,范围介于 83 个分片(一个主分片和 5 个副本分片)和 500 个分片(一个主分片,无副本分片)之间。确保可提供足够的 IP 地址来满足增长需求。常见的陷阱包括子网组中的子网 CIDR 范围太小,或者子网被其他集群共享和大量使用。有关更多信息,请参阅 创建子网组。对于低于 5.0.6 的版本,每个集群的限制为 250。

若要请求提高限制,请参阅 Amazon Service Limits 并选择限制类型 Nodes per cluster per instance type(每个实例类型的每个集群的节点数)

每个分片的副本数 (节点组) 0-5 0-5
数据分区
添加/删除副本
添加/删除组节点
支持扩展
支持引擎升级
将副本提升为主副本 自动
多可用区 可选 必填
备份/还原
备注:
如果任何主副本没有副本,则在主副本失败时,您将失去该主副本的所有数据。
您可以使用备份和还原功能来迁移到 Redis(已启用集群模式)。
您可以使用备份和恢复功能来调整您的 Redis(已启用集群模式)集群的大小。

所有分区(在 API 和 CLI 中称为节点组)和节点必须位于同一 Amazon 区域内。但是,您可以将各个节点预置在该 Amazon 区域内的多个可用区中。

只读副本可防止潜在的数据丢失,因为数据是在两个或多个节点(主节点和一个或多个只读副本)上复制的。为获得更高可靠性和更快地恢复,建议您在不同可用区内创建一个或多个只读副本。此外,启用多可用区,而不是使用 Redis 仅附加文件 (AOF)。启用多可用区时,AOT 处于禁用状态。有关更多信息,请参阅 利用多可用区最大限度减少 ElastiCache for Redis 中的停机时间

您还可以利用全局数据存储。使用 Global Datastore for Redis 功能,您可以跨 Amazon 区域执行快速、可靠和安全的完全托管式复制。使用此功能,您可以创建 ElastiCache for Redis 的跨区域只读副本集群,以跨 Amazon 区域启用低延迟读取和灾难恢复。有关更多信息,请参阅使用全局数据存储跨 Amazon 区域进行复制

复制:限制和局限

  • 节点类型 cache.t1.micro 和 cache.t2 不支持 AOF。对于这些类型的节点,将忽略 appendonly 参数值。

  • 节点类型 T1 不支持多可用区。

有关 AOF 和多可用区的更多信息,请参阅缓解故障

Amazon 区域和可用区

Amazon ElastiCache 在全球的多个 Amazon 区域中可用。因此,您可在满足您业务需求的位置启动 ElastiCache 集群。例如,您可以在最靠近您客户或者满足特定法律要求的 Amazon 区域启动。

默认情况下,Amazon 开发工具包、Amazon CLI、ElastiCache API 和 ElastiCache 控制台引用的是美国西部(俄勒冈州)区域。随着 ElastiCache 不断向新 Amazon 区域扩展,这些 Amazon 区域的新端点同样可用。您可以在 HTTP 请求、Amazon 开发工具包、Amazon CLI 和 ElastiCache 控制台中使用这些端点。

从设计而言,每个 Amazon 区域都与其他 Amazon 区域完全隔离。每个区域内有多个可用区。在不同的可用区内启动节点,可以实现可能的最大容错。有关 Amazon 区域和可用区的更多信息,请参阅 选择区域和可用区。在下图中,您可以看到 Amazon 区域和可用区工作方式的宏观视图。


					图片:Amazon 区域和可用区

有关 ElastiCache 及其端点支持的 Amazon 区域的信息,请参阅 支持的区域和端点

ElastiCache for Redis 端点

端点是应用程序用于连接到 ElastiCache 节点或集群的唯一地址。

Redis(已禁用集群模式)的单节点端点

单节点 Redis 集群的终端节点用于连接到用于读取和写入的集群。

Redis(已禁用集群模式)的多节点端点

多节点 Redis(已禁用集群模式)集群包含两种类型的端点。主终端节点始终连接到集群中的主节点,即使主角色中的特定节点发生更改也是如此。使用主终端节点执行对集群的所有写入操作。

使用读取器终端节点 将在所有只读副本之间均匀地分配指向终端节点的传入连接。使用单独的节点终端节点 进行读取操作(在 API/CLI 中,它们被称作读取终端节点)。

