【虹科干货】Redis Enterprise vs ElastiCache——如何选择缓存解决方案？

使用Redis 或 Amazon ElastiCache 来作为缓存加速已经是业界主流的解决方案，二者各有什么优势？又有哪些区别呢？

为了提高 Web 应用程序和数据驱动服务的性能与效率，使用 Redis 或 Amazon ElastiCache 来作为缓存加速已经是业界主流的解决方案。随着业务规模的增长，其需要处理的数据越来越多，使用有效的缓存机制更是尤为重要，如何选择适合的缓存解决方案呢？

文况速览：

• Redis 是什么？
• Redis Enterprise 是什么？
• Amazon ElastiCache 是什么？
• Redis Enterprise 与 ElastiCache 的核心差异
• 性能比较
• 用例与应用场景
• 集成与生态
• 结论

一、Redis 是什么？

Redis 是远程字典服务器（Remote Dictionary Server）的缩写，是一个开源的内存数据结构存储系统，其可以用作数据库、缓存和消息代理等用例。Redis 起源于 2009 年，由 Salvatore Sanfilippo 开发，因其高性能、灵活性和对各种数据结构的广泛支持而受到欢迎。

Redis 的关键特性与优势：

• 内存存储：Redis 将所有数据存储在内存中，操作延迟低，适用于高性能应用。
• 数据结构：除了简单的键值对，Redis 支持多种数据结构，包括列表、集合、哈希、位图和地理空间索引等。
• 复制：Redis 支持主从架构，以实现数据冗余和更高的数据可用性，其还支持水平分区或数据分片。
• 原子操作：Redis 操作是原子的，即使面对多个并发操作，也能确保数据完整性。
• 持久化：虽然 Redis 主要是一个内存存储系统，但仍提供各种机制来将数据持久化到磁盘，且不影响其高性能表现。
• 广泛的语言支持：Redis 几乎拥有适配所有主流编程语言的客户端库，充分具备灵活与易用。

Redis 因其多种优秀特性，被广泛应用于各种用例场景，例如为网页用作缓存以提供更快的加载速度，或是在实时通信系统中充当消息代理。

二、Redis Enterprise 是什么？

Redis Enterprise 是 Redis 社区开源版本的商业版本，专为支持企业级工作负载和应用程序而设计。Redis Enterprise 由 Redis 原开发团队开发与维护，在 Redis 的基础之上，引入额外能力，以满足需要高可用、可扩展性等特性的企业用例。

Redis Enterprise的关键特性与优势：

• 线性可扩展性：Redis Enterprise 提供线性可扩展性，通过分布式无共享架构与跨分片查询能力,企业能够在不降低性能的情况下扩展其数据集。
• 可靠性：即使面临故障，Redis Enterprise具备自动故障转移、数据持久化和灾难恢复等功能，可以确保数据持续可用。
• 混合部署支持：可以在本地部署或作为托管服务（AWS、GCP和Azure）在云上部署。
• 增强的安全性：Redis Enterprise 提供高级安全功能，包括SSL/TLS加密、基于角色的访问控制，以及与 AWS CLI 和 AWS 管理控制台的集成，提供增强的安全性和管理能力。
• 多模型数据库：除了标准的 Redis 数据结构，Redis Enterprise 还引入了对 JSON、搜索、向量和时间序列数据的支持，适用于各种应用需求。
• 成本效益：Redis Enterprise 利用多租户架构与内存自动分层技术，高效利用底层基础设施，节约大规模成本。
• 多活地理分布：允许全球分布、多地区部署 Redis Enterprise，确保低延迟访问和不同地理位置之间的数据实时同步，可提供高达99.999%的可用性。

Redis Enterprise 的稳健与丰富功能使其成为全球企业的首选，从初创公司到财富500强企业的各类企业都选择了Redis Enterprise，用例场景涵盖了缓存、会话存储，再到实时分析与机器学习等多个领域。Redis Enterprise 还与各类亚马逊云工具（如 Amazon S3 数据存储和 EC2 实例）实现了无缝集成，以成为满足各种需求的综合解决方案。

三、Amazon ElastiCache 是什么？

Amazon ElastiCache 是由 Amazon Web Services（AWS）提供的一项网络服务，可以轻松在 AWS 中部署、运行与扩展内存缓存。ElastiCache 旨在允许用户从快速、托管的内存缓存中检索信息，从而提高Web应用程序的性能，其支持两种开源内存缓存引擎：Redis 和 Memcached。

Amazon ElastiCache 的关键特性与优势：

• 托管服务：ElastiCache 实现自动化的硬件和软件配置、设置、补丁和备份等。
• 可扩展性：用户可以从小型缓存开始，轻松进行水平或垂直扩展，适应不同的应用需求。
• 高可用性：ElastiCache 通过多可用区部署、故障转移和备份功能，提供多个级别的冗余。
• 安全性：ElastiCache 提供静态和传输加密，与 AWS 身份和访问管理集成，实现访问控制。
• 性能指标：与 Amazon CloudWatch 集成，提供关键性能指标和缓存优化的可视化。
• 兼容性：ElastiCache 与 Redis 和 Memcached 完全兼容，允许用户利用现有的工具和知识。

Amazon ElastiCache 通常用于数据库缓存、会话缓存、游戏排行榜和实时分析等多种用途。

四、Redis Enterprise 与 ElastiCache 的核心差异

Redis Enterprise 和 Amazon ElastiCache 都是专为优化应用程序性能而设计的先进缓存解决方案。但其在多个核心领域提供的关键能力存在差异。

