የማህደረ ትውስታ አርክቴክቸር ለድር አገልግሎቶች፡ የቴክኖሎጂ መሰረታዊ ነገሮች እና መርሆዎች

In-Memory በመተግበሪያው ራም ውስጥ ሲከማች መረጃን ለማከማቸት የፅንሰ ሀሳቦች ስብስብ ነው, እና ዲስኩ ለመጠባበቂያነት ያገለግላል. በጥንታዊ አቀራረቦች ውስጥ, መረጃ በዲስክ ላይ ተከማችቷል እና ማህደረ ትውስታ በመሸጎጫ ውስጥ ይከማቻል. ለምሳሌ፣ መረጃን ለማስኬድ የጀርባ ድጋፍ ያለው የድር መተግበሪያ ወደ ማከማቻ ይጠይቀዋል፡ ይቀበላል፣ ይለውጠዋል፣ እና ብዙ ውሂብ በአውታረ መረቡ ላይ ይተላለፋል። በማህደረ ትውስታ ውስጥ, ስሌቶች ወደ ውሂቡ ይላካሉ - ወደ ማከማቻ, ወደሚሰሩበት እና አውታረ መረቡ ብዙም ያልተጫነበት.

ለሥነ-ሕንፃው ምስጋና ይግባውና In-Memory የውሂብ መዳረሻን በበርካታ ጊዜያት ያፋጥናል፣ እና አንዳንዴም የትልቅ ትእዛዞችን በፍጥነት ያፋጥናል። ለምሳሌ የባንክ ተንታኞች ባለፈው አመት በተሰጡ ብድሮች ላይ ሪፖርት በቀን በተለዋዋጭ ሁኔታ በትንታኔ ማመልከቻ ማየት ይፈልጋሉ። ይህ ሂደት በሚታወቀው ዲቢኤምኤስ ላይ ደቂቃዎችን ይወስዳል፣ ነገር ግን ከውስጠ-ማስታወሻ ጋር ወዲያውኑ ማለት ይቻላል ይታያል። ይህ የሆነበት ምክንያት አቀራረቡ ብዙ ተጨማሪ መረጃዎችን ለመሸጎጥ ስለሚያስችል እና በ RAM "በእጅ" ውስጥ ስለሚከማች ነው. አፕሊኬሽኑ ከሃርድ ድራይቭ መረጃን መጠየቅ አያስፈልገውም ፣ የእሱ ተገኝነት በአውታረ መረብ እና በዲስክ ፍጥነት የተገደበ ነው።

ከውስጠ-ማስታወሻ ጋር ምን ሌሎች አማራጮች አሉ እና ይህ ምን ዓይነት አቀራረብ ነው? ቭላድሚር ፕሊጊን። - በ GridGain መሐንዲስ. ይህ የግምገማ ቁሳቁስ ከIn-Memory ጋር ላልሰሩ እና መሞከር ለሚፈልጉ ወይም በሶፍትዌር ልማት እና አርክቴክቸር ዲዛይን ላይ የዘመናዊ አዝማሚያዎችን ለሚፈልጉ የድህረ ገፅ ገንቢዎች ለድር መተግበሪያ ጠቃሚ ይሆናል።

አመለከተ. ጽሑፉ የተመሰረተው በ #GetIT Conf የቭላድሚር ዘገባ ግልባጭ ላይ ነው። ራስን ማግለል ከመጀመሩ በፊት በሞስኮ እና በሴንት ፒተርስበርግ ውስጥ ለገንቢዎች በየጊዜው ስብሰባዎችን እና ኮንፈረንስዎችን እናካሂዳለን-አዝማሚያዎችን ፣ ወቅታዊ የልማት ጉዳዮችን ፣ ችግሮችን እና መፍትሄዎቻቸውን ተወያይተናል ። አሁን ኮንፈረንስ ማካሄድ አይቻልም ነገር ግን ጠቃሚ ቁሳቁሶችን ካለፉት ሰዎች ለመጋራት ጊዜው አሁን ነው።

In-Memory ማን እና እንዴት ይጠቀማል

ውስጠ-ማህደረ ትውስታ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውለው ፈጣን የተጠቃሚ መስተጋብር ወይም ከፍተኛ መጠን ያለው ውሂብ ማቀናበር በሚያስፈልግበት ጊዜ ነው።

