使用Amazon MemoryDB多区域功能提高系统弹性

使用Amazon MemoryDB多区域功能提高系统弹性

关键字: [Amazon Web Services re:Invent 2024， 亚马逊云科技， MemoryDB Multi-Region， Multi-Region Application， Cross-Region Replication， Active-Active Database， Asynchronous Replication， Multi-Region Durability]

导读

参加本次会议，了解Amazon MemoryDB多区域功能，这是一个主动-主动、多区域数据库，可提供高达99.999%的可用性和增强的应用程序弹性。Amazon MemoryDB是一个与Valkey和Redis OSS兼容的、持久化的内存数据库服务，具有微秒级读取和个位数毫秒级写入延迟，以及高吞吐量。在本次会议中，深入探讨MemoryDB多区域的创新架构，展示它如何提高您的应用程序弹性，以支持全球范围内的终端用户。探索最能从MemoryDB多区域功能中受益的使用案例。

演讲精华

以下是小编为您整理的本次演讲的精华。

在不断演进的云计算领域，亚马逊云科技一直推动创新的边界，为现代应用程序的多样化需求提供前沿解决方案。在备受期待的亚马逊云科技 re:Invent 2024大会上，亚马逊云科技推出了一项开创性的新功能，有望彻底改变企业构建多区域应用程序的方式:Amazon MemoryDB Multi-Region。

这场由亚马逊云科技内存数据库总经理Itai和MemoryDB工程负责人Jon主讲的会议，阐明了当今全球市场中企业所面临的紧迫挑战。随着企业业务跨越国界，构建弹性强、低延迟的应用程序变得至关重要。Itai巧妙地阐述了采用多区域架构的两大主要驱动力。

首先，企业希望加强系统，以防范单一区域发生重大中断的极端情况，如区域中断、网络故障或监管合规性要求，需要将关键工作负载分布在多个区域。在这种情况下，即使发生概率很低，企业也无法承受业务连续性的损失。

其次，拥有广泛客户群的全球企业必须优先考虑为不同地理位置的用户提供卓越的体验。以全球游戏公司或知名零售品牌为例，他们的应用程序必须无缝服务于从美国到新加坡的客户。如果没有多区域架构，跨越这些遥远距离的客户将不可避免地遇到高延迟，从而导致糟糕的用户体验，可能会削弱品牌忠诚度和收入来源。

虽然跨区域调用提供了一种可行的解决方案，但Itai敏锐地指出了这种方法的固有局限性。对于需要频繁检索或更新数据的应用程序，如获取客户会话或更新排行榜，多次连续的跨区域调用所累积的延迟可能会严重降低性能，损害用户体验。

认识到这些挑战，亚马逊云科技开发了一种专门的解决方案:Amazon MemoryDB Multi-Region。这项创新功能建立在Amazon MemoryDB的基础之上，后者是亚马逊云科技提供的最快持久化数据库，读取延迟为微秒级，写入延迟为低单位毫秒级，使客户能够构建高性能、大规模的多区域应用程序，实现前所未有的弹性和可用性。

MemoryDB Multi-Region是一种主动-主动异步跨区域复制数据库，旨在提供11个9的持久性和5个9的可用性服务级别协议(SLA)。凭借企业级安全性和合规性措施，这一前沿解决方案承诺提供微秒级的本地读取延迟和低单位毫秒级的本地写入延迟，确保全球各区域的无缝用户体验。

当Jon深入探讨MemoryDB Multi-Region的架构细节时，他揭示了支撑其卓越性能和一致性的独特机制。这一创新的核心是多AZ事务日志，一个健壮的系统，利用与Amazon自身订单系统和知名的Amazon Simple Storage Service (S3)相同的经过战斗考验的技术，异步跨区域复制数据。

Jon详细阐述了数据复制过程，说明写入请求在至少三个副本持久保存在本地区域的两个可用区之后即被确认。同时，数据也会异步复制到其他区域，确保最终一致性，并尽量减少对写入延迟的影响。

为解决多区域数据一致性的固有挑战，MemoryDB Multi-Region采用了一种精心设计的“最后写入者获胜”技术。这种方法巧妙地解决了冲突，优先考虑最新的更新，确保数据在所有区域都收敛到一致状态，即使存在来自多个位置的并发写入。

