大咖专栏 | DAX - DynamoDB集成全托管的内存缓存，轻松搞定读取负载！

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今天为大家撰文的大咖，是我们的AWS解决方案架构师——毛郸榕老师。

毛郸榕

AWS解决方案架构师

毛郸榕，AWS解决方案架构师，负责基于AWS的云计算方案架构的咨询和设计，同时致力于AWS云服务在国内的应用和推广，毕业于北京航空航天大学云计算专业，硕士，毕业后直接加入亚马逊AWS中国。在大规模后台架构、企业混合IT和自动化运维等方面有着丰富的实践经验。目前在集中精力学习新一代无服务器架构的开发与设计。

Amazon DynamoDB 是一项全托管的NoSQL 数据库服务，适合所有需要一致性且延迟低于 10 毫秒的任意规模的应用程序，支持文档和键值存储模型。使用DynamoDB，可创建数据库表来存储和检索任意量级的数据，并提供任意级别的请求流量。

现在，DynamoDB还提供了Auto-Scaling的功能，即可以通过你预先设置的阈值自动扩展和缩减表的吞吐量，做到完全弹性自动伸缩的目的，真正达到让你的数据库按实际吞吐量进行付费。

这么高的并发量却依然可以保持服务器的平均延迟在个位数毫秒，这让DynamoDB受到了非常多用户的青睐。然而随着大数据时代的数据暴增，很多客户的场景比较特殊，他们对数据库的响应时间越来越苛刻，甚至需要达到微秒的级别！这无疑给DynamoDB数据库又带来了一个难题。甚至也有客户会提到，能不能在DynamoDB前面放一层类似Redis的Cache服务呢？如果这样做的话，需要自己搭建缓存数据库，并且解决DynamoDB和Redis之间的数据同步问题；同时还要重写代码实现业务逻辑，比如如果数据在缓存中，则立即返回，如果数据没有在缓存中，则必须从数据库里面读取，将数据写入到缓存中，然后再返回。

当用户还带着这样的担心时，现在，Amazon DynamoDB已经整合了这一特性，推出了一个新的功能，即Amazon DynamoDB Accelerator，简称DAX。

DAX是一种完全托管并且高度可靠的内存缓存，即使每秒种的请求量达到数百万，却依然可以将Amazon DynamoDB的响应时间从数毫秒缩短到数微秒！其实在很多场景都可以用到DAX，比如实时竞拍、秒杀、电商、社交游戏等场景，DAX可以提供快速的内存读取性能；再比如在产品促销日，读取访问量会明显上升，但是销售日结束访问量就会回归正常，诸如此类读取密集型的工作负载但同时又对成本敏感的应用都可以使用DAX服务。像类似于Expedia、Twilio、Genesys、eyeview等客户都已经率先用上了DAX服务。

目前，DAX还是处于预览版，您可以下面的链接进行申请。接下来，让我们创建一个DAX集群，赶紧体验一下微秒级别的响应测试吧！

DAX预览版申请链接：

https://pages.awscloud.com/amazon-dynamodb-accelerator-preview-form.html

上图中可以看到，DAX起了一组缓存的节点（目前最多可以是10个节点），并将这些节点置放在VPC内部，应用程序部署在EC2上，这样EC2和DAX Cluster通过内网直接访问。关于DAX的内存缓存，主要是DynamoDB的读和写操作：

（1）最终一致性的读取操作，支持GetItem、BatchGetItem、Query、Scan接口，如果读取在DAX缓存中命中，将直接从DAX集群里读取；如果是第一次读取没有命中，那就从DyanmoDB里面读取。

（2）写入操作支持BatchWriteItem、UpdateItem、DeleteItem、PutItem接口，写入的时候数据先写入到DynamoDB表，确认写入成功之后，然后再写到DAX集群（item cache），这个操作只有在DynamoDB表和DAX集群都写入了数据的时候才算成功。如果由于一些原因这个操作失败了，那么这个item将不会缓存到DAX里面，并且会抛出一个exception。这种方式可以让缓存和数据库的数据保持一致性和完整性，不会出现过期数据在缓存里面。

（3）如果DAX有多个节点时，会选取一个主节点（primary node），多个从节点（read replica node），数据最终会分布到所有节点上，但对于客户端来说，只需要关心唯一的DAX连接地址，已经内置了负载均衡和路由策略，并且自动执行故障检测、故障恢复、软件修补等管理任务。

接下去，我们将模拟这一过程，进行实际测试。

首先启动一个DAX集群，指定集群的节点数（目前节点最多为10个），我们建议您在生产环节中启用两个以上的节点，并将这些节点置放在不同的可用区中，从而提高高可用。设置好相应的IAM Role和Policy。Policy可以配置“只读”权限，或者“读和写”权限。

更多关于权限配置可以参考:

http://s3.amazonaws.com/dynamodb-preview-dax/DAX.access-control.html

在接下来的内容里，我们会介绍：

3. 启动EC2 ，作为应用程序的server，同时作为DAX的client

4. 安装Java应用程序

5. 直接读取DynamoDB表的响应测试

6. 加上DAX后进行测试

7. 如何将DAX整合到现有的DyanmoDB开发中？

8.如何增加DAX的集群节点数？

9.小结及更多关于DAX的介绍

请感兴趣的小伙伴点击“阅读原文”

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