• ባንኮች ለምሳሌ ደንበኞች ማመልከቻዎችን ሲጠቀሙ መዘግየቶችን ለመቀነስ ወይም ብድር ከመስጠታቸው በፊት ደንበኛውን ለመተንተን ኢን-ሜሞሪ ይጠቀሙ።
• ፊንቴክ የመረጃ ማቀናበሪያ እና ትንተና ለሚሰጡ ባንኮች የአገልግሎቶችን እና አፕሊኬሽኖችን አፈጻጸም ለማሻሻል In-Memory ይጠቀማል። 
• የኢንሹራንስ ኩባንያዎች: አደጋዎችን ለማስላት ለምሳሌ የደንበኞችን መረጃ በበርካታ አመታት ውስጥ በመተንተን.
• የሎጂስቲክስ ኩባንያዎች. ብዙ መረጃዎችን ያዘጋጃሉ፣ ለምሳሌ ለጭነት እና ለተሳፋሪ ማጓጓዣ ጥሩ መንገዶችን በሺዎች በሚቆጠሩ መለኪያዎች ለማስላት እና የመላኪያውን ሁኔታ ይከታተላሉ።
• ችርቻሮ. የውስጠ-ማስታወሻ መፍትሄዎች ደንበኞችን በፍጥነት ለማገልገል እና ከፍተኛ መጠን ያለው መረጃን ለማስኬድ ይረዳሉ-ጭነት ፣ ደረሰኞች ፣ ግብይቶች ፣ በሺዎች የሚቆጠሩ ዕቃዎች በመጋዘን ውስጥ መኖራቸውን እና የትንታኔ ዘገባዎችን ያዘጋጃሉ።
• В IoT ውስጠ-ማህደረ ትውስታ ባህላዊ የውሂብ ጎታዎችን ይተካል።
• ፋርማሲዩቲካል ኩባንያዎች የመድኃኒት ቅንጅቶችን በማጣመር ለመደርደር ለምሳሌ In-Memoryን ይጠቀማሉ። 

ደንበኞቻችን የውስጠ-ማስታወሻ መፍትሄዎችን እንዴት እንደሚጠቀሙ እና እርስዎ እራስዎ እንዴት መተግበር እንደሚችሉ ጥቂት ምሳሌዎችን እነግርዎታለሁ።

ውስጠ-ማህደረ ትውስታ እንደ ዋና ማከማቻ

ከደንበኞቻችን አንዱ ከአሜሪካ የመጣ ትልቅ የህክምና ሳይንሳዊ መሳሪያ አቅራቢ ነው። እንደ ዋና የመረጃ ማከማቻቸው የኢን-ሜሞሪ መፍትሄን ይጠቀማሉ። ሁሉም መረጃዎች በዲስክ ላይ ተከማችተዋል, እና በንቃት ጥቅም ላይ የዋለው የውሂብ ንዑስ ስብስብ በ RAM ውስጥ ይቀመጣል. የማከማቻ መዳረሻ ዘዴዎች መደበኛ ናቸው - GDBC (አጠቃላይ ዳታቤዝ አያያዥ) እና የSQL መጠይቅ ቋንቋ።

በጥቅሉ ይህ In-Memory Database (IMDB) ወይም Memory-Centric Storage ይባላል። ይህ የመፍትሄዎች ክፍል ብዙ ስሞች አሉት, እነዚህ ብቻ አይደሉም. 

የIMDB ባህሪዎች

• በ In-Memory ውስጥ የተከማቸ እና በSQL በኩል የሚደርሰው መረጃ እንደሌሎች አቀራረቦች ተመሳሳይ ነው። እነሱ ተመሳስለዋል፣ የአቀራረብ መንገድ ብቻ፣ የአድራሻቸው መንገድ የተለየ ነው። ግብይት በመረጃ መካከል ይሰራል።

• IMDB ከተዛማጅ ዳታቤዝ የበለጠ ፈጣን ነው ምክንያቱም ከዲስክ ይልቅ መረጃን ከ RAM ለማውጣት ፈጣን ነው። 
• የውስጥ ማመቻቸት ስልተ ቀመሮች ያነሱ መመሪያዎች አሏቸው።
• IMDBs በመተግበሪያዎች ውስጥ ውሂብን፣ ክስተቶችን እና ግብይቶችን ለማስተዳደር ተስማሚ ናቸው።

IMDBs በከፊል ACIDን ይደግፋሉ፡ Atomity፣ ወጥነት እና ማግለል። ግን "ጥንካሬ" አይደግፉም - ኃይሉ ሲጠፋ ሁሉም ውሂብ ይጠፋል. ችግሩን ለመፍታት ቅጽበተ-ፎቶዎችን መጠቀም ይችላሉ - የውሂብ ጎታውን “የማያ ገጽ እይታ” ፣ በሃርድ ድራይቭ ላይ ካለው የውሂብ ጎታ ምትኬ ጋር ተመሳሳይነት ያለው ፣ ወይም ከዳግም ማስነሳት በኋላ መረጃን ወደነበረበት ለመመለስ ግብይቶችን (ምዝግብ ማስታወሻዎችን) መጠቀም ይችላሉ።

