Amazon Elasticache：紹介と代替案

この記事では、アプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを大幅に向上させる強力なツールであるAmazon Elasticacheに迅速に導かれます。

Amazon Elasticacheは、Amazon Web Services（AWS）が提供する完全に管理されたメモリ内データストレージとキャッシュサービスです。開発者が高速で管理されたメモリ内キャッシュからデータを保存および取得できるようにすることにより、Webアプリケーションのパフォーマンスを向上させることを目的としています。 Elasticacheは、RedisとMemcachedという2つの一般的なオープンソースキャッシュエンジンをサポートしています。数回クリックするだけで、AWSで実行されているアプリケーションでアクセスできるメモリキャッシュを展開、操作、および拡張できます。

コアポイント

Amazon Elasticacheは、AWSが提供する完全に管理されたメモリ内データストレージとキャッシュサービスです。これは、開発者が高速で管理されたメモリのキャッシュからデータを保存および取得できるようにするためにWebアプリケーションのパフォーマンスを向上させるように設計されています。 RedisおよびMemcached Cache Enginesをサポートします。
Elasticacheは、パフォーマンスの向上、スケーラビリティ、費用対効果、高可用性、セキュリティなど、多くの利点を提供します。リアルタイム分析、セッション管理、キャッシュされたデータベースクエリ、ランキング、カウンター、メッセージキューや公開/購読など、さまざまなユースケースがあります。
Elasticacheには明らかな利点がありますが、コスト、メーカーのロックイン、限られたカスタマイズオプションなど、いくつかの欠点もあります。代替案には、Redisなどのオープンソースソリューションや、ワニスキャッシュやApache IgniteなどのMemcachedの自己管理ソリューション、Google Cloud Memorystore、RedisのAzureキャッシュ、Redisの他のクラウドプロバイダーAtabaseのIBM Cloud Dなどのキャッシュサービスが含まれます。 。
Amazon Elasticacheの使用を開始するには、ユーザーはAWS管理コンソールにログインし、優先キャッシュエンジンを選択し、新しいキャッシュクラスターの作成と構成、開始、エンドポイントアドレスを取得し、アプリケーションの構成を更新してElasticAcheを使用する必要があります。エンドポイントアドレス、テストアプリケーション、キャッシュの使用量の最適化、スケールキャッシュクラスター、バックアップと回復ポリシーの実装、キャッシュを保護し、最新の機能を最新の状態に保ちます。
Amazon Elasticacheの利点

パフォーマンスの改善：Elasticacheは、頻繁にアクセスされるデータによってアプリケーションの遅延とスループットを大幅に削減し、それによりデータベースの負荷が削減されます。

スケーラビリティ：Elasticacheは、アプリケーションのニーズに応じて自動的にスケーリングし、必要に応じてキャッシュノードを追加または削除できます。これにより、キャッシュがアプリケーションのパフォーマンスに影響を与えることなく、トラフィックの増加を処理できるようになります。

