{"id":84755,"date":"2020-06-10T13:43:01","date_gmt":"2020-06-10T11:43:01","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/in-memory-arhitektura-dlya-veb-servisov-osnovy-tehnologii-i-princzipy"},"modified":"2020-06-10T13:43:01","modified_gmt":"2020-06-10T11:43:01","slug":"in-memory-arhitektura-dlya-veb-servisov-osnovy-tehnologii-i-princzipy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/in-memory-arhitektura-dlya-veb-servisov-osnovy-tehnologii-i-princzipy","title":{"rendered":"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>En memoria: un conjunto de conceptos para el almacenamiento de datos, donde se mantienen en la memoria RAM de la aplicaci\u00f3n y el disco se utiliza para copias de seguridad. En los enfoques cl\u00e1sicos, los datos se almacenan en disco y la memoria funciona como cach\u00e9. Por ejemplo, una aplicaci\u00f3n web con un backend que procesa datos solicita estos en el almacenamiento: recibe, transforma y transmite grandes cantidades de datos a trav\u00e9s de la red. En memoria, los c\u00e1lculos se env\u00edan a los datos, donde se procesan y la red se carga menos.<\/p>\n<p><center><div class=\"youtube-placeholder\" data-id=\"NRMFcnROTA0\" onclick=\"loadVideo(this)\">\r\n        <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/img.youtube.com\/vi\/NRMFcnROTA0\/hqdefault.jpg\" alt=\"Reproducir video\" loading=\"lazy\" width=\"480\" height=\"360\" style=\"width:100%;height:auto;\">\r\n        <div class=\"play-button\"><\/div>\r\n    <\/div><\/center>Gracias a su arquitectura, en memoria el acceso a los datos es varias veces m\u00e1s r\u00e1pido, a veces incluso en \u00f3rdenes de magnitud. Por ejemplo, los analistas de un banco desean ver en una aplicaci\u00f3n anal\u00edtica un informe sobre los cr\u00e9ditos otorgados din\u00e1micamente d\u00eda a d\u00eda del a\u00f1o pasado. Este proceso en una base de datos cl\u00e1sica puede tomar minutos, mientras que con en memoria aparece casi de inmediato. Todo esto se debe a que el enfoque permite almacenar en cach\u00e9 mucha m\u00e1s informaci\u00f3n, que se mantiene en la memoria RAM 'a mano'. La aplicaci\u00f3n no necesita solicitar los datos del disco duro, cuya disponibilidad est\u00e1 limitada por la velocidad de la red y del disco.<\/p>\n<p>Qu\u00e9 otras posibilidades ofrece en memoria y de qu\u00e9 trata este enfoque, lo contar\u00e1 <b>Vladimir Pligin<\/b> , ingeniero de la empresa GridGain. Este material de referencia ser\u00e1 \u00fatil para los desarrolladores de backend de aplicaciones web que no han trabajado con en memoria y desean probarlo, o que est\u00e1n interesados en las tendencias modernas en el desarrollo de soluciones de software y el dise\u00f1o de arquitecturas.<\/p>\n<p><b>Nota<\/b>. El art\u00edculo se basa en la transcripci\u00f3n de la charla de Vladimir en la conferencia #GetIT Conf. Antes de la introducci\u00f3n del aislamiento, organiz\u00e1bamos regularmente meetups y conferencias para desarrolladores en Mosc\u00fa y San Petersburgo: discut\u00edamos tendencias, cuestiones relevantes en el desarrollo, problemas y sus soluciones. Ahora no se pueden realizar conferencias, pero es el momento perfecto para compartir materiales \u00fatiles de eventos pasados.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2>Qui\u00e9n y c\u00f3mo utiliza en memoria<\/h2>\n<p>\nEn memoria se utiliza m\u00e1s com\u00fanmente donde se requiere una interacci\u00f3n r\u00e1pida con el usuario o el procesamiento de grandes vol\u00famenes de datos.<\/p>\n<ul>\n<li><b>Bancos<\/b> utilizan en memoria, por ejemplo, para reducir la latencia al usar aplicaciones por parte de los clientes o para analizar al cliente antes de otorgar un cr\u00e9dito.\n<\/li>\n<li><b>Fintech<\/b> utiliza en memoria para mejorar el rendimiento de los servicios y aplicaciones para bancos que subcontratan el procesamiento y an\u00e1lisis de datos.\u00a0\n<\/li>\n<li><b>Compa\u00f1\u00edas de seguros<\/b>: para calcular riesgos, por ejemplo, analizando los datos de los clientes durante varios a\u00f1os.\n<\/li>\n<li><b>Empresas de log\u00edstica<\/b>. Procesan grandes vol\u00famenes de datos, por ejemplo, para calcular las rutas \u00f3ptimas de transporte de mercanc\u00edas y pasajeros con miles de par\u00e1metros, y rastrear el estado de los env\u00edos.\n<\/li>\n<li><b>Retail<\/b>. Las soluciones In-Memory ayudan a atender a los clientes m\u00e1s r\u00e1pido y a manejar grandes vol\u00famenes de informaci\u00f3n: env\u00edos, facturas, transacciones, disponibilidad de miles de productos en almacenes, y a preparar informes anal\u00edticos.\n<\/li>\n<li>En <b>IoT<\/b> In-Memory reemplaza bases de datos tradicionales.\n<\/li>\n<li><b>Empresas farmac\u00e9uticas<\/b> utilizan In-Memory, por ejemplo, para explorar combinaciones de ingredientes de medicamentos.\u00a0\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nVoy a contar algunos ejemplos de c\u00f3mo nuestros clientes utilizan soluciones In-Memory y c\u00f3mo puede implementarlas en su empresa.