本頁說明 Memorystore for Redis Cluster 架構如何提供及支援高可用性 (HA)。本頁面也會說明如何透過我們建議的 HA 設定，提升叢集效能和穩定性。
如要進一步瞭解特定區域的注意事項，請參閱「地理位置與區域」一文。
高可用性
Memorystore for Redis Cluster 建構於高可用性架構，客戶可直接存取受管理的 Memorystore for Redis Cluster VM。如「連線至 Memorystore for Redis Cluster 執行個體」一文所述，用戶端會連線至個別分片網路位址，藉此執行這項操作。
直接連線至分片有下列好處：
直接連線可避免任何單點故障，因為每個分片的設計都是獨立故障。舉例來說，如果多個用戶端的流量導致某個時段 (鍵空間區塊) 負載過重，分片故障會將影響限制在負責提供該時段服務的分片。
直接連線可避免中繼躍點，將用戶端與 Redis VM 之間的封包往返時間 (用戶端延遲) 降至最低。
建議設定
建議您建立高可用性的多區域執行個體，而非單一區域執行個體，因為前者提供的可靠性較高。不過，如果您選擇佈建沒有副本的執行個體，建議您選擇單一可用區執行個體。詳情請參閱「何時該使用單一區域叢集」。
如要為執行個體啟用高可用性，每個分片都必須至少佈建 1 個副本。您可以在建立執行個體時執行這項操作，也可以將每個分片的副本數量擴充至至少 1 個。在預定維護作業和意外的分片故障期間，副本可提供自動容錯移轉。
建議您按照「Redis 用戶端最佳做法」的指引設定用戶端。使用建議的最佳做法，可讓 OSS Redis 用戶端自動且順暢地處理叢集的角色 (自動容錯移轉) 和時段指派變更 (節點更換、消費者水平擴展/縮減)，且不會發生任何停機情形。
備用資源
可用性高的 Memorystore for Redis Cluster 執行個體是區域性資源。也就是說，資料分割的主要和備用 VM 會分散到多個可用區，以防可用區發生服務中斷。Memorystore for Redis Cluster 支援每個分片 0 到 5 個副本的執行個體。
您可以透過調整讀取作業的規模，使用副本提高讀取輸送量。
如要執行這項操作，您必須使用 READONLY 指令建立連線，讓用戶端從副本讀取資料。如要進一步瞭解如何從副本讀取資料，請參閱「使用 Redis 叢集進行擴充」。
每個分片有 0 個副本的叢集範例
叢集範例，每個分片有 1 個副本
叢集範例，每個分片有多個副本
自動容錯移轉
由於維護作業或主要節點發生未預期的故障，分片內可能會發生自動容錯移轉。在容錯移轉期間，副本會升級為主要副本。您可以明確設定副本。服務也可以在內部維護期間暫時佈建額外副本，避免發生任何停機情形。
自動容錯移轉功能可避免在維護更新期間遺失資料。如要進一步瞭解維護期間的自動容錯移轉行為，請參閱「維護期間的自動容錯移轉行為」。
容錯移轉和節點修復時間
如果發生非預期事件 (例如主要節點程序當機或硬體故障)，自動容錯移轉可能需要數十秒的時間。在這段期間，系統會偵測到故障，並選取備用資源做為新的主要資源。
服務需要幾分鐘的時間才能更換故障節點，因此節點修復作業可能需要一段時間。所有主要節點和副本節點都適用這項規定。對於非高可用性執行個體 (未佈建副本)，修復失敗的主要節點也需要幾分鐘的時間。
非預期容錯移轉期間的用戶端行為
視失敗性質而定，用戶端連線可能會重設。自動復原後，您可以透過指數退避重試連線，避免主要和副本節點過度負載。
使用副本來提高讀取輸送量的用戶端，可能會暫時遇到容量下降的問題，直到系統自動更換失敗的節點為止。
寫入作業遺失
如果發生非預期故障而導致容錯移轉，由於 Redis 複製通訊協定為非同步，因此已確認的寫入作業可能會遺失。
用戶端應用程式可以運用 Redis WAIT 指令，提升實際資料安全性。這項方法會盡量提供最佳結果，但如 Redis WAIT 指令文件所述，這項方法也有缺點。
單一可用區中斷對鍵空間的影響
本節說明單一可用區中斷對 Memorystore for Redis Cluster 執行個體的影響。
多可用區執行個體
高可用性執行個體：如果某個可用區發生中斷情形，整個鍵空間仍可供讀取和寫入，但由於部分唯讀備用資源無法使用，讀取容量會減少。強烈建議您超量佈建叢集容量，確保執行個體有足夠的讀取容量，以防單一區域發生罕見的服務中斷事件。服務中斷結束後，受影響可用區的副本會還原，叢集的讀取容量也會恢復為設定值。詳情請參閱「可擴充及可靠的應用程式模式」。
非高可用性執行個體 (沒有副本)：如果某個可用區發生中斷，在受影響可用區中佈建的部分鍵空間會進行資料排清，且在服務中斷期間無法寫入或讀取資料。中斷結束後，受影響區域中的主要節點會還原，叢集的容量也會恢復為設定值。
單一可用區執行個體
- 高可用性和非高可用性執行個體：如果執行個體佈建所在的可用區發生中斷，叢集將無法使用，且資料會遭到清除。如果其他區域發生服務中斷，叢集仍會繼續處理讀取和寫入要求。服務中斷結束後，叢集的設定容量就會還原。
最佳做法
本節說明高可用性和副本的最佳做法。
新增副本
新增副本時，需要 RDB 快照。RDB 快照會使用程序分叉和「寫入時複製」機制，擷取節點資料的快照。視節點的寫入模式而定，節點使用的記憶體會隨著寫入作業觸及的頁面遭到複製而增加。記憶體用量最多可達節點中資料大小的兩倍。
為確保節點有足夠的記憶體來完成快照，請將 maxmemory 保留或設為節點容量的 80%，以便預留 20% 的額外空間。除了監控快照之外，這項記憶體負擔也有助於管理工作負載，確保快照作業順利完成。此外，新增副本時，請盡可能降低寫入流量。詳情請參閱「監控寫入負載高的叢集」。