【虹科乾貨】Redis Enterprise vs ElastiCache——如何選擇快取解決方案？

使用Redis 或 Amazon ElastiCache 來作為快取加速已經是業界主流的解決方案，二者各有什麼優勢？又有哪些區別呢？

文況速覽：

l Redis 是什麼？

l Redis Enterprise 是什麼？

l Amazon ElastiCache 是什麼？

l Redis Enterprise 與 ElastiCache 的核心差異

l 效能比較

l 用例與應用場景

l 整合與生態

l 結論

一、 Redis 是什麼？

Redis 是遠端字典伺服器（Remote Dictionary Server）的縮寫，是一個開源的記憶體資料結構儲存系統，其可以用作資料庫、快取和訊息代理等用例。Redis 起源於 2009 年，由 Salvatore Sanfilippo 開發，因其高效能、靈活性和對各種資料結構的廣泛支援而受到歡迎。

Redis 的關鍵特性與優勢：

·  記憶體儲存 ：Redis 將所有資料儲存在記憶體中，操作延遲低，適用於高效能應用。

·  資料結構 ：除了簡單的鍵值對，Redis 支援多種資料結構，包括列表、集合、雜湊、點陣圖和地理空間索引等。

·  複製 ：Redis 支援主從架構，以實現資料冗餘和更高的資料可用性，其還支援水平分割槽或資料分片。

·  原子操作 ：Redis 操作是原子的，即使面對多個併發操作，也能確保資料完整性。

·  持久化 ：雖然 Redis 主要是一個記憶體儲存系統，但仍提供各種機制來將資料持久化到磁碟，且不影響其高效能表現。

·  廣泛的語言支援 ：Redis 幾乎擁有適配所有主流程式語言的客戶端庫，充分具備靈活與易用。

Redis 因其多種優秀特性，被廣泛應用於各種用例場景，例如為網頁用作快取以提供更快的載入速度，或是在實時通訊系統中充當訊息代理。

二、 Redis Enterprise 是什麼？

Redis Enterprise 是 Redis 社群開源版本的商業版本，專為支援企業級工作負載和應用程式而設計。Redis Enterprise 由 Redis 原開發團隊 開發與維護，在 Redis 的基礎之上，引入額外能力，以滿足需要高可用、可擴充套件性等特性的企業用例。

Redis Enterprise的關鍵特性與優勢：

·  線性可擴充套件性 ：Redis Enterprise 提供線性可擴充套件性，透過分散式無共享架構與跨分片查詢能力,企業能夠在不降低效能的情況下擴充套件其資料集。

·  可靠性 ：即使面臨故障，Redis Enterprise具備自動故障轉移、資料持久化和災難恢復等功能，可以確保資料持續可用。

·  混合部署支援 ：可以在本地部署或作為託管服務（AWS、GCP和Azure）在雲上部署。

·  增強的安全性 ：Redis Enterprise 提供安全功能，包括SSL/TLS加密、基於角色的訪問控制，以及與 AWS CLI 和 AWS 管理控制檯的整合，提供增強的安全性和管理能力。

·  多模型資料庫 ：除了標準的 Redis 資料結構，Redis Enterprise 還引入了對 JSON、搜尋、向量和時間序列資料的支援，適用於各種應用需求。

·  成本效益 ：Redis Enterprise 利用多租戶架構與記憶體自動分層技術，高效利用底層基礎設施，節約大規模成本。

·  多活地理分佈 ：允許全球分佈、多地區部署 Redis Enterprise ，確保低延遲訪問和不同地理位置之間的資料實時同步，可提供高達99.999%的可用性。

Redis Enterprise 的穩健與豐富功能使其成為全球企業的選擇，從 初創公司到財富500強企業 的各類企業都選擇了Redis Enterprise，用例場景涵蓋了快取、會話儲存，再到實時分析與機器學習等多個領域。Redis Enterprise 還與各類亞馬遜雲工具（如 Amazon S3 資料儲存和 EC2 例項）實現了無縫整合，以成為滿足各種需求的綜合解決方案。

