Облачные базы данных Redis
БД Redis (Remote Dictionary Server) – первая нереляционная резидентская база данных с открытым исходным кодом. Реализована она на архитектуре узлов «ведущий-подчиненный» («ключ-значение»). В сравнении с традиционными СУБД, здесь файлы хранятся непосредственно в оперативке, что обеспечило ей большее быстродействие. Размер БД ограничивается только объемом оперативной памяти. Периодически Redis может сохранять информацию на носитель. Интервал задается индивидуально и может составлять 1 раз на 1 секунду или на 1 час. При штатной перезагрузке системы информация сохраняется, но аварийные сбои могут спровоцировать ее потерю. Доступ к вводу или обновлению данных пользователь получает в виде уникального ключа.
Познакомимся более подробно с особенностями этой облачной базы данных, ее преимуществами, областью применения. Рассмотрим несколько наиболее распространенных сценариев использования.
Преимущества применения
В сравнении с классическими СУБД, облачные базы данных Redis наделены рядом весомых преимуществ:
- Высокая производительность.
- Повышенная гибкость структуры данных.
- Удобство и простота в применении.
- Разделение по узлам и постоянное хранение.
- Общедоступность и масштабируемость.
- Открытый исходных код рабочих инструментов.
Высокая производительность
Redis передает данные непосредственно в оперативную память. Благодаря этому повышается пропускная способность для доступа к ним, минимальная задержка по времени. Задержка ядра составляет тысячные доли секунды ведь здесь нет необходимости в перемещении информации на жесткий носитель, что характерно для классических БД. Такая особенность позволяет в разы повышать число реализуемых итераций с минимизацией времени отклика. Производительность повышается в разы. За 1 сек выполняются миллионы переходов, а на чтение и запись файла тратится не более миллисекунды.
Повышенная гибкость структуры данных
На архитектуре «ключ-значение» реализована далеко не одна БД. Но все они поддерживают только ограниченный перечень структур данных. В отличие от них базы данных Redis могут работать со всевозможной информацией, что позволяет им подстраиваться под работу разных приложений. К типам данных этой базы относят:
-
строки: двоичные или текстовые данные, в объеме не превышающие 512 МБ;
-
списки: наборы строк, структурированные по мере добавления новых;
-
множества: неупорядоченные наборы строк, которые можно объединять, сравнивать, перекрещивать с иными видами множеств;
-
сортированные группы: предусмотрена структуризация по значениям;
-
битовые массивы: разновидность множеств, позволяющих оперировать битами;
-
хэш-таблицы: используются для хранения перечней значений и полей;
-
потоки: сплошная подача информации, имеющих структуру журнала;
-
структуры HyperLogLog: основаны на теории вероятности, позволяют прогнозировать число уникальных компонентов в потоке данных;
-
пространственные данные: формируют карты на основании географических показателей (долгота, широта, рядом).
Удобство и простота в применении
При работе с Redis можно написать код любого уровня сложности. Но в сравнении с классическими базами, здесь будет значительно меньше простых строк для хранения, использования информации и организации доступа к ней через приложения. Здесь нет специального языка запросов, который надо дополнительно изучать. Работа ведется через обычную командную строку. Как пример, перемещение файлов в хранилище можно организовать единственной строкой кода, основываясь на структуре хэш-данных. Если использовать хранилища, которые не поддерживают такую структуру, то для выполнения аналогичной работы пришлось бы прописывать серьезный код, позволяющий переформатировать данные.
За удобство в работе отвечает и наличие встроенных структур, и огромный выбор вариаций для их комбинирования и взаимодействия и информацией, поступающей от клиентов (их предусмотрено более 100 и все с открытым исходным кодом). А еще Redis поддерживает самые распространенные языки программирования, начиная от Python и вплоть до Ruby, Go и пр.
Разделение по узлам и постоянное хранение
Облачная БД Redis поддерживает асинхронную репликацию, позволяющую разделять информацию для копирования на несколько подчиненных серверов. Благодаря такому распределению повышается удобство чтения, ускоряется процесс восстановления в случае непредвиденных проблем в работе центрального дата-центра. С периодичностью, заданной пользователем, БД будет копировать набор данных на диск, что обеспечит их резервное копирование на случай сбоя. И пренебрегать этим не стоит. Важно понимать, что о надежность и стабильность – это не то, чем может похвастаться Redis. В процессе ее разработки эти критерии не были в списке приоритетов. Поэтому необходимо еще дополнительно иметь и основную, надежную БД, которая смогла бы взаимодействовать с Редис.
Общедоступность и масштабируемость
Структура «ключ-значение», предполагающая наличие одного основного элемента или кластерной модификации позволяет разрабатывать высокодоступные продукты со стабильной и безотказной работой. Размер кластера в любой момент может быть откорректирован под особенности предстоящих задач благодаря горизонтальному или вертикальному масштабированию.
Открытый исходных код рабочих инструментов
Redis основана на открытом исходном коде, который активно поддерживается сообществом, в том числе и AWS. Здесь предусмотрены открытые стандарты, форматы данных. Даже при наличии огромного количества клиентов, риск технологического тупика, блокировки провайдером сведена к нулю.
Область применения Redis
Облачные базы данных Redis – оптимальное решение для задач, требующий доступа к информации в режиме реального времени. В основном они используются как некая кэш-прослойка между пользователями и традиционной реляционной базой. Имея в собственном распоряжении надежную БД (как пример, NoSQL), стоит дополнительно задействовать Redis для решения задач с данными, которые требуются клиентам наиболее часто. Так можно повысить оперативность взаимодействия с программой или сервисом. Хорошо Редис зарекомендовала себя в создании рекламных и финансовых продуктов, игровых софтов, интернета вещей и многих других продуктов, где быстрота получения информации в приоритете.
Но вот как самостоятельное хранилище облачная БД Redis не подходит. Информация будет утеряна при любой инфраструктурной проблеме, будь то падение системы, превышение лимита памяти или недоступность сети.
Сценарии применения Redis на практике
БД Redis может быть использована для:
-
кэширования данных: обеспечивает быструю загрузку изображений без временных проблем, снижает нагрузку на традиционную БД при работе с картинками;
-
запуск в работу новостных лент, чатов, контроль над очередностью в режиме реального времени: обеспечивает высокую скорость обмена информацией, позволяет блокировать фейковые потоки, формировать упрощенные очереди в ленте комментов;
-
сохранения сессий пользователей: каждой сессии можно присвоить уникальный идентификатор, позволяющий получать мгновенный доступ к файлам для их обработки и изучения, что повысит качество обслуживания клиентов;
-
формировки таблицы лидеров в онлайн-играх: гарантирует уникальность компонентов и их сортировку в соответствии с перечнем результатов;
-
машинного обучения: используя соответствующие модели можно осуществлять персонализированную подборку под запросы и пожелания пользователей.
Больше о способах применения базы данных Redis, ее особенностях знают специалисты компании «Xelent». Также команда опытных ИТ-сотрудников выполнит установку и настройку БД, расскажет о нюансах работы с ней. За дополнительными консультациями обращайтесь по телефону или через форму обратной связи.
