Esta página explica como a arquitetura do Memorystore para Redis Cluster oferece e oferece suporte à alta disponibilidade (HA). Nesta página, também explicamos como melhorar o desempenho e a estabilidade do cluster com as configurações de alta disponibilidade recomendadas.
Para mais informações sobre considerações específicas de cada região, consulte Geografia e regiões.
Alta disponibilidade
O Memorystore for Redis Cluster é criado em uma arquitetura de alta disponibilidade em que os clientes acessam diretamente as VMs gerenciadas do Memorystore for Redis Cluster. Para isso, seus clientes se conectam a endereços de rede de fragmentos individuais, conforme descrito em Conectar-se a uma instância do cluster do Memorystore para Redis.
A conexão direta aos fragmentos oferece os seguintes benefícios:
A conexão direta evita qualquer ponto único de falha porque cada fragmento é projetado para falhar de forma independente. Por exemplo, se o tráfego de vários clientes sobrecarregar um slot (parte do keyspace), a falha de fragmento limitará o impacto ao fragmento responsável por veicular o slot.
A conexão direta evita saltos intermediários, o que minimiza o tempo de retorno (latência do cliente) entre o cliente e a VM do Redis.
Configurações recomendadas
Recomendamos que você crie instâncias multizonais de alta disponibilidade em vez de instâncias zonais únicas devido à melhor confiabilidade que elas oferecem. No entanto, se você provisionar uma instância sem réplicas, recomendamos escolher uma instância de zona única. Para mais informações, consulte Quando usar um cluster de zona única.
Para ativar a alta disponibilidade da instância, provisione pelo menos uma réplica para cada fragmento. Você pode fazer isso ao criar a instância ou escalonar a contagem de réplicas para pelo menos uma réplica por fragmento. As réplicas oferecem failover automático durante a manutenção planejada e falhas inesperadas de fragmentos.
Recomendamos que você configure seu cliente de acordo com as orientações em Práticas recomendadas para clientes Redis. Usar as práticas recomendadas permite que seu cliente Redis OSS processe automaticamente e sem problemas o papel (failovers automáticos) e as mudanças de atribuição de slot (substituição de nós, escalonar horizontalmente/verticalmente de consumidores) para seu cluster sem inatividade.
Réplicas
Uma instância altamente disponível do Memorystore for Redis Cluster é um recurso regional. Isso significa que as VMs primárias e de réplica de fragmentos são distribuídas em várias zonas para proteger contra uma interrupção zonal. O Memorystore for Redis Cluster aceita instâncias com 0 a 5 réplicas por fragmento.
É possível usar réplicas para aumentar a capacidade de processamento de leitura ao escalonar as leituras.
Para isso, use o comando READONLY para estabelecer uma conexão
que permita ao cliente ler das réplicas. Para mais detalhes sobre a leitura
de réplicas, consulte Escalonar com o Redis Cluster.
Exemplo de cluster com zero réplicas por fragmento
Exemplo de cluster com uma réplica por fragmento
Exemplo de cluster com várias réplicas por fragmento
Failover automático
Os failovers automáticos em um fragmento podem ocorrer devido a manutenção ou a uma falha inesperada do nó principal. Durante um failover, uma réplica é promovida para ser a principal. É possível configurar réplicas explicitamente. O serviço também pode provisionar temporariamente réplicas extras durante a manutenção interna para evitar inatividade.
Os failovers automáticos evitam a perda de dados durante as atualizações de manutenção. Para mais informações sobre o comportamento de failover automático durante a manutenção, consulte Comportamento de failover automático durante a manutenção.
Duração do failover e do reparo de nós
Os failovers automáticos podem levar dezenas de segundos para eventos não planejados, como uma falha no processo do nó principal ou uma falha de hardware. Durante esse período, o sistema detecta a falha e elege uma réplica para ser a nova primária.
O reparo de nós pode levar alguns minutos para que o serviço substitua o nó com falha. Isso é válido para todos os nós primários e de réplica. Para instâncias que não são de alta disponibilidade (sem réplicas provisionadas), o reparo de um nó principal com falha também leva tempo, da ordem de minutos.
Comportamento do cliente durante um failover não planejado
As conexões do cliente provavelmente serão redefinidas, dependendo da natureza da falha. Após a recuperação automática, tente novamente suas conexões com espera exponencial para evitar sobrecarga nos nós primários e de réplica.
Os clientes que usam réplicas para capacidade de processamento de leitura podem ter uma degradação temporária na capacidade até que o nó com falha seja substituído automaticamente.
Gravações perdidas
Durante um failover resultante de uma falha inesperada, as gravações confirmadas podem ser perdidas devido à natureza assíncrona do protocolo de replicação do Redis.
Os aplicativos cliente podem usar o comando WAIT do Redis para melhorar a segurança dos dados no mundo real. É uma abordagem de melhor esforço que tem compensações, conforme explicado na documentação do comando WAIT do Redis.
Impacto do keyspace de uma falha temporária de zona única
Esta seção descreve o impacto de uma interrupção em uma única zona em uma instância do Memorystore para Redis Cluster.
Instâncias multizonais
Instâncias de alta disponibilidade:se uma zona tiver uma interrupção, todo o espaço de chaves estará disponível para leitura e gravação, mas como algumas réplicas de leitura estão indisponíveis, a capacidade de leitura será reduzida. Recomendamos o superprovisionamento da capacidade do cluster para que a instância tenha capacidade de leitura suficiente, no caso raro de uma interrupção em uma única zona. Quando a interrupção termina, as réplicas na zona afetada são restauradas e a capacidade de leitura do cluster volta ao valor configurado. Para mais informações, consulte Padrões para apps escalonáveis e confiáveis.
Instâncias não HA (sem réplicas): se uma zona tiver uma interrupção, a parte do keyspace provisionada na zona afetada passará por uma limpeza de dados e ficará indisponível para gravações ou leituras durante a interrupção. Quando a interrupção terminar, as instâncias principais na zona afetada serão restauradas, e a capacidade do cluster voltará ao valor configurado.
Instâncias de zona única
- Instâncias de alta disponibilidade e não alta disponibilidade:se a zona em que a instância é provisionada tiver uma interrupção, o cluster ficará indisponível e os dados serão liberados. Se uma zona diferente tiver uma interrupção, o cluster vai continuar atendendo às solicitações de leitura e gravação. Quando a interrupção terminar, a capacidade configurada do cluster será restaurada.
Práticas recomendadas
Esta seção descreve as práticas recomendadas para alta disponibilidade e réplicas.
Adicionar uma réplica
Adicionar uma réplica exige um snapshot do RDB. Os snapshots do RDB usam um fork de processo e um mecanismo de cópia na gravação para criar um snapshot dos dados do nó. Dependendo do padrão de gravações nos nós, a memória usada deles aumenta à medida que as páginas afetadas pelas gravações são copiadas. O consumo de memória pode ser até o dobro do tamanho dos dados no nó.
Para garantir que os nós tenham memória suficiente para concluir o snapshot, mantenha ou
defina maxmemory em 80% da
capacidade do nó para que 20% sejam reservados para sobrecarga. Essa sobrecarga de memória, além dos snapshots de monitoramento, ajuda você a gerenciar sua carga de trabalho para ter snapshots bem-sucedidos. Além disso, ao adicionar réplicas, reduza o tráfego de gravação o máximo possível. Para mais informações, consulte Monitorar um cluster com uma alta carga de gravação.