特性/方面	Redis Enterprise	Elasti Cache
部署与管理	各种环境中部署，包括本地、云和混合环境。提供自动管理功能，如自动故障转移、备份和扩展。	仅作为AWS的托管服务在AWS上部署。提供自动管理功能，如配置、补丁和备份。
可扩展性与性能	通过分布式无共享架构实现线性扩展。通过优化引擎提供更高的吞吐量和更低的延迟。	允许添加或删除节点来实现轻松扩展。性能取决于选择的缓存节点类型和配置。
定价模型	基于消费量的订阅定价模型。	基于部署基础架构的按需定价模式，与选择的缓存节点类型、节点数量和区域有关。
支持的数据结构和用途	支持标准的Redis数据结构，并引入对JSON、搜索、向量和时间序列数据的额外支持。	支持标准的Redis数据结构，功能取决于选择的引擎，即Redis或Memcached。

 

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

• 通过高效设计实现成本节约。通过多租户架构、高效复制与持久化，充分利用基础架构。
• 避免额外开销。根据吞吐量需求部署基础架构，无需额外开销。
• 无风险迁移工作负载。不丢失数据的情况下进行扩展迁移。

五、性能比较

性能是选择缓存时所需考虑的关键因素。Redis Enterprise 与 Amazon ElastiCache 都经过高性能优化，但在不同条件下，仍表现出不同的特点。

性能方面	Redis Enterprise	ElastiCache
速度和延迟基准测试	通过优化内存和吞吐量实现平衡。利用分布式多租户架构，即使在高吞吐量负载下，也能提供低延迟操作。	针对内存密集型工作负载的吞吐量进行了优化。提供各种节点选项，包括一些高吞吐量选项。
吞吐量和并发测试	能够处理大量并发连接，提供出色的吞吐量，尤其是在数据分布在多个分片上时。	提供良好的吞吐量，具体指标取决于特定配置和选择的引擎（Redis或Memcached）。

六、用例与应用场景

Redis Enterprise 与 Amazon ElastiCache 都是多场景解决方案，适用各种应用用例。无论是管理Web应用程序的Cookie，还是处理会话存储数据，两个解决方案都提供了强大能力。一些常见场景的详细说明如下：

用例/应用场景	Redis Enterprise	ElastiCache
缓存	Redis Enterprise 完全支持缓存。特别适用于大规模、关键任务的缓存场景。	ElastiCache 专为简化缓存操作并提高Web应用程序性能而设计。
实时分析	Redis Enterprise 尤其适合实时分析，提供快速的搜索功能和时间序列数据处理能力。	ElastiCache（特别是使用Redis引擎）可以通过快速处理大量数据来处理实时分析。
会话存储	Redis Enterprise 的内存存储特性确保可以快速访问会话数据，提升Web应用程序的用户体验。	ElastiCache 提供低延迟访问会话数据能力，适用于需要快速检索会话的Web应用程序。
游戏排行榜	Redis Enterprise 的有序集合数据结构非常适合维护游戏排行榜，确保实时排名更新。	ElastiCache 在使用 Redis 引擎时，可以有效管理游戏排行榜，具备有序集合数据结构。
消息传递	Redis Enterprise 支持发布/订阅和流数据结构，是实时应用程序中强大的消息传递解决方案。	ElastiCache 在使用 Redis 引擎时支持发布/订阅，适用于实时消息传递和通信。
搜索	Redis Enterprise 通过新增搜索和二级索引功能扩展了 Redis OSS，提供搜索功能。	ElastiCache 可以与其他搜索服务（如ElasticSearch）配合使用，提供搜索功能。
特征存储	Redis Enterprise 通常用作在线特征存储，可以提供对实时ML应用程序的在线特征的低延迟访问。	结合 Amazon S3 和 AWS Lambda 函数，ElastiCache 可以用作特征存储替代品，用于服务如 Amazon Sagemaker。
向量数据库	Redis Enterprise 可以通过存储向量嵌入来为生成式AI应用程序保证可靠性和速度。	ElastiCache不提供向量支持。

七、集成与生态

集成能力与周边生态环境在缓存方案的采纳和应用中占据重要地位。Redis Enterprise 与 Amazon ElastiCache 都提供一系列的集成选项，但在生态支持和合作伙伴方面存在差异。

侧重面	Redis Enterprise	ElastiCache
云集成	Redis Enterprise 与主要云提供商如 AWS、Azure 和 Google Cloud 具有集成能力，实现跨平台的无缝部署和扩展。	作为 AWS 服务，ElastiCache 在 AWS 生态系统中具有本地集成，可与 RDS、Lambda 和 EC2 等服务无缝连接。
数据库集成	Redis Enterprise 可以与各种 SQL 和 NoSQL 数据库进行集成，作为缓存层，提升数据库性能。	使用 Redis 引擎的 ElastiCache 可以用作 Amazon RDS 或 Amazon DynamoDB 数据库前面的缓存层。
开发者工具	Redis 提供一套开发者工具，包括 RedisInsight，提供了一个用于管理和监控 Redis 数据库的图形界面。	ElastiCache 与 AWS 开发者工具和服务集成，允许在 AWS 管理控制台中进行监控、日志记录和管理。
社区和支持	Redis 有活跃的社区，提供论坛、网络研讨会和丰富的文档。此外，Redis Enterprise 客户还可以获得企业级支持。	Amazon 为 ElastiCache 用户提供全面的文档、论坛和高级支持选项，属于AWS支持生态系统的一部分。

选择 Redis Enterprise 还是 ElastiCache，往往涉及到考虑生态支持、集成偏好以及开发人员和管理员可用的工具选项与技术支持。

八、结论

Redis Enterprise 与 Amazon ElastiCache 都提供部署 Redis 服务的方式，二者都有其自身的优势。在两者之间进行选择取决于特定的组织需求、现有技术栈以及某些企业级功能的偏好。与任何技术决策一样，在做出选择之前，最好能够权衡每种解决方案的优缺点、成本和长期支持。

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