 

三、 Amazon ElastiCache 是什麼？

Amazon ElastiCache 是由 Amazon Web Services（AWS）提供的一項網路服務，可以輕鬆在 AWS 中部署、執行與擴充套件記憶體快取。ElastiCache 旨在允許使用者從快速、託管的記憶體快取中檢索資訊，從 而提高Web應用程式的效能，其支援兩種開源記憶體快取引擎：Redis 和 Memcached。

Amazon ElastiCache 的關鍵特性與優勢：

·  託管服務 ：ElastiCache 實現自動化的硬體和軟體配置、設定、補丁和備份等。

·  可擴充套件性 ：使用者可以從小型快取開始，輕鬆進行水平或垂直擴充套件，適應不同的應用需求。

·  高可用性 ：ElastiCache 透過多可用區部署、故障轉移和備份功能，提供多個級別的冗餘。

·  安全性 ：ElastiCache 提供靜態和傳輸加密，與 AWS 身份和訪問管理整合，實現訪問控制。

·  效能指標 ：與 Amazon CloudWatch 整合，提供關鍵效能指標和快取最佳化的視覺化。

·  相容性 ：ElastiCache 與 Redis 和 Memcached 完全相容，允許使用者利用現有的工具和知識。

Amazon ElastiCache 通常用於資料庫快取、會話快取、遊戲排行榜和實時分析等多種用途。

四、 Redis Enterprise 與 ElastiCache 的核心差異

Redis Enterprise 和 Amazon ElastiCache 都是專為最佳化應用程式效能而設計的先進快取解決方案。但其在多個核心領域提供的關鍵能力存在差異。

特性/方面	Redis Enterprise	Elasti Cache
部署與管理	各種環境中部署，包括本地、雲和混合環境。提供自動管理功能，如自動故障轉移、備份和擴充套件。	僅作為AWS的託管服務在AWS上部署。提供自動管理功能，如配置、補丁和備份。
可擴充套件性與效能	透過分散式無共享架構實現線性擴充套件。透過最佳化引擎提供更高的吞吐量和更低的延遲。	允許新增或刪除節點來實現輕鬆擴充套件。效能取決於選擇的快取節點型別和配置。
定價模型	基於消費量的訂閱定價模型。	基於部署基礎架構的按需定價模式，與選擇的快取節點型別、節點數量和區域有關。
支援的資料結構和用途	支援標準的Redis資料結構，並引入對JSON、搜尋、向量和時間序列資料的額外支援。	支援標準的Redis資料結構，功能取決於選擇的引擎，即Redis或Memcached。

 

規模化的成本效益：Redis Enterprise vs. ElastiCache

·  透過高效設計實現成本節約。 透過多租戶架構、高效複製與持久化，充分利用基礎架構。

·  避免額外開銷。 根據吞吐量需求部署基礎架構，無需額外開銷。

·  無風險遷移工作負載。 不丟失資料的情況下進行擴充套件遷移。

五、 效能比較

效能是選擇快取時所需考慮的關鍵因素。Redis Enterprise 與 Amazon ElastiCache 都經過高效能最佳化，但在不同條件下，仍表現出不同的特點。

效能方面	Redis Enterprise	ElastiCache
速度和延遲基準測試	透過最佳化記憶體和吞吐量實現平衡。利用分散式多租戶架構，即使在高吞吐量負載下，也能提供低延遲操作。	針對記憶體密集型工作負載的吞吐量進行了最佳化。提供各種節點選項，包括一些高吞吐量選項。
吞吐量和併發測試	能夠處理大量併發連線，提供出色的吞吐量，尤其是在資料分佈在多個分片上時。	提供良好的吞吐量，具體指標取決於特定配置和選擇的引擎（Redis或Memcached）。

六、 用例與應用場景

Redis Enterprise 與 Amazon ElastiCache 都是多場景解決方案，適用各種應用用例。無論是管理Web應用程式的Cookie，還是處理會話儲存資料，兩個解決方案都提供了強大能力。一些常見場景的詳細說明如下：