費用対効果：キャッシュ作業を弾薬にオフロードすることにより、独自のキャッシュシステムの管理に関連するインフラストラクチャと運用コストを節約できます。

高可用性：Elasticacheは、ノード障害が発生した場合でもキャッシュが利用できるようにするために、自動フェールオーバーと冗長性を提供します。

セキュリティ：Elasticacheは、輸送および安静時の暗号化をサポートし、保存およびアクセスしたときにデータを安全に保つことを確認します。

Amazon Elasticacheの

usercase

• リアルタイム分析：Elasticacheを使用して、リアルタイム分析のために大量のデータを保存および処理できます。メモリ機能を活用することにより、データの複雑な計算と集約を迅速かつ効率的に実行できます。これにより、ログ分析、時系列データ処理、ソーシャルメディアデータ分析などのユースケースにとって理想的なソリューションになります。
• セッション管理： Elasticacheは、Webアプリケーションでユーザーセッションを管理するための優れた選択肢です。セッションデータをキャッシュに保存することにより、ユーザー固有の情報への迅速なアクセスを確保し、シームレスなユーザーエクスペリエンスを維持できます。これは、eコマースWebサイト、オンラインゲームプラットフォーム、コンテンツ管理システムに特に役立ちます。
• データベースクエリのキャッシュ：Elasticacheを使用すると、頻繁に実行されるデータベースクエリの結果をキャッシュでき、データベースの負荷を減らし、アプリケーションの全体的なパフォーマンスを改善できます。これは、コンテンツが豊富なWebサイト、API駆動型アプリケーション、およびアプリケーションの検索機能に特に有益です。
• リーダーシップリストとカウンター：Elasticacheのハイパフォーマンスにより、ゲームアプリケーションのランキングとカウンター、またはランキングとスコアのリアルタイムの更新が必要なアプリケーションを維持するための理想的なソリューションになります。いくつかの例には、オンラインマルチプレイヤーゲーム、投票システム、および分析ダッシュボードが含まれます。
• メッセージキューイングとパブリッシュ/サブスクリプション：Elasticache（特にRedisを使用）は、アプリケーションにメッセージキューイングとパブリッシュ/サブスクリプション（PUB/Sub）モードを実装するためのメッセージブローカーとして使用できます。これにより、アプリケーションアーキテクチャのさまざまなコンポーネントまたはサービス間の効率的な通信とデータ交換が可能になります。この領域の一般的なユースケースには、バックグラウンドジョブ処理のタスクキュー、リアルタイム通知とアラート、およびチャットおよびメッセージングアプリケーションが含まれます。

Amazon Elasticache Guite Guide

1. AWS管理コンソールでログインし、Elasticacheサービスに移動します。好みのキャッシュエンジン（RedisまたはMemcached）を選択し、新しいキャッシュクラスターを作成します。ノードタイプ、ノードの数、セキュリティ設定などのキャッシュクラスター設定を構成します。
2. [作成]ボタンをクリックして、キャッシュクラスターを起動します。 AWSはクラスター構成を自動的にキャッシュし、必要なリソースを提供します。
3. キャッシュクラスターが起動して実行されたら、Elasticacheダッシュボードからエンドポイントアドレスを取得します。これは、アプリケーションがキャッシュに接続するために使用するアドレスです。
4. Elasticache Endpointアドレスを使用してキャッシュするようにアプリケーション構成を更新します。アプリケーションの言語とフレームワークに応じて、キャッシュとのコミュニケーションを容易にするために、RedisまたはMemcachedクライアントライブラリをインストールする必要がある場合があります。
5. アプリケーションをテストして、キャッシュを正しく利用してデータを保存および取得していることを確認します。 AWS CloudWatchメトリックとElasticacheダッシュボードを使用して、キャッシュクラスターのパフォーマンスと健康を監視します。
立ち退きポリシー、ストーブまでの時間（TTL）値、データ分割ポリシーなどのキャッシュ設定を微調整することにより、キャッシュの使用を最適化します。キャッシュヒットとミスは定期的に分析され、改善領域を特定し、最大のキャッシュ効率を確保します。
6. 必要に応じて、キャッシュクラスターのスケーリングは、アプリケーションのトラフィックとパフォーマンスの要件に合わせてキャッシュノードを追加または削除するか、ノードタイプを変更することです。
7. Redisキャッシュの定期的なスナップショットを使用したり、ノード障害の場合に自動フェールオーバーを実行するElasticache Multi-Az機能を使用したりするなど、キャッシュデータのバックアップおよび回復ポリシーを実装します。
8. トランジットや安静時に暗号化を使用し、認証を可能にし、セキュリティグループとIAMポリシーを介したキャッシュクラスターへのアクセスを制限するなど、ベストプラクティスを実装することにより、キャッシュを保護します。
9. 定期的にAWSドキュメントを表示し、ウェビナーに参加し、関連するオンラインフォーラムやコミュニティに参加することにより、弾性の最新機能、改善、ベストプラクティスを最新の状態に保ちます。

