Czy szukasz prostej, ale godnej zaufania bazy danych typu klucz-wartość do przechowywania danych? Jeśli TAK, ten artykuł jest dla Ciebie. Różne popularne i dostępne na rynku bazy danych twierdzą o wiele więcej niż na to zasługują. Komu więc zaufać? Cóż, Redis jest jedną z najbardziej popularnych i godnych zaufania baz danych z wbudowaną pamięcią, szybką, opłacalną zdolnością do danych geoprzestrzennych na większą skalę, w czasie rzeczywistym i zwiększoną prędkością. Redis oferuje serwer struktur danych, używany jako baza danych klucz-wartość i skuteczny w zarządzaniu pamięcią podręczną i pracy jako broker wiadomości. Wszystkie rodzaje zarządzania danymi nie stanowią problemu dla Redis. Poznajmy dogłębne informacje na temat tej bazy danych klucz-wartość Redis.
Czym jest baza danych klucz-wartość?
Specyficzna baza danych NoSQL nazywa się bazą danych o wartościach kluczowych, potocznie zwaną sklepem z wartościami kluczowymi. Baza danych wartości kluczowych lub sklep wartości kluczowych wykorzystuje prosty ciąg lub pojedynczy klucz lub zestaw kluczy / usuwanie kluczy / wiele kluczy, aby uzyskać dostęp do powiązanych wartości, w przeciwieństwie do wcześniejszych relacyjnych baz danych NoSQL, które przechowywały struktury danych serwowane w predefiniowanych tabelach i kolumnach. Są one wspólnie określane jako pary klucz-wartość. Wartości te mogą obejmować od konkretnych obiektów z kilkoma zagnieżdżonymi wartościami do prostych typów danych łańcuchowych, takich jak teksty lub liczby całkowite. Każdy prosty klucz łańcuchowy jest konkretnym numerem oznaczenia koordynującym z transakcją lub miejscem, w którym dane są utrzymywane.
Kiedy używać bazy danych klucz-wartość
Twoja aplikacja może być zmienna, jeśli musi zarządzać dużą liczbą małych ciągłych odczytów i zapisów. Dostęp do baz danych key-value jest szybki i in-memory. Przechowywanie stron internetowych z adresem URL jako kluczem i stroną internetową jako wartością; przechowywanie podstawowych danych, takich jak informacje o klientach; zachowywanie zawartości koszyków, kategorii produktów i informacji o produktach e-commerce. Dla programów, które nie wymagają częstych aktualizacji lub obsługi zaawansowanych zapytań.
Przypadki użycia baz danych typu klucz-wartość
Koszyk zakupów
Służy jako witryna e-commerce lub sklep internetowy o wartości kluczowej, który może pozyskać miliardy zamówień w ułamku sekundy, zwłaszcza gdy sezon wakacyjny jest za rogiem, co jest doskonałe dla zakupów. Poprzez rozproszone przetwarzanie i przechowywanie, bazy danych o wartościach kluczowych mogą skalować się do obsługi milionów współbieżnych użytkowników i wyjątkowo dużych ilości zmian stanu. Redundancja już w bazach danych key-value może obsłużyć utratę węzłów magazynowych.
Magazyn sesji
Kiedy użytkownik loguje się, sesja jest inicjowana przez program zorientowany na sesję, taki jak aplikacja internetowa, która trwa do momentu wylogowania się dotychczasowego użytkownika z magazynu wartości kluczowych lub baz danych wartości kluczowych, dopóki czas logowania nie zostanie przedłużony do momentu wygaśnięcia sesji. W tym czasie program przechowuje wszystkie informacje związane z sesją w bazie danych NoSQL lub w pamięci głównej. Niektóre przykłady typów danych sesji obejmują szczegóły profilu użytkownika, wiadomości, spersonalizowane dane i tematy, zalecenia, ukierunkowane promocje i rabaty. Dla każdej sesji użytkownika istnieje określony identyfikator. Szybkie magazyny klucz-wartość są lepszym dopasowaniem do typów danych sesyjnych, ponieważ nigdy nie jest zapytany o nic innego niż klucz główny / klucze usuwania / wiele kluczy lub prosty ciąg. Ogólnie rzecz biorąc, bazy danych key-value mogą mieć niższy narzut na stronę niż relacyjne bazy danych.
Co to jest Redis?