<\/p>\n<h3>In-Memory como almacenamiento principal<\/h3>\n<p>\nUno de nuestros clientes es un importante proveedor de equipos cient\u00edficos m\u00e9dicos en EE. UU. Utilizan una soluci\u00f3n In-Memory como almacenamiento principal de datos. Todos los datos se almacenan en disco, mientras que un subconjunto de datos que se utiliza activamente se mantiene en la memoria RAM. Los m\u00e9todos de acceso al almacenamiento son est\u00e1ndar: GDBC (Generic Database Connector) y el lenguaje de consultas SQL.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/b6dbb963d2157a7588199fe85ab78e11.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nTodo esto se llama In-Memory Database (IMDB) o Almacenamiento Centrado en la Memoria. Esta clase de soluciones tiene muchos nombres, no son los \u00fanicos.\u00a0<\/p>\n<p>Caracter\u00edsticas de IMDB:<\/p>\n<ul>\n<li>Los datos que se almacenan en In-Memory y son accesibles a trav\u00e9s de SQL son los mismos que en otros enfoques. Est\u00e1n sincronizados, solo difiere la forma de representaci\u00f3n y el m\u00e9todo de acceso. La transaccionalidad opera entre los datos.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>IMDB es m\u00e1s r\u00e1pido que las bases de datos relacionales, ya que acceder a la informaci\u00f3n desde la memoria RAM es m\u00e1s r\u00e1pido que desde el disco.\u00a0\n<\/li>\n<li>Los algoritmos internos de optimizaci\u00f3n tienen menos instrucciones.\n<\/li>\n<li>IMDB son adecuados para la gesti\u00f3n de datos, eventos y transacciones en aplicaciones.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nIMDB soportan parcialmente ACID: atomicidad, consistencia e aislamiento. Pero no soportan la \u00abdurabilidad\u00bb; al desconectar la energ\u00eda, todos los datos se pierden. Para resolver este problema, se pueden usar instant\u00e1neas: una \u00abfoto\u00bb de la base de datos, similar a un respaldo en disco duro, o registrar transacciones (logs) para restaurar datos tras un reinicio.<\/p>\n<h3>Para crear aplicaciones tolerantes a fallos<\/h3>\n<p>\nImaginemos una arquitectura cl\u00e1sica de una aplicaci\u00f3n web tolerante a fallos. Funciona de la siguiente manera: todas las solicitudes son distribuidas por un balanceador de carga entre los servidores. Este sistema es robusto porque los servidores se duplican entre s\u00ed y se respaldan en caso de incidentes.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/86d363d25cf2c0ac3c5811f3458b2133.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nEl balanceador dirige todas las solicitudes de una sesi\u00f3n estrictamente a un solo servidor. Este es el mecanismo de sesiones pegajosas: cada sesi\u00f3n se vincula a <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/es\/server\/dts-shicago\/\"   title=\"servidor\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"2876\">servidor<\/a>, donde se almacena y procesa localmente.\u00a0<\/p>\n<p>\u00bfQu\u00e9 suceder\u00e1 cuando falle uno de los <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/es\/server\/\"   title=\"servidores\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"1498\">servidores<\/a>?<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/414457e02812e8c087a1f2a24d8f5902.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b>El servicio no se ver\u00e1 afectado, porque la arquitectura est\u00e1 duplicada. Pero perderemos un subconjunto de sesiones del servidor ca\u00eddo<\/b>. Y, adem\u00e1s, a los usuarios que est\u00e1n vinculados a estas sesiones. Por ejemplo, un cliente realiza un pedido y, de repente, es expulsado de su cuenta. No estar\u00e1 contento cuando inicie sesi\u00f3n nuevamente y descubra que tendr\u00e1 que hacer su pedido otra vez.<\/p>\n<p>Se espera que la aplicaci\u00f3n web soporte un gran n\u00famero de usuarios y no 'ralentice' para que sea c\u00f3modo trabajar. Pero en caso de fallo, con cada nueva solicitud, el tiempo de comunicaci\u00f3n con el almacenamiento de sesiones aumentar\u00e1. Esto incrementa la latencia promedio para los otros usuarios. Pero ellos no quieren esperar m\u00e1s de lo que est\u00e1n acostumbrados.<\/p>\n<p>Este problema se puede resolver, como lo hizo otro de nuestros clientes: un gran proveedor de PASS en Estados Unidos. Utiliza In-Memory para agrupar sesiones web. Para ello, las almacena de forma centralizada en un cl\u00faster In-Memory. En este caso, las sesiones son accesibles mucho m\u00e1s r\u00e1pido, ya que se encuentran en la memoria RAM.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/9569a62570288e1e9ec8a9af01fb42dc.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nCuando un servidor falla, el balanceador env\u00eda las solicitudes del servidor ca\u00eddo a otros servidores, como en la arquitectura cl\u00e1sica. Pero hay una diferencia importante: <b>las sesiones se almacenan en un cl\u00faster In-Memory<\/b> y los servidores tienen acceso a las sesiones del servidor ca\u00eddo.<\/p>\n<p>Esta arquitectura mejora la tolerancia a fallos de todo el sistema. Adem\u00e1s, es posible prescindir completamente del mecanismo de sesiones pegajosas.<\/p>\n<h3>Procesamiento h\u00edbrido