Redis(已启用集群模式)端点

Redis(已启用集群模式)集群有一个单配置端点。通过连接到配置终端节点,您的应用程序可以查找集群中每个分片的主终端节点和读取终端节点。

有关更多信息,请参阅 查找连接端点

ElastiCache 参数组

缓存参数组是为受支持的引擎软件管理运行时设置的简单方法。参数用于控制内存使用率、移出策略、项目大小等。ElastiCache 参数组是可应用于集群的特定于引擎的参数的命名集合。通过这样做,您可以确保该集群中的所有节点都以完全相同的方式进行配置。

有关受支持的参数、其默认值以及其中可以修改的参数的列表,请参阅 DescribeEngineDefaultParameters(CLI:describe-engine-default-parameters)。

有关 ElastiCache 参数组的更多详细信息,请参阅 使用参数组配置引擎参数

ElastiCache for Redis 安全性

为增强安全性,ElastiCache for Redis 节点访问仅限于在您允许的 Amazon EC2 实例上运行的应用程序。您可以使用安全组控制可访问集群的 Amazon EC2 实例。

默认情况下,所有新 ElastiCache for Redis 集群都在 Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) 环境中启动。可以使用子网组授予从在特定子网上运行的 Amazon EC2 实例进行集群访问的权限。如果您选择在 Amazon VPC 外部运行集群,则可以创建安全组。通过这些安全组,您可以向运行于特定 Amazon EC2 安全组中的 Amazon EC2 实例授权。

除了限制对节点的访问之外,ElastiCache for Redis 还支持运行特定版本 ElastiCache for Redis 的节点使用 TLS 和就地加密。有关更多信息,请参阅下列内容:

ElastiCache 安全组

注意

ElastiCache 安全组仅适用于未运行于 Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) 环境中的集群。如果您在基于 Amazon VPC 的 Virtual Private Cloud (VPC) 中运行 ElastiCache 节点,则可使用 Amazon VPC 安全组控制对缓存集群的访问。这些安全组不同于 ElastiCache 安全组。有关通过 Amazon VPC 使用 ElastiCache 的更多信息,请参阅 Amazon VPC 和 ElastiCache 安全性

使用 ElastiCache,您可以使用安全组来控制对集群的访问。安全组的行为类似于控制对集群的网络访问的防火墙。默认情况下,对集群的网络访问处于关闭状态。如果希望应用程序可以访问您的集群,请明确允许从特定 Amazon EC2 安全组中的主机进行访问。配置入口规则后,相同规则便会适用于与该安全组关联的所有集群。

要允许对您的集群进行网络访问,请首先创建一个安全组。然后,使用 AuthorizeCacheSecurityGroupIngress API 操作或 authorize-cache-security-group-ingress Amazon CLI 命令向所需的 Amazon EC2 安全组进行授权。执行此操作反过来可指定允许的 Amazon EC2 实例。您可以在创建安全组时将它与您的集群关联。您还可以使用 ElastiCache 管理控制台、ModifyCacheCluster API 操作,或 modify-cache-cluster Amazon CLI 命令来关联它们。

重要

基于 IP 范围的访问控制目前尚未对集群启用。集群的所有客户端必须处于 Amazon EC2 网络中,并按照之前所述使用安全组授权。

有关安全组的更多信息,请参阅 安全组:EC2-Classic

ElastiCache 子网组

子网组是您可为在 Amazon VPC 环境中运行的集群指定的子网(通常为私有子网)集合。

如果您在 Amazon VPC 中创建集群,则必须指定缓存子网组。ElastiCache 使用该缓存子网组选择与缓存节点关联的子网和子网中的 IP 地址。

有关 Amazon VPC 环境中缓存子网组使用情况的更多信息,请参阅以下内容:

ElastiCache for Redis 备份

备份是 Redis 集群的时间点副本。备份可用于还原现有集群或为新集群做种。备份包含集群中的所有数据和某些元数据。

根据您集群上运行的 Redis 版本,备份过程需要不同的预留内存量才能成功。有关更多信息,请参阅下列内容:

ElastiCache 事件

当缓存集群上发生重要事件时,ElastiCache 会将通知发送到特定 Amazon SNS 主题。这些事件可能包括诸如添加节点失败、添加节点成功、修改安全组等内容。通过监控关键事件,您可以了解集群的当前状态,并且在许多情况下,您都可用采取相应的纠正措施。

有关 ElastiCache 事件的更多信息,请参阅 监控 ElastiCache 事件