ElastiCache

• RDS가 관계형 데이터베이스를 관리하는 것과 같은 방식
• ElastiCache는 캐싱 기술인 Redis 또는 Memcached를 관리할 수 있도록 도와준다.
• 캐시(Cache) : 매우 높은 성능과 짧은 지연 시간을 가진 인메모리 데이터베이스
• 캐시는 읽기 집약적인 워크로드에서 데이터베이스의 로드를 줄여준다.
• 일반적인 쿼리는 캐시에 저장되므로, 매번 데이터베이스를 쿼리하지 않아도 된다.
• 캐시만 사용하여 쿼리의 결과를 검색할 수 있다.
• 애플리케이션의 상태를 ElastiCache에 저장하여 애플리케이션을 상태 비저장형으로 할 수 있게 도와준다.
• RDS와 동일한 이점이 있기 때문에, AWS는 데이터베이스의 운영체제를 유지 관리할 수 있다.
• 패치, 최적화, 설정, 구성, 모니터링, 장애 복구, 백업 등...
• Amazon ElastiCache를 사용하는 경우, 애플리케이션의 코드를 많이 바꿔야 한다.
• 데이터베이스를 쿼리하기 전에 캐시를 쿼리하도록 애플리케이션을 변경해야 한다.

ElastiCache Solution Architecture - DB Cache

• Amazon ElastiCache, RDS 데이터베이스, 애플리케이션이 있을 때, 애플리케이션은 ElastiCache를 쿼리하여 쿼리가 이미 발생했는지 확인한다.
• 이미 발생하여 ElastiCache에 저장되어 있다면, 캐시 히트라고 한다. 바로 ElastiCache에서 답을 가져온다. 쿼리를 수행하기 위해 데이터베이스로 이동하는 시간이 절약된다.
• 캐시 미스가 발생하면, 데이터베이스로부터 데이터를 가져와야 한다.
• 다른 애플리케이션이나 다른 인스턴스에서 같은 쿼리가 발생하면 데이터를 캐시에 다시 쓸 수 있고 다음에 동일한 쿼리가 일어나면 캐시 히트가 된다.
• RDS 데이터베이스의 로드를 줄이는데 도움이 되고 데이터를 캐시에 저장하기 때문에 캐시 무효화 전략이 있어야한다. 가장 최신 데이터만 사용하여야 한다.

ElastiCache Solution Architecture - User Session Store

• 애플리케이션을 상태 비저장으로 만들기위해 사용자 세션을 저장할때 즉, 사용자가 어떤 애플리케이션에 로그인하면, 애플리케이션이 세션 데이터를 Amazon ElastiCache에 쓴다.
• 사용자가 애플리케이션의 다른 인스턴스로 리디렉션되면, 애플리케이션은 그 세션의 세션 캐시를 Amazon ElastiCache에서 직접 검색할 수 있으므로, 사용자는 다시 로그인할 필요 없이 여전히 로그인 상태가 된다.
• 즉, 애플리케이션을 상태 비저장형으로 만드는 것이다.

Redis vs Memcached

Redis

• 자동 장애 조치 기능이 있는 다중 AZ가 있다.
• 읽기를 확장하고 고가용성을 가지기 위한 읽기 복제본이 있다.
• AOF 지속성을 이용한 데이터 내구성이 있다.
• 백업 및 복원 기능이 있다.
• 캐시로서, 세트 및 정렬된 세트를 지원한다.
• Redis는 복제되는 캐시, 가용성과 내구성이 뛰어나다.

Memcached

• 데이터 분할을 위해 노드를 사용하고 이를 샤딩이라고 한다.
• 고가용성이 없고 복제가 일어나지 않으며 영구 캐시가 아니며 백업 및 복원도 없다.
• 멀티스레드 아키텍처이다.
• 여러 인스턴스가 모두 샤딩을 통해 작동한다.
• 분산되어 있는 순수한 캐시로 데이터가 손실되어도 괜찮고 고가용성, 백업 및 복원기능이 없다.

Cache Security

• ElastiCache는 Redis에서만 IAM인증을 지원하며, 나머지 경우에는 사용자 이름과 비밀번호를 사용하면 된다.
• ElastiCache에서 IAM 정책을 정의하면 AWS API 수준 보안에만 사용된다.
• Redis AUTH
  • Redis Cluster를 만들 때, 비밀번호와 토큰을 설정할 수 있다.
    - 캐시 수준에 추가 보안 수준을 제공한다. (보안 그룹에 추가)
  • SSL 전송 중 암호화도 지원한다.
• Memcached
  • SASL 기반 승인을 제공한다.

ElastiCache 사용 패턴

• Lazy Loading(지연 로딩) : 모든 데이터가 캐시되고 데이터가 캐시에서 지체될 수 있다.
  • 애플리케이션에 캐시 히트가 있는 경우, ElastiCache는 캐시에서 데이터를 가져온다.
  • 캐시 미스의 경우, 데이터베이스를 읽고 데이터를 가져와 캐시에 쓰게 된다.
  • 캐시 히트가 없는 경우에만 데이터를 Amazon ElastiCache에 로드하는 전략
• Write Through : 데이터베이스가 기록될 때마다 캐시에 데이터를 추가하거나 업데이트한다. 데이터가 지체되지 않는다.
• Session Store : 유지 시간 기능을 사용해 세션을 만료할 수 있다.