Remote Dictionary Server, czyli Redis, to szybka, dostępna, działająca w pamięci baza danych o wartościach kluczowych. Salvatore Sanfilippo, twórca serwera Redis, zamierzał zwiększyć skalowalność swojej włoskiej firmy i tak rozpoczął się projekt. Stamtąd stworzył instancję Redis, bazę danych NoSQL, cache, broker komunikatów, klucze kasowane, klucze wielokrotne i kolejkę, która jest teraz w użyciu.
Redis instancja ma mniej niż jednomilisekundową szybkość odpowiedzi, umożliwiając miliony zapytań na sekundę dla aplikacji działających w czasie rzeczywistym w sektorach takich jak gry, reklama, usługi finansowe, opieka zdrowotna i IoT. Redis bazy danych o wartościach kluczowych zostały zaliczone do najbardziej lubianych według Stack Overflow przez ponad pięć lat, co czyni je jednym z najbardziej lubianych obecnie silników open-source. Redis serwer jest doskonałą opcją dla buforowania, gier, analityki gromadzenia, zarządzania sesjami, tablic liderów, czatowania/rozmów wideo, geoprzestrzennych, ride-hailingu, strumieniowania wideo i aplikacji pubowych ze względu na jego natychmiastowe i szybkie uchwalanie.
Do uruchomienia instancji Redis, AWS oferuje dwie w pełni zarządzane usługi. Redis key-value databases lub key-value stores to kompatybilne, niezawodne usługi baz danych in-memory o błyskawicznej wydajności to Amazon MemoryDB dla serwera Redis. Z mikrosekundowym opóźnieniem, w pełni zarządzana usługa buforowania Amazon ElastiCache dla Redis przyspiesza dostęp do danych z podstawowych baz danych i sklepów z danymi. Dodatkowo, ElastiCache obsługuje Memcached, inny lubiany silnik buforowania open-source.
Czy Redis jest dobry jako baza danych?
Redis Baza danych key-value lub key-value store została początkowo zaprojektowana jako baza danych cache, ale później przekształciła się w centralną bazę danych. Redis server jest powszechną podstawową bazą danych używaną w nowoczesnych aplikacjach. Większość dostawców usługi Redis obsługuje instancję Redis jako strażnika danych i opiekuna pamięci podręcznej, ale nie jako główną bazę danych. Oprócz korzystania z serwera Redis, potrzebujesz również innej bazy danych, takiej jak DynamoDB. Zwiększa to złożoność, skraca czas odpowiedzi i uniemożliwia pełne wykorzystanie instancji Redis.
Redis Serwer jest bazą danych dla różnych ilości danych, od megabajtów - MB do terabajtów - TB danych, które mogą być przetwarzane i przechowywane. Łącząc możliwości Redisa jako głównej bazy danych i pamięci podręcznej w jednym systemie z Redis Enterprise, można pozbyć się komplikacji i czasu reakcji związanych z uruchomieniem dwóch różnych podejść. Dodatkowo, Redis może być użyta jako główna baza danych, która obsługuje kilka modeli, co pozwala na konstruowanie współczesnych aplikacji i mikroserwisów o niskim interwale czasowym na jej szczycie.
Wykorzystaj natywną funkcjonalność (moduły) Redis Enterprise, aby zastąpić potrzebę różnych opcji pamięci podręcznej i baz danych, takich jak:
- Redis instancja JSON, przechowywanie dokumentów JSON i strumieni do gromadzenia i rozprzestrzeniania danych
- Dla dodatkowych indeksów użyj RediSearch
- Złożoność relacji z RedisGraph
- RedisTimeSeries dla aplikacji monitorujących
- RedisBloom dla tablic liderów, gier i wykrywania oszustw
- RedisAI do wnioskowania i natychmiastowego przechowywania funkcji AI
- Wykorzystaj klastrowanie korporacyjne, autoskalowanie i Geo-Distribution, który jest Active-Active, aby skorzystać z tych wymienionych powyżej.
Jak szybki jest Redis?
Redis to dość szybkie narzędzie do oceny, które byłoby świetne do posiadania. Aby wiedzieć, jak szybko porusza się instancja Redis. Po drugie, Redis wymaga pewnego doświadczenia platformy typy danych, które można wykorzystać do oceny wielkości wydajności Redis. Redis na szczęście oferuje takie narzędzie i pewne informacje o doświadczeniu dla powszechnie używanych systemów sprzętowych.