ስህተትን የሚቋቋሙ መተግበሪያዎችን ለመፍጠር

ስህተትን የሚቋቋም የድር መተግበሪያን ክላሲክ አርክቴክቸር እናስብ። ልክ እንደዚህ ነው የሚሰራው፡ ሁሉም ጥያቄዎች የሚከፋፈሉት በአገልጋዮች መካከል ባለው የድር ሚዛን ነው። ይህ ስርዓት የተረጋጋ ነው ምክንያቱም አገልጋዮቹ እርስ በእርሳቸው ይባዛሉ እና በአደጋዎች ጊዜ ይደግፋሉ።

ሚዛኑ ሁሉንም ጥያቄዎች ከአንድ ክፍለ ጊዜ ወደ አንድ አገልጋይ ይመራል። ይህ የዱላ ክፍለ ጊዜ ዘዴ ነው፡ እያንዳንዱ ክፍለ ጊዜ በአካባቢው ከተከማቸ እና ከተሰራ አገልጋይ ጋር የተያያዘ ነው። 

ከአገልጋዮቹ አንዱ ሲወድቅ ምን ይሆናል?

አርክቴክቸር የተባዛ ስለሆነ አገልግሎቱ አይነካም። ነገር ግን የሟቹን የአገልጋይ ክፍለ-ጊዜዎች ንዑስ ስብስብ እናጣለን።. እና በተመሳሳይ ጊዜ, ከእነዚህ ክፍለ-ጊዜዎች ጋር የተሳሰሩ ተጠቃሚዎች. ለምሳሌ አንድ ደንበኛ ትእዛዝ ሰጥቶ በድንገት ከቢሮው ወረወረው። እንደገና ሲገባ እና ሁሉም ነገር እንደገና መከናወን እንዳለበት ሲያገኘው ደስተኛ አይሆንም።

ብዙ ተጠቃሚዎችን ለመደገፍ የድር መተግበሪያ ያስፈልጋል እና በተመቻቸ ሁኔታ እንዲሰሩ አይቀንስም። ነገር ግን ውድቅ ከተደረገ, በእያንዳንዱ ቀጣይ ጥያቄ ከክፍለ-ጊዜው መደብር ጋር ለመገናኘት የሚወስደው ጊዜ ይጨምራል. ይህ ለሌሎች ተጠቃሚዎች አማካይ መዘግየት ይጨምራል። ነገር ግን ከለመዱት በላይ መጠበቅ አይፈልጉም።

ይህ ችግር እንደሌላው ደንበኛችን ሊፈታ ይችላል፣ ትልቅ PASS አቅራቢ ከዩኤስኤ። የድር ክፍለ-ጊዜዎችን ለመሰብሰብ In-Memoryን ይጠቀማል። ይህንን ለማድረግ በአካባቢው ሳይሆን በማዕከላዊ - በ In-Memory ክላስተር ውስጥ ያስቀምጣቸዋል. በዚህ አጋጣሚ, ክፍለ-ጊዜዎች ቀድሞውኑ በ RAM ውስጥ ስለሆኑ በጣም በፍጥነት ይገኛሉ.

አንድ አገልጋይ ሲበላሽ፣ ሚዛኑ ከተበላሸው አገልጋይ ወደ ሌሎች አገልጋዮች ጥያቄዎችን ይልካል፣ እንደ ክላሲካል አርክቴክቸር። ግን አንድ አስፈላጊ ልዩነት አለ- ክፍለ-ጊዜዎች በውስጠ-ማህደረ ትውስታ ስብስብ ውስጥ ይከማቻሉ እና አገልጋዮቹ የወደቀውን አገልጋይ ክፍለ ጊዜዎች ማግኘት ይችላሉ።

ይህ አርክቴክቸር የአጠቃላይ ስርዓቱን ስህተት መቻቻል ይጨምራል። ከዚህም በላይ የዱላውን ክፍለ ጊዜ ዘዴን ሙሉ በሙሉ መተው ይቻላል.

