高可用性和副本

本页介绍了 Memorystore for Valkey 的架构如何支持和提供高可用性 (HA)。本页面还介绍了有助于提升实例性能和稳定性的推荐配置。

高可用性

Memorystore for Valkey 基于高可用性架构构建，客户端可直接访问托管的 Memorystore for Valkey 节点。客户端通过连接到各个端点来实现此目的，如连接到 Memorystore for Valkey 实例中所述。

直接连接到分片具有以下优势：

  • 直接连接可避免中间跃点，从而最大限度地缩短客户端与 Valkey 节点之间的往返时间（客户端延迟时间）。

  • 在“集群模式已启用”模式下，由于每个分片均设计为独立故障，因此直接连接可避免出现任何单点故障。例如，如果来自多个客户端的流量使某个槽（键空间分块）过载，则分片故障会限制对负责处理该槽的分片的影响。

我们建议您创建高可用性多可用区实例，而不是单可用区实例，因为它们的可靠性更高。不过，如果您选择预配不含副本的实例，我们建议您选择单可用区实例。如需了解详情，请参阅如果您的实例不使用副本，请选择单可用区实例。

如需为实例启用高可用性，您必须为每个分片预配至少 1 个副本节点。您可以在创建实例时执行此操作，也可以扩缩副本数量，使每个分片至少有 1 个副本。副本会在计划内维护和意外分片故障期间提供自动故障切换。

您应根据客户端最佳实践中的指南配置客户端。通过采用建议的最佳实践，您的客户端可以自动处理您的实例的以下事项，且不会出现任何停机时间：

  • 角色（自动故障切换）

  • 端点（节点替换）

  • 与集群模式启用相关的槽分配更改（使用方扩缩和缩减）

副本

高可用 Memorystore for Valkey 实例是一种地区性资源。这意味着 Memorystore for Valkey 会将分片的主节点和副本节点分布在多个可用区，以防范可用区中断。Memorystore for Valkey 支持每个节点有 0、1 或 2 个副本的实例。

您可以使用副本来提高读取吞吐量，但代价是可能会出现数据过时。

  • 集群模式已启用：使用 READONLY 命令建立连接，以允许客户端从副本读取数据。
  • 集群模式已停用：连接到读取器端点以连接到任何可用副本。

启用了集群模式的实例形状

下图展示了已启用集群模式的实例的形状：

每个节点有 3 个分片和 0 个副本

一个启用了集群模式的 Memorystore for Valkey 实例，没有副本，节点均匀分布在三个可用区中。

每个节点有 3 个分片和 1 个副本

一个启用了集群模式的 Memorystore for Valkey 实例，每个节点有一个副本，并且节点均匀分布在三个可用区中。

每个节点有 3 个分片和 2 个副本

一个启用了集群模式的 Memorystore for Valkey 实例，每个节点有两个副本，且节点均匀分布在三个可用区中。

已停用集群模式的实例形状

以下图展示了“已停用集群模式”实例的形状：

包含 2 个副本

一个 Memorystore for Valkey 集群模式已停用的实例，其中两个副本和节点均匀分布在三个可用区中。

自动故障切换

分片中的自动故障转移可能会因维护或主节点意外故障而发生。在故障切换期间，副本会被提升为主副本。您可以明确配置副本。该服务还可以在内部维护期间暂时预配额外的副本，以避免任何停机。

自动故障切换可防止在维护更新期间丢失数据。如需详细了解维护期间的自动故障转移行为，请参阅维护期间的自动故障转移行为。

故障切换和节点修复时长

对于非预期事件（例如主节点进程崩溃或硬件故障），自动故障切换可能需要数十秒的时间。在此期间，系统会检测故障，并选择一个副本作为新的主副本。

服务替换失败的节点可能需要几分钟的时间，因此节点修复可能需要一些时间。所有主节点和副本节点都是如此。对于非高可用性实例（未预配副本），修复故障的主节点也需要几分钟的时间。

非计划性故障切换期间的客户端行为

客户端连接可能会重置，具体取决于失败的性质。自动恢复后，应使用指数退避机制重试连接，以避免主节点和副本节点过载。

使用副本来提高读取吞吐量的客户端应做好准备，以应对容量暂时下降的情况，直到系统自动替换失败的节点。

丢失的写入

在因意外故障而发生的故障转移期间，由于 Valkey 复制协议的异步特性，已确认的写入可能会丢失。

客户端应用可以利用 Valkey WAIT 命令来提高实际数据安全性。

单个可用区服务中断对键空间的影响

本部分介绍了单个可用区停机对 Memorystore for Valkey 实例的影响。

多可用区实例

  • HA 实例：如果某个可用区发生服务中断，整个键空间都将可供读取和写入，但由于部分读取副本不可用，因此读取容量会降低。我们强烈建议您超额预配集群容量，以便在极少数情况下单个可用区发生故障时，实例有足够的读取容量。服务中断结束后，受影响可用区中的副本会恢复，并且集群的读取容量会恢复为其配置的值。如需了解详情，请参阅构建可扩缩且可靠的应用时应遵循的模式。

  • 非高可用性实例（无副本）：如果某个可用区发生服务中断，则在受影响的可用区中预配的键空间部分会进行数据刷新，并且在服务中断期间无法进行写入或读取。停机结束后，受影响可用区中的主副本将恢复，并且集群的容量将恢复为其配置的值。

单可用区实例

  • HA 实例和非 HA 实例：如果实例预配的可用区发生服务中断，集群将不可用，并且系统会刷新数据。如果其他可用区发生服务中断，集群会继续处理读取和写入请求。