Redis Wydajność można ocenić za pomocą benchmarku Redis. W wierszu poleceń można określić, jak dobrze konkretne polecenia Redis działają w trybie potokowym, normalnym i pod różnymi ciśnieniami.
Redis wykonuje się wyjątkowo dobrze. Maksymalny poziom obciążenia oraz poziomy zużycia czasu set i get dla systemu bazy danych o wartościach kluczowych są zwykle submilisekundowe. Skuteczność operacji Redis można zwiększyć, stosując rurociągi.
Sprawdź następujące czynniki, które sprawiły, że instancja Redis jest szybka:
Pamięć
Redis jest bazą danych NoSQL typu in-memory. Stąd istnieje ograniczenie RAM. Dlatego Redis stosuje zdefiniowaną politykę eksmisji, aby wywołać out-of-memory lub eksmisję danych, gdy dane przechowywania pamięci są wyczerpane.
Połączenia
Każda akcja, którą aplikacja klienta wysyła do Redis, występuje w kontekście połączenia. Niezależnie od tego, czy jest to spowodowane systemem operacyjnym, konfiguracją Redis, czy planem dostawcy usług, maksymalna liczba połączeń do serwera Redis jest zawsze ograniczona. Nowy klient aplikacji lub sesja wykonawcza powinny zawsze móc się połączyć, jeśli dostępna jest wystarczająca ilość wolnych zasobów.
Cache
Program powinien mieć dostęp do zapisanej zawartości, aby cache działał jak najlepiej.
Eksmisje
Jeśli twój współczynnik trafień w pamięci podręcznej spadnie poniżej pewnego progu, może to wskazywać, że eksmisja została uruchomiona, usuwając dane z Redis i prowadząc do chybień pamięci podręcznej.
Wygasłe obiekty
Być może nie wygasasz obiektów pamięci podręcznej, ponieważ eksmisja rozpoczęła się, gdy pamięć Redis była niska.
Czy Redis jest lepszy od MongoDB?
Spróbujmy odpowiedzieć na debatę Redis vs. MongoDB. Żadne jedno rozwiązanie nie ma zastosowania do wszystkich sytuacji. Zatem wyboru należy dokonać w świetle potrzeb biznesowych, ograniczeń finansowych i innych czynników wskazanych poniżej. Główne kryteria stosowane w porównaniu Redis vs. MongoDB są następujące:
Cechy
- Redis zawiera takie możliwości jak trwałość, buforowanie i bezproblemowe usuwanie awarii, natomiast MongoDB posiada funkcje map-reduce i agregacji danych.
- Kontrola nad księgowością przy użyciu ról jest dostępna w przypadku MongoDB. Nie ma jej natomiast w przypadku Redis.
Wydajność
- W porównaniu z MongoDB, instancja Redis lepiej radzi sobie z dużymi obciążeniami. Redis wykorzystuje prosty ciąg, jeden rdzeń i jest jednowątkowa.
- RedisDlatego też przewyższa MongoDB marginalnie pod względem wydajności. Po ograniczeniu przez CPU, MongoDB jest znana z powolnego reagowania.
Skalowalność
- W porównaniu do Redis, MongoDB oferuje lepsze wsparcie dla czynnika skalowalności. MongoDB optymalizuje funkcjonalność RAM na platformach fizycznych, ale Redis ogranicza zużycie pamięci RAM.
- Chociaż Redis ma wiele funkcji peryferyjnych, skalowanie jest łatwiejsze w przypadku MongoDB.
Obsługa platform
- Serwerem dla struktur danych in-memory jest Redis.; Współpracuje z brokerami komunikatów i pozwala na buforowanie. Za pomocą klientów Java zapewnia wsparcie dla wiosennej pamięci podręcznej.
- Niezależna od platformy baza danych NoSQL MongoDB posiada konektory BI do analityki, obsługę danych Spring oraz interaktywny interfejs zapytań z linii poleceń Redis.
Architektura bazy danych
- Redis Serwer i Redis Klient są zarówno elementami architektury bazy danych Redis. Dane są przechowywane w pamięci przez Redis Server.
