本頁面說明 Memorystore for Valkey 的架構如何提供及支援高可用性 (HA)。此外，本頁面也會說明如何透過我們建議的高可用性設定，提升執行個體效能和穩定性。
高可用性
Memorystore for Valkey 採用高可用性架構，用戶端可直接存取代管的 Memorystore for Valkey 節點。用戶端會連線至個別端點，如「連線至 Memorystore for Valkey 執行個體」一文所述。
直接連線至 shard 有下列好處：
直接連線可避免中繼躍點，盡可能縮短用戶端與 Memorystore for Valkey 節點之間的封包往返時間 (用戶端延遲時間)。
在叢集模式啟用時，直接連線可避免任何單點故障，因為每個 shard 都設計為獨立故障。舉例來說，如果多個用戶端的流量導致某個運算單元 (鍵空間區塊) 超載，shard 故障會將影響限制在負責提供該運算單元的 shard。
建議設定
建議您建立高可用性的多可用區執行個體，而非單一可用區執行個體，因為前者可靠性較高。不過，如果您選擇佈建不含副本的執行個體，建議您選擇單一可用區執行個體。詳情請參閱「何時應使用單一可用區執行個體」。
如要為執行個體啟用高可用性，您必須為每個 shard 佈建至少 1 個副本。您可以在建立執行個體時執行這項操作，也可以調整副本數量，讓每個 shard 至少有 1 個副本。在預定維護和非預期的 shard 故障期間，副本會提供自動容錯移轉功能。
建議您按照「用戶端最佳做法」中的指引設定用戶端。採用建議的最佳做法，可讓用戶端自動處理執行個體的下列項目，且不會造成任何停機時間：
- 角色 (自動容錯移轉)
- 端點 (節點替換)
- 已啟用叢集模式相關的運算單元指派變更 (用戶水平擴展和縮減)
備用資源
高可用性的 Memorystore for Valkey 執行個體是區域性資源。Memorystore for Valkey 會將 shard 的主要和副本 VM 分布在多個可用區，防範可用區中斷。Memorystore for Valkey 支援每個 shard 有 0 到 5 個副本的執行個體。
您可以使用副本提高讀取處理量，但資料可能會過時。
- 已啟用叢集模式：使用
READONLY指令建立連線，讓用戶端從副本讀取資料。 - 停用叢集模式：連線至讀取器端點，即可連線至任何可用的副本。
已啟用叢集模式的執行個體範例
下圖為已啟用叢集模式的執行個體範例：
執行個體範例：三個 shard，每個 shard 有零個副本
執行個體範例：三個 shard，每個 shard 有一個副本
執行個體範例：三個 shard，每個 shard 有多個副本
已停用叢集模式的執行個體範例
下圖為已停用叢集模式的執行個體範例：
有多個副本的執行個體範例
容錯移轉對應用程式的影響
Memorystore for Valkey 將副本升級為主要執行個體時，會捨棄與執行個體主要端點的現有連線。在自動修復和維護事件期間，執行個體平均有 30 秒無法使用。
執行個體可用後，Memorystore for Valkey 會使用相同的連線字串或 IP 位址，自動將應用程式重新導向至新的主要執行個體。您不必更新應用程式。
容錯移轉期間，如果與讀取端點有連線，Memorystore for Valkey 會中斷與副本的連線，並將副本升級為主要執行個體。不過，Memorystore for Valkey 不會中斷與其他副本的連線。容錯移轉完成且新的副本可用後，Memorystore for Valkey 會將連線重新導向至新的副本。
自動容錯移轉
如果主要節點維護或發生非預期故障，shard 內可能會自動容錯移轉。容錯移轉期間，副本會升級為主要執行個體。您可以明確設定副本。這項服務也可以在內部維護期間暫時佈建額外副本，避免停機。
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長度
發生非預期事件 (例如主要節點程序異常終止或硬體故障) 時，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，並選取副本做為新的主要執行個體。
節點修復作業可能需要幾分鐘的時間，服務才能更換故障的節點。所有主要和副本節點都是如此。如果執行個體並非高可用性 (未佈建副本)，修復故障的主要節點也需要幾分鐘的時間。
非預定容錯移轉期間的用戶端行為
視故障性質而定，用戶端連線可能會重設。自動復原後，您可以使用指數輪詢重試連線，避免主要和副本節點超載。
如果用戶端使用副本來提高讀取處理量，在故障節點自動更換前，容量可能會暫時降低。
寫入作業遺失
如果因非預期故障而進行容錯移轉，由於 Valkey 複製通訊協定採用非同步機制，已確認的寫入作業可能會遺失。
用戶端應用程式可運用 Valkey WAIT 指令，提升實際資料安全性。
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 Valkey 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，整個鍵空間仍可進行讀取和寫入作業，但由於部分唯讀副本無法使用，讀取容量會減少。強烈建議您過度佈建叢集容量，確保執行個體有足夠的讀取能力，因應單一可用區極少發生的中斷情形。服務中斷結束後，受影響可用區中的副本會還原，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 (無副本)：如果可用區發生中斷，在受影響可用區中佈建的部分鍵空間會清除資料，且在中斷期間無法寫入或讀取。服務中斷結束後，受影響可用區中的主要執行個體會還原，叢集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：如果佈建執行個體的可用區發生中斷，叢集將無法使用，資料也會清除。如果其他可用區發生服務中斷，叢集會繼續處理讀取和寫入要求。
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，必須提供 RDB 快照。RDB 快照會使用程序分支和「寫入時複製」機制，擷取節點資料的快照。視寫入節點的模式而定，節點的已用記憶體會隨著寫入作業觸及的頁面複製而增加。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 保持或設為節點容量的 80%，預留 20% 做為系統資源。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，確保快照成功。此外，新增副本時，請盡可能降低寫入流量。詳情請參閱「監控執行個體的記憶體用量」。