Les instances Tair optimisées pour la mémoire persistante exploitent la mémoire persistante (PMEM) pour proposer des bases de données en mémoire de grande capacité, compatibles avec Redis et dotées d'une persistance des données intégrée. Chaque écriture est persistée au niveau de la commande, sans dépendre du stockage sur disque traditionnel. Cette approche réduit les coûts jusqu'à 30 % par rapport à l'édition open source de Redis, tout en maintenant un débit et une latence quasi identiques.
Contexte
Alibaba Cloud a commencé à investir dans la recherche et l'implémentation de la mémoire persistante en 2018. L'entreprise a appliqué cette technologie au cluster central de ses produits e-commerce, ce qui a permis de réduire considérablement les coûts lors du Double 11 cette année-là. Ce produit fut le premier en Chine à déployer officiellement la mémoire persistante dans un environnement de production.
La maturité des environnements cloud et l'amélioration des technologies de mémoire persistante ont conduit Alibaba Cloud à développer un nouveau moteur de persistance des données. Intégré aux instances bare metal ECS, ce moteur permet de lancer les instances Tair optimisées pour la mémoire persistante. Ces dernières remplacent la mémoire volatile traditionnelle de Redis par de la PMEM, réduisant ainsi considérablement le risque de perte de données.
Fonctionnement
Le Redis standard s'appuie sur les réécritures du fichier append-only (AOF) pour assurer la persistance. Ces opérations déclenchent des appels fork() qui peuvent entraîner une latence élevée, un jitter réseau important et un chargement lent des données dans les configurations disposant d'une grande quantité de mémoire. Cela impose un compromis entre performances et durabilité.
Les instances optimisées pour la mémoire persistante remplacent la DRAM volatile par de la PMEM sur les instances bare metal ECS. La PMEM offre une latence d'accès et un débit comparables à ceux de la mémoire vive, sans dépendre du stockage sur disque traditionnel. Le système ne renvoie une réponse qu'après avoir persisté chaque écriture sur le nœud maître, garantissant ainsi une durabilité au niveau de la commande.
Cette architecture simplifie également votre couche de données. La pile traditionnelle à trois niveaux — application, cache et stockage persistant — se réduit à deux niveaux :
Avantages
| Avantage | Description |
|---|---|
| Réduction des coûts jusqu'à 30 % | Le coût de la capacité PMEM est nettement inférieur à celui de la DRAM, ce qui réduit les dépenses d'infrastructure sans sacrifier la compatibilité avec Redis. Les performances atteignent environ 90 % de celles de l'édition open source de Redis. |
| Persistance au niveau de la commande | Chaque écriture est persistée avant le renvoi d'une réponse. Aucune fenêtre de perte de données liée aux snapshots périodiques. |
| Absence de latence liée à fork | Les réécritures AOF ne déclenchent plus d'opérations fork(), éliminant ainsi la latence élevée, le jitter réseau et le chargement lent des données causés par fork dans les configurations à grande mémoire. |
| Modules de données étendus | Prend en charge exString avec les commandes CAS et CAD, le type de données exHash et TairCpc. |
| Compatibilité Redis | Compatible avec la plupart des structures de données et interfaces de Redis 6.0 ou versions antérieures. Inclut la haute disponibilité, la mise à l'échelle automatique, la journalisation, le diagnostic intelligent ainsi que des fonctionnalités flexibles de sauvegarde et de restauration. |
Cas d'utilisation
Calcul de données intermédiaires à grande échelle
L'édition open source de Redis répond aux exigences de performance, mais à un coût élevé. D'autres bases de données comme HBase réduisent les coûts, mais ne satisfont pas aux exigences de débit et de latence. Les instances optimisées pour la mémoire persistante atteignent ces deux objectifs : des performances proches de Redis à un coût nettement inférieur, avec une persistance complète des données.
Cette charge de travail convient particulièrement lorsque votre ensemble de travail est volumineux et que les modèles d'accès sont variés, des conditions où l'avantage capacitaire de la PMEM par rapport à la DRAM est le plus précieux.
Services de jeu nécessitant une fiabilité élevée des données
Les backends de jeux combinent généralement Redis pour un accès à faible latence et MySQL pour la durabilité. Les instances optimisées pour la mémoire persistante consolident ces deux rôles : la persistance au niveau de la commande élimine la fenêtre de perte de données de Redis, tandis que l'architecture simplifiée réduit la complexité opérationnelle et les coûts par rapport à une combinaison Redis + MySQL.