- Skupiona na dokumentach baza danych NoSQL to MongoDB. Narzędzia do wprowadzania i wyprowadzania danych binarnych, podejścia do bezpieczeństwa i danych charakterystycznych oraz budowy systemów rozproszonych, GridFS, oraz MongoDB Compass są częścią konstrukcji bazy danych NoSQL.
Obsługa języków programowania
- C, C#, Objective-C, Crystal, Clojure, Fancy, Haxe, Java, JavaScript (Node.js), Python, Lisp, MatLab, Lua, Elixir, OCaml, Pure Data, Swift, Dart, Pascal, Rebol, Ruby, Scheme, Tcl, Visual Basic, i inne języki programowania są obsługiwane przez instancję Redis.
- C, Clojure, Java, C++, Groovy, Scala, Dart, Erlang, Haskell, Perl, Lua, Rust, Powershell, Python, PHP, R, Haskell, Prolog, Swift, Smalltalkto tylko niektóre z języków programowania, które wspiera MongoDB.
Wsparcie replikacji
- Redis wspiera replikację Master-Master oraz Master-Slave.
- MongoDB wspiera replikację Master-Slave.
Bezpieczeństwo
- Przed wdrożeniem poleceń Redis należy przestrzegać solidnych protokołów uwierzytelniania. Jednak do przyznania użytkownikom dostępu wystarczy zwykłe uwierzytelnienie oparte na haśle, co może zagrozić bezpieczeństwu.
- Bezpieczeństwo jest czymś, co MongoDB traktuje poważnie. Używa zaszyfrowanych typów danych Redis i procedur uwierzytelniania do weryfikacji użytkownika. Możliwość określenia dostępu i poleceń w MongoDB umożliwia użytkownikom przydzielanie kont na podstawie odpowiedzialności za role, co zwiększa bezpieczeństwo.
Wsparcie dokumentacyjne
- Możesz uzyskać dokumenty techniczne, instrukcje i wsparcie programistyczne dla Redis baz danych klucz-wartość.
- Możesz znaleźć dokumenty techniczne i rozszerzony podręcznik dla MongoDB.
Cena
- Cena Redis' Enterprise Cloud zmieniała się w zależności od tego, ile Redis typów danych trzeba było przechowywać. Jego licencjonowanie oparte jest na systemie subskrypcji-Redis's free Basic price option. Ceny wyższych wersji zaczynają się od miesięcznej opłaty w wysokości 7 dolarów.
- Plan Basic dla MongoDB jest podobnie bezkosztowy. Koszt dodania kolejnej licencji dla komercji kosztowałby miesięcznie 57 dolarów.
W pigułce
Po omówieniu Redis - baz danych klucz-wartość, wszystkich podstawowych Redis typów danych obsługiwanych w Redis bazach danych klucz-wartość, oraz standardowych Redis poleceń używanych do zarządzania nimi. Musisz mieć względnie wystarczającą wiedzę na temat Redis baz danych key-value i możesz zacząć używać Redis do użytku osobistego i biznesowego. Podsumowując, Redis key-value databases przyczyniają się korzystnie do autentycznych i systematycznych optymalizacji dzięki swoim istotnym cechom i ogólnym użytkownikom do struktur danych, przechowywania danych na serwerze i celów cache. Możesz śledzić dokumentację online dostępną na stronie Redis, która nakreśli więcej informacji na temat platformy.
Podobnie, po rozpoczęciu jej użytkowania, można dalej ją eksplorować za pomocą dodatkowych zaawansowanych komponentów, takich jak transakcje, rurociągi itp. i wiele innych. Te zaawansowane właściwości nie są jednak zwykle używane w interfejsie wiersza poleceń Redis konsumentów baz danych klucz-wartość, ale są bardziej ogólnie stosowane w różnych utworzonych aplikacjach z kodowaniem za pomocą różnych języków programowania.
Nie tylko dla aplikacji, które są wykonane za pomocą kodowania, ale także korzystne dla aplikacji, które są opracowane przy użyciu no-code AppMaster. AppMaster to platforma do tworzenia aplikacji no-code pozwalająca na budowanie aplikacji internetowych i mobilnych za pomocą łatwego drag-and-drop interfejsie.
AppMaster posiada moduł Redis. Programiści mogą używać połączenia klucz-wartość z dowolną bazą danych Redis do synchronizacji między mikroserwisami i w przypadkach, gdy używane jest równoważenie websocket.