ድብልቅ ግብይት የትንታኔ ሂደት (ኤችቲኤፒ)

በተለምዶ የግብይት እና የትንታኔ ስርዓቶች ተለይተው ተቀምጠዋል። በሚለያዩበት ጊዜ ዋናው መሠረት በጭነት ውስጥ ይመጣል. ለትንታኔ ሂደት፣ የትንታኔ ሂደት በግብይት ሂደቶች ላይ ጣልቃ እንዳይገባ ውሂብ ወደ ቅጂ ይገለበጣል። ነገር ግን መኮረጅ የሚከሰተው በመዘግየቱ ነው-ያለ መዘግየት ለመድገም የማይቻል ነው. ይህንን በተመሳሰለ መልኩ ካደረግን ዋናውን መሰረት ይቀንሳል እና ምንም አይነት ድል አናገኝም።

በኤችቲኤፒ ውስጥ ሁሉም ነገር በተለየ መንገድ ይሰራል - ተመሳሳይ የውሂብ ማከማቻ ከመተግበሪያዎች ለሚመጡ የግብይት ጭነት ጥቅም ላይ ይውላል, እና ለማጠናቀቅ ረጅም ጊዜ ሊወስዱ ለሚችሉ የትንታኔ ጥያቄዎች. ውሂቡ በ RAM ውስጥ ሲሆን, የትንታኔ መጠይቆች በፍጥነት ይከናወናሉ, እና የውሂብ ጎታው ያለው አገልጋይ እምብዛም አይጫንም (በአማካይ).

ድብልቅ አቀራረብ በግብይት ሂደት እና በመተንተን መካከል ያለውን ግድግዳ ያፈርሳል። በተመሳሳዩ ማከማቻ ላይ ትንታኔዎችን ካደረግን ፣ ከዚያ የትንታኔ መጠይቆች ከ RAM ባለው መረጃ ላይ ተጀምረዋል። እነሱ የበለጠ ትክክለኛ ፣ የበለጠ መተርጎም እና በቂ ናቸው።

የውስጠ-ማስታወሻ መፍትሄዎች ውህደት

ቀላል መንገድ (በአንፃራዊነት) ሁሉንም ነገር ከባዶ ማዳበር. በዲስክ ላይ መረጃን እናስቀምጣለን እና ትኩስ መረጃዎችን በማህደረ ትውስታ ውስጥ እናከማቻለን. ይህ የአገልጋይ ዳግም መነሳት ወይም መቋረጥን ለመትረፍ ይረዳል።

ውሂብ በዲስክ ላይ በሚከማችበት ጊዜ እዚህ ሁለት ዋና ሁኔታዎች አሉ. በመጀመሪያው ላይ ከብልሽት ወይም ክላስተር ወይም ክፍሎች መደበኛ ዳግም ማስጀመር እንፈልጋለን - እንደ ቀላል ዳታቤዝ ልንጠቀምበት እንፈልጋለን። በሁለተኛው ሁኔታ፣ ብዙ ውሂብ ሲኖር፣ አንዳንዶቹ በማህደረ ትውስታ ውስጥ ናቸው።

ሁሉንም ነገር ከባዶ መገንባት የማይቻል ከሆነ, ውስጠ-ማስታወሻን ወደ ቀድሞው ማዋሃድ ይቻላል ነባር አርክቴክቸር. ግን ሁሉም የ In-Memory መፍትሄዎች ለዚህ ተስማሚ አይደሉም. ሶስት አስገዳጅ ሁኔታዎች አሉ. የውስጠ-ማስታወሻ መፍትሔው መደገፍ አለበት፡-

• ከሱ ስር ከሚገኘው የውሂብ ጎታ ጋር ለመገናኘት መደበኛ መንገድ (ለምሳሌ MySQL);
• ከማከማቻው ጋር ያለውን መስተጋብር አመክንዮ ላለመጻፍ እና ለመለወጥ መደበኛ የመጠይቅ ቋንቋ;
• ግብይት - የግንኙነቶችን ትርጓሜዎች ይጠብቁ።

ሦስቱም ሁኔታዎች ከተሟሉ, ከዚያም ውህደት ማድረግ ይቻላል. In-Memory Data Grid በመተግበሪያው እና በመረጃ ቋቱ መካከል እናስቀምጣለን። አሁን ይፃፉ ጥያቄዎች ለስር ዳታቤዝ ይላካሉ፣ እና የንባብ ጥያቄዎች ውሂቡ በመሸጎጫ ውስጥ ከሌለ ወደታችኛው የውሂብ ጎታ ይላካሉ።

ፈጣን የውሂብ መዳረሻ እና አሰራሩ ለእርስዎ አስፈላጊ ከሆነ ለምሳሌ ለንግድ ስራ ትንታኔዎች, In-Memoryን ስለመተግበር ማሰብ ይችላሉ. እና ለትግበራ, አዲስ አርክቴክቸር ሲነድፉ ሁለቱንም ዘዴዎች መጠቀም ይችላሉ.

ምንጭ: hab.com