认识到现代应用程序的多样化数据模型和访问模式，MemoryDB Multi-Region无缝支持复杂的数据结构，如集合、哈希和有序集合，除了传统的键值对。Jon揭示了确保这些数据类型在跨区域时保持正确性和最终一致性所采用的复杂算法和形式化建模技术，这一壮举通过“无冲突复制数据类型的串行性”和“删除重新传播”方法实现。

随着企业扩大业务规模和数据量，MemoryDB Multi-Region为水平扩展提供了无缝路径。Jon演示了客户如何轻松地跨区域添加分片，系统将智能地收敛到一致的拓扑结构，确保服务不间断和性能最佳。

为说明MemoryDB Multi-Region的实际应用，Jon展示了一个引人入胜的多区域会话存储示例。在这个场景中，位于美国东西海岸的用户Bob和Alice无缝地与应用程序交互，利用各自区域集群的低延迟能力。当Bob更新会话数据时，这些更改会异步复制到Alice所在的区域，确保数据一致性，并在发生区域中断时实现高可用性。

在整个会议过程中，Itai和Jon强调了MemoryDB Multi-Region开发过程中精心权衡的设计选择和权衡。通过优先考虑高可用性和低延迟，而非跨区域的强一致性，亚马逊云科技打造了一种与现代全球分布式应用程序需求相符的解决方案，在这些应用程序中，最终一致性和接近零的恢复时间目标(RTO)至关重要。

总之，在亚马逊云科技 re:Invent 2024大会上推出Amazon MemoryDB Multi-Region，标志着云计算发展的重大里程碑。这项开创性功能使企业能够构建弹性强、高性能且真正全球化的应用程序，突破传统单区域架构的局限。凭借其创新的多区域数据复制、一致性和可扩展性方法，MemoryDB Multi-Region彰显了亚马逊云科技不懈努力提供前沿解决方案的决心，推动创新并助力企业在数字时代蓬勃发展。

下面是一些演讲现场的精彩瞬间：

亚马逊宣布推出亚马逊 MemoryDB 多区域服务的全面上线，深入探讨了底层技术和关键考虑因素，使多区域应用程序成为可能。

一家全球性公司展示了多区域应用程序的需求，以便在不同区域提供低延迟和无缝客户体验，例如客户从美国前往新加坡，继续使用应用程序或网站而不会出现高延迟。

采用主动-主动多区域架构，更容易管理区域故障，实现近乎零恢复时间目标(RTO)，从而实现高可用性。

演讲者解释了在事务日志中记录时间戳、命令和源区域的重要性，以实现跨多个区域的高效数据复制和持久性。

亚马逊 MemoryDB 利用“无冲突复制数据类型的串行性”使多个区域能够并发写入同一对象，通过异步传播和冲突解决技术确保一致性收敛。

演示了如何在分布式数据库系统中跨所有区域删除数据，通过时间戳比较和日志复制确保一致性。

演讲者热情洋溢地宣布在多个区域推出新产品或服务，不久将添加更多区域。

总结

在这个演示中，演讲者们探讨了使用Amazon MemoryDB构建多区域应用程序的优势和关键考虑因素。他们强调客户需要多区域应用程序的两个主要原因:在某个区域发生重大中断时提高弹性，以及为全球企业提供低延迟。他们研究了区域之间同步和异步复制之间的权衡，以及主动-主动和主动-被动配置的优缺点。

最近推出的MemoryDB多区域是一个具有区域间异步复制的主动-主动数据库。它旨在提供11个9的持久性和5个9的可用性，提供微秒级的本地读取和几毫秒的本地写入。演讲者详细解释了底层架构，包括跨区域数据冲突解决和收敛技术。

最后，他们展示了一个使用MemoryDB多区域作为多区域会话存储的用例，说明了它为全球应用程序提供高可用性和低延迟的能力。客户现在可以利用MemoryDB多区域构建高性能、高弹性的5个9可用性的多区域应用程序。

亚马逊云科技（Amazon Web Services）是全球云计算的开创者和引领者。提供200多类广泛而深入的云服务，服务全球245个国家和地区的数百万客户。做为全球生成式AI前行者，亚马逊云科技正在携手广泛的客户和合作伙伴，缔造可见的商业价值 – 汇集全球40余款大模型，亚马逊云科技为10万家全球企业提供AI及机器学习服务，守护3/4中国企业出海。