如何檢查 ElastiCache for Redis 自行設計的叢集中的記憶體用量，並實作控制高記憶體用量的最佳實務？

簡短說明

下列項目是在 ElastiCache for Redis 自行設計的叢集中高記憶體用量的原因：

• 最近新增的鍵值：其他鍵值組會造成記憶體用量增加。此外，已存在鍵值上的其他元素會導致記憶體用量增加。若要確認節點上最近的資料變更，請檢查 SetTypeCmds 指標。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站的 INFO 頁面上的 commandstats 命令。
• 緩衝區用量增加：用戶端會透過網路連線到 Redis。如果包含 Pub/Sub 用戶端的用戶端沒有足夠快速從快取讀取，則 Redis 會將回應資料保留在用戶端輸出緩衝區中。 如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的 Redis Pub/Sub 和輸出緩衝區限制。如果網路頻寬存在瓶頸或叢集持續繁重負載，則緩衝區用量可能會累積。這會導致記憶體耗盡和效能降級。依預設，ElastiCache for Redis 不會限制輸出緩衝區的成長，每個用戶端都有自己的緩衝區。若要檢查緩衝區用量，請使用 client list 命令。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的 CLIENT LIST。
• **大量的新連線數：**大量的新連線數可能會增加記憶體用量。所有新連線都會建立消耗記憶體的檔案描述子，而且彙總記憶體消耗量可能會導致資料移出或 OOM 錯誤。若要檢視新連線的數量，請檢查 NewConnections 指標。
• 高交換用量： 有可用記憶體時，快取節點上有一些交換用量是正常的行為。但是，交換用量過多可能會導致效能降低。在受到高記憶體壓力的節點中發生高交換用量。這會導致可用的記憶體不足。若要監控主機上的交換，請使用 SwapUsage 指標。
• **高記憶體片段化：**高記憶體片段化表示作業系統記憶體管理效率不足。移除鍵值時，Redis 可能無法釋放記憶體。若要監控片段化比率，請使用 MemoryFragmentationRatio 指標。如果您有片段化問題，請開啟 activedefrag 參數以進行作用中記憶體重組。
• **大鍵：**大鍵具有較大的資料大小或大量元素。大鍵可能會導致高記憶體用量。若要偵測資料集中的大鍵，請使用 redis-cli --bigkeys 命令或 redis-cli --memkeys 命令。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的掃描大鍵和掃描鍵。

解決方法

檢查記憶體用量

若要檢查在 ElastiCache for Redis 自行設計的叢集中的記憶體用量，請檢閱下列的 Redis 指標：
**注意：**這些指標會針對叢集中的每個節點發佈在 Amazon CloudWatch 中。

• **BytesUsedForCache：**這是 Redis 為所有目的配置的總位元組數。此值用於判斷叢集的記憶體使用率。若要擷取此指標，請在 Redis 節點上執行 INFO 命令。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的 INFO。
• **FreeableMemory：**這是主機層次的指標，顯示主機上可用的記憶體數量。如果記憶體用量因快取資料或超載而增加，則 FreeableMemory 會降低。FreeableMemory 的降低表示主機上的記憶體不足。FreeableMemory 過低時，可能會發生交換。
• **DataBaseMemoryUsagePercentage：**這是叢集節點所使用的記憶體百分比。此指標達到其臨界值的 100% 時，Redis 會啟動 Redis 最大記憶體移出政策。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的鍵值移出。若要擷取此指標，請在 Redis 節點上執行 INFO 命令。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的 INFO。

**注意：**依預設，ElastiCache 會保留 25% 的 maxmemory 以供非資料使用，例如容錯移轉和備份。如果您未指定足夠的保留記憶體以供非資料使用，則交換可能會增加。如需詳細資訊，請參閱管理保留記憶體。

控制高記憶體用量的最佳實務

• 在鍵值上使用 TTL： 若要防止儲存不必要的鍵值並移除過期的鍵值，請對鍵值指定到期的 TTL。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的 TTL。如果是高鍵值移出數量，則節點會在記憶體壓力下執行。若要避免鍵值在同一時段過期，請在使用 TTL 時新增隨機性。
• 使用移出政策： 快取記憶體滿載時，Redis 會根據 maxmemory-policy 移除鍵值以釋放空間。預設的 maxmemory-policy 政策會設定為 volatile_lru。最佳實務是選擇適合您工作負載的移出政策。
• 配置保留記憶體： 為了避免容錯移轉或備份期間出現問題，最佳實務是將 reserved_memory_percentage 參數設定為至少 25%，以供非資料使用。如果沒有足夠的保留記憶體來執行容錯移轉或備份，則會發生交換和效能問題。
• 使用連線儲存區： 連線儲存區可讓您控制 Redis 用戶端嘗試的大量新連線。如需詳細資訊，請參閱如何為 Redis 用戶端和 ElastiCache for Redis 自行設計的叢集實作最佳實務？
• 設定伺服器端閒置逾時： 無論用戶端是否將請求傳送至 ElastiCache for Redis，開啟的連線會消耗記憶體，而用量會隨著時間的推移而增加。若要將閒置連線造成不必要的記憶體用量降到最低，請透過參數群組設定伺服器端逾時，以在指定的時段後關閉閒置連線。為了避免提前關閉連線，請將伺服器端閒置逾時值設定高於用戶端程式庫中的用戶端逾時值。
• 調整輸出緩衝區大小限制： 調整輸出緩衝區限制以控制緩衝區空間用量。ElastiCache for Redis 參數群組會包含以 client-output-buffer-limit 開頭的參數，以避免高用戶端輸出緩衝區用量。這些參數沒有建議的限制。確保您以標準來衡量工作負載，並為輸出緩衝區限制選擇適當的值。
• 使用雜湊對應： 雜湊對應有助於具有大量鍵值的資料結構。此外，若要與雜湊表相比減少記憶體佔用量，請使用 ziplist 編碼。如需詳細資訊，請參閱 Redis 網站上的記憶體最佳化。注意：雜湊對應為複式命令，可能會導致 Redis 引擎用量激增。
• 擴展叢集： 如果您在預期的工作負載下增加記憶體壓力，則請擴展叢集以降低記憶體壓力。
• 設定記憶體用量的警示： 若要對到達預設臨界值的記憶體用量啟動警示，請使用 CloudWatch 警示。您建立 CloudWatch 警示時，請使用 BytesUsedForCache 或 DatabaseMemoryUsagePercentage 指標。