AWS Elasticacheの短所

ここに、あなたが探求する必要があるかもしれない主な欠点やその他のオプションのいくつかがあります：

コスト：
• Amazon Elasticacheは、特に大規模なデータセットと高性能要件の場合、高価になる可能性があります。予算が厳しい場合は、オープンソースまたは自己管理キャッシュソリューションを検討することをお勧めします。
ベンダーロック：
• Amazon Elasticacheを使用すると、AWSエコシステムにバインドされます。これにより、将来クラウドプロバイダーを変更することにした場合の柔軟性が制限される場合があります。この場合、RedisやMemcachedなどのプラットフォームに依存しないソリューションを検討できます。
限られたカスタマイズオプション：
• 自己管理されたキャッシュソリューションと比較して、Amazon Elasticacheは限られたカスタマイズオプションを提供します。高度な機能またはキャッシュ構成の細かい制御が必要な場合は、独自のキャッシュサーバーの実行を検討することをお勧めします。

オープンソースとホストの代替品を探索します

• オープンソースソリューション：Redisは、キャッシュ、メッセージブローカー、またはデータベースとして使用できる人気のあるオープンソースメモリデータ構造ストレージです。 Redisは幅広い機能を提供し、クラウドプロバイダーまたはオンプレミス環境に簡単に展開できます。 Memcachedは、シンプルさと速度のために設計された、広く使用されている別のオープンソースキャッシュソリューションです。これは、軽量で簡単に構成できるキャッシュシステムが必要な場合に最適なオプションです。
• 自己管理キャッシュソリューション：ワニスキャッシュは、WebコンテンツをキャッシュしてWebサイトのパフォーマンスを改善するために一般的に使用される強力で柔軟なHTTPアクセラレータです。カスタム構成を可能にし、任意のインフラストラクチャに展開できます。 Apache Igniteは、キャッシュ、データ処理、メッセージング機能を提供する分散インメモリコンピューティングプラットフォームです。これは、スケーラブルでカスタマイズ可能なキャッシュソリューションを必要とする組織にとって素晴らしいオプションです。
• 他のクラウドプロバイダー向けのマネージドキャッシングサービス：Google Cloud MemoryStoreは、Google Cloudが提供する完全に管理されたメモリデータストレージサービスです。他のGoogleクラウドサービスとシームレスに統合されており、すでにGoogleクラウドを使用しているか、切り替えを計画している場合は、優れた代替手段になる可能性があります。 Azure Cache for RedisはMicrosoft Azureが提供する管理されたキャッシュサービスであり、RedisのAzure Cacheは安全で高度に利用可能なキャッシングソリューションを提供します。他のAzureサービスとうまく統合されており、クラウドインフラストラクチャにMicrosoft Azureを使用または使用している場合、適切なオプションになる場合があります。 Redis用のIBMクラウドデータベース、IBM Cloudは、組み込みのセキュリティ、高可用性、自動スケーリングを備えた管理されたRedisサービスを提供します。すでにIBMクラウドサービスを使用している場合、またはホストされているRedisソリューションを探している場合、これは実行可能な代替手段かもしれません。

概要

Amazon Elasticacheは、キャッシュワークロードをオフロードすることでアプリケーションのパフォーマンスと応答性を向上させる強力でスケーラブルで費用対効果の高いソリューションです。メモリ機能とRedisおよびMemcachedのサポートを活用することにより、リアルタイム分析、セッション管理、キャッシュデータベースクエリなど、さまざまなユースケースを簡単に実装できます。上記の手順に従って、Elasticacheを開始し、アプリケーションのパフォーマンスを最適化します。

ハッピーキャッシュ！

Amazon Elasticache FAQ（FAQ）

• RedisのAmazon ElasticacheとMemcachedのAmazon Elasticacheの違いは何ですか？ Amazon Elasticacheは、RedisとMemcachedの2つのオープンソースメモリキャッシュエンジンをサポートしています。 Redisは、さまざまなユースケースで効果的に使用できるようにする豊富な機能を提供します。ソートされたセットやリストなどの複雑なデータ構造をサポートし、持続性、複製、高可用性を提供します。一方、Memcachedは、フィーチャセットが少なく、シンプルさと速度のために設計されています。単純なキー価値データにすばやくアクセスする必要がある場合に理想的です。

