ElastiCacheでValkeyがサポートされたけど何が良いのか検証してみた
メディア統括本部 サービスリライアビリティグループ（SRG）の鬼海雄太（@fat47）です。
#SRG（Service Reliability Group）は、主に弊社メディアサービスのインフラ周りを横断的にサポートしており、既存サービスの改善や新規立ち上げ、OSS貢献などを行っているグループです。
本記事は、Amazon ElastiCacheでValkeyがサポートされたが、性能面とコスト面で嬉しいことがあるよということを書いています。
なにかの役に立てば幸いです。
ElastiCacheでValkeyがサポート！Valkeyって何者Valkey と Redisで性能比較してみた(ついでにr6gとr7gでも比較)負荷をかける環境負荷をうける環境比較結果ValkeyとRedisの費用面の比較まとめ
ElastiCacheでValkeyがサポート！
2024/10/9(JST)にAmazonのブログでElastiCacheとMemoryDBにてValkeyがサポートされたことが発表されました。
Valkeyって何者
ValkeyはRedisをフォークしたOSSプロダクトです。
Redisのライセンス改定により、Redis7.4からホスティングサービスでRedisを提供するには、Redis社との契約が必要になりました。
改定をうけ、AWSやGoogle Cloudなどパブリッククラウド提供各社は、Valkeyを提供することを発表しています。
Valkey と Redisで性能比較してみた(ついでにr6gとr7gでも比較)
ElastiCacheの前提条件として、シングルAZでクラスターモードは無効で作成しています。
負荷をかける環境
AMI: amazon/al2023-ami-2023.6.20241010.0-kernel-6.1-x86_64
インスタンスサイズ: m7a.xlarge
memtier_banchmark導入
memtier_banchmark実行コマンドとオプション
クライアント数は50,スレッドは4、リクエスト数は100000
ratioで読み込みと書き込みを5対5にしています。
key-patternはランダムで、keyの最大を5000に絞ることでGETのキャッシュミスが少なくなるようにしています。
総リクエスト数はクライアント数50 * スレッド数4 * リクエスト数100000 = 2000万リクエスト
になります。
この負荷をかけるコマンドを各環境で3回ずつ実行し、その平均値を記録しています。
負荷をうける環境
A環境：redis-cache.6g.large(エンジンバージョン 7.1)
B環境：valkey-cache.6g.large(エンジンバージョン 7.2)
C環境：redis-cache.7g.large(エンジンバージョン 7.1)
D環境：valkey-cache.7g.large(エンジンバージョン 7.2)
比較結果
| 環境 | 平均実行完了時間(sec) | 平均スループット(ops/sec) | 平均レイテンシ(msec) | A環境とのスループット比較 |
|---|---|---|---|---|
| A環境：redis-cache.r6g.large | 49s | 402034 | 49.73ms | 0% |
| B環境：valkey-cache.r6g.large | 43s | 456866 | 43.78ms | 12.00% |
| C環境：redis-cache.r7g.large | 34s | 583910 | 34.35ms | 31.15% |
| D環境：valkey-cache.r7g.large | 31s | 631888 | 31.65ms | 36.68% |
平均スループットをグラフ化したものがこちら。
r6g同士のredisとvalkeyを比べると12%性能が向上した結果となりました。
r6gのredisをr7gにタイプ変更すると、31.1%の性能が向上しました。
さらに、r6gのredisをr7gにタイプ変更したうえでvalkeyに変更すると、36.68%の性能向上となりました。
平均レイテンシも早くなっています。
提供予定のValkey8.0の性能向上も楽しみですね。
ValkeyとRedisの費用面の比較
Redisと比べてValkeyは費用が安くなるようです。
サーバーレスで33%、ノードベースでも20%安いようです。
先に紹介したAmazonの公式ブログの内容から一部翻訳して引用します。
ElastiCache Serverless for Valkeyの価格は、ElastiCache Serverless for Redis OSSよりも33%低く、 ノードベースのElastiCache for Valkeyの価格は、他のノードベースのElastiCacheエンジンよりも20%低い
Valkeyの料金は料金表からも確認できます。
以下は料金表の情報から一部抜粋したものです。（東京リージョン）
※RI料金は全額1年前払いしたものを時間料金換算した価格です。
| インスタンスタイプ | オンデマンド時間料金 | RI1年全額前払いの時間料金 | valkey RI時間料金 |
|---|---|---|---|
| cache.r6g.large | USD 0.2470 | USD 0.157 | USD 0.125 |
| cache.r6g.xlarge | USD 0.4930 | USD 0.313 | USD 0.251 |
| cache.r6g.2xlarge | USD 0.9850 | USD 0.627 | USD 0.502 |
| cache.r7g.large | USD 0.2630 | USD 0.168 | USD 0.135 |
| cache.r7g.xlarge | USD 0.5240 | USD 0.335 | USD 0.268 |
| cache.r7g.2xlarge | USD 1.0470 | USD 0.670 | USD 0.536 |
| cache.m6g.2xlarge | USD 0.7640 | USD 0.487 | USD 0.389 |
| cache.m7g.2xlarge | USD 0.8100 | USD 0.518 | USD 0.415 |
まずは、cache.r6g.large同士でRI全額前払いの料金(USD 0.157)と、ValkeyのRI全額前払い料金(USD 0.125)を比較してみると、公式ブログ通り約20%安くなっていることがわかります。
つづいて、cache.r6g.largeとcache.r7g.largeを比較してみます。
RI全額前払いはcache.r6g.largeではUSD 0.157で、cache.r7g.largeはUSD 0.168で約7%高いです。
しかし、cache.r7g.largeではValkeyを使うようにするとどうでしょう。
cache.r7g.large のValkeyのRI全額前払い時間料金はUSD 0.135ですので、Redisのr6g.largeと比べても約14%安くなっていることがわかります。
また、2024年10月1日に、ElastiCacheのリザーブドインスタンスにサイズ柔軟性が適用されることとなりました。
RDSやEC2と同様、RI購入後に稼働しているインスタンスタイプを変更しても、同じファミリー内であれば、購入済みサイズ分のRIを適用してくれます。これでRI購入が選択しやすくなりました。
まとめ
負荷試験によって、Valkeyにすることで多少性能向上がありそうだということがわかりました。
また、費用面でもValkey利用は安くなります。
r6g.largeで稼働していたElasticCache Redisを、r7g.largeのElastiCache Valkeyに移行した場合、
性能面では約36%性能向上することに加え、費用面でも約14%安くなります。
注意点はValkeyはエンジンバージョン7.2からの提供となるので、事前に既存環境のElastiCache Redisのエンジンバージョンを7系まで上げて動作確認しておく必要があることです。
今回はノードベースのRI購入前提でのRedisとValkeyを比較してみましたが、サーバーレスも33%安くなるみたいですので、RIとサーバレスどちらがより最適かどうかを検討していきたいと思います。
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