用例/應用場景	Redis Enterprise	ElastiCache
快取	Redis Enterprise 完全支援快取。特別適用於大規模、關鍵任務的快取場景。	ElastiCache 專為簡化快取操作並提高Web應用程式效能而設計。
實時分析	Redis Enterprise 尤其適合實時分析，提供快速的搜尋功能和時間序列資料處理能力。	ElastiCache（特別是使用Redis引擎）可以透過快速處理大量資料來處理實時分析。
會話儲存	Redis Enterprise 的記憶體儲存特性確保可以快速訪問會話資料，提升Web應用程式的使用者體驗。	ElastiCache 提供低延遲訪問會話資料能力，適用於需要快速檢索會話的Web應用程式。
遊戲排行榜	Redis Enterprise 的有序集合資料結構非常適合維護遊戲排行榜，確保實時排名更新。	ElastiCache 在使用 Redis 引擎時，可以有效管理遊戲排行榜，具備有序集合資料結構。
訊息傳遞	Redis Enterprise 支援釋出/訂閱和流資料結構，是實時應用程式中強大的訊息傳遞解決方案。	ElastiCache 在使用 Redis 引擎時支援釋出/訂閱，適用於實時訊息傳遞和通訊。
搜尋	Redis Enterprise 透過新增搜尋和二級索引功能擴充套件了 Redis OSS，提供搜尋功能。	ElastiCache 可以與其他搜尋服務（如ElasticSearch）配合使用，提供搜尋功能。
特徵儲存	Redis Enterprise 通常用作線上特徵儲存，可以提供對實時ML應用程式的線上特徵的低延遲訪問。	結合 Amazon S3 和 AWS Lambda 函式，ElastiCache 可以用作特徵儲存替代品，用於服務如 Amazon Sagemaker。
向量資料庫	Redis Enterprise 可以透過儲存向量嵌入來為生成式AI應用程式保證可靠性和速度。	ElastiCache不提供向量支援。

七、 整合與生態

整合能力與周邊生態環境在快取方案的採納和應用 中佔據重要地位。Redis Enterprise 與 Amazon ElastiCache 都提供一系列的整合選項，但在生態支援和合作夥伴方面存在差異。

側重面	Redis Enterprise	ElastiCache
雲整合	Redis Enterprise 與主要雲提供商如 AWS、Azure 和 Google Cloud 具有整合能力，實現跨平臺的無縫部署和擴充套件。	作為 AWS 服務，ElastiCache 在 AWS 生態系統中具有本地整合，可與 RDS、Lambda 和 EC2 等服務無縫連線。
資料庫整合	Redis Enterprise 可以與各種 SQL 和 NoSQL 資料庫進行整合，作為快取層，提升資料庫效能。	使用 Redis 引擎的 ElastiCache 可以用作 Amazon RDS 或 Amazon DynamoDB 資料庫前面的快取層。
開發者工具	Redis 提供一套開發者工具，包括 RedisInsight，提供了一個用於管理和監控 Redis 資料庫的圖形介面。	ElastiCache 與 AWS 開發者工具和服務整合，允許在 AWS 管理控制檯中進行監控、日誌記錄和管理。
社群和支援	Redis 有活躍的社群，提供論壇、網路研討會和豐富的文件。此外，Redis Enterprise 客戶還可以獲得企業級支援。	Amazon 為 ElastiCache 使用者提供全面的文件、論壇和支援選項，屬於AWS支援生態系統的一部分。

選擇 Redis Enterprise 還是 ElastiCache，往往涉及到考慮生態支援、整合偏好以及開發人員和管理員可用的工具選項與技術支援。

八、 結論

Redis Enterprise 與 Amazon ElastiCache 都提供部署 Redis 服務的方式，二者都有其自身的優勢。在兩者之間進行選擇取決於特定的組織需求、現有技術棧以及某些企業級功能的偏好。與任何技術決策一樣，在做出選擇之前，最好能夠權衡每種解決方案的優缺點、成本和長期支援。

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