• Amazon Elasticacheクラスターのパフォーマンスを監視する方法は？ Amazon Elasticacheは、Amazon CloudWatchを使用したキャッシュノードとクラスターの詳細な監視統計を提供します。これらのメトリックには、CPUの使用率、キャッシュヒット、キャッシュミス、および現在の接続が含まれます。これらのメトリックをAWS管理コンソールで表示したり、CloudWatch APIを使用して取得してさらに分析したりできます。

• Amazon Elasticacheクラスターをスケーリングする方法は？ Amazon Elasticacheを使用すると、垂直スケーリングと水平スケーリングの2つの方法でキャッシュクラスターをスケーリングできます。垂直スケーリングには、ノードタイプをより強力なノードタイプに変更することが含まれますが、水平スケーリングにはクラスターへのノードの追加または削除が含まれます。両方のアプローチの選択は、アプリケーションの要件とワークロードの特定の特性によって異なります。

• Amazon Elasticacheレプリケーショングループの目的は何ですか？ Amazon Elasticacheのレプリケーショングループは、より高い可用性を達成し、スケーラビリティを読み取る方法を提供します。複製グループは、マスターノードと1つ以上のレプリカノードで構成されています。マスターノードが失敗した場合、Elasticacheはマスターノードにレプリカを自動的に宣伝します。さらに、読み取りトラフィックをレプリカに広めて、アプリケーションの読み取りスループットを改善できます。

• Amazon Elasticacheはデータの永続性をどのように処理しますか？ RedisのAmazon Elasticacheは、2種類のデータ永続性をサポートしています。RDB（Redisデータベースバックアップ）とAOF（ファイルのみを追加）。 RDBは、データセットの時点のスナップショットを撮影し、Amazon S3に保存します。 AOFは、サーバーが受け取ったすべての書き込み操作を記録し、より細かい粒度の持続性レベルを提供します。これらの方法のいずれかまたは両方を必要に応じて使用することを選択できます。

• Amazon Elasticacheクラスターを保護できますか？

  はい、Amazon Elasticacheは、キャッシュされたデータを保護するのに役立つさまざまな機能を提供しています。これらの機能には、VPC（仮想プライベートクラウド）サポート（仮想ネットワーク内のキャッシュクラスターを分離できる）およびIAM（IDおよびアクセス管理）ポリシー（Elasticacheリソースにアクセスできる人を制御できる）が含まれます。

• データをAmazon Elasticacheに移行する方法は？

  Amazon Elasticacheは、自己ホストされたRedisまたはMemcached環境からElasticacheへのオンラインデータ移行をサポートしています。これは、Redisレプリケーション機能を使用して行われます。これにより、自己ホストのRedisサーバーとRedisクラスター用のElasticacheの間に複製グループを設定できます。

• Amazon Elasticacheの価格モデルは何ですか？

  Amazon Elasticacheは、有給の価格設定モデルに従います。キャッシュノード時間、データ転送、バックアップストレージなど、使用するリソースの代金を支払う必要があります。前払い料金や長期的なコミットメントは必要ありません。

• Amazon Elasticacheは他のAWSサービスとどのように統合しますか？ Amazon Elasticacheは、他のいくつかのAWSサービスと統合して、包括的なクラウドコンピューティングソリューションを提供します。これらには、Amazon RDS（リレーショナルデータベースサービス）とデータストレージ用のAmazon DynamoDB、監視用のAmazon CloudWatch、ロギングおよび監査用のAWS CloudTrailが含まれます。

• セッションキャッシングにAmazon Elasticacheを使用できますか？ はい、Amazon Elasticacheはセッションキャッシングに最適です。セッションデータの高速でメモリ内のストレージを提供し、Webアプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを改善するのに役立ちます。 RedisとMemcachedの両方がこのユースケースに最適であり、Redisはデータの持続性や複製などの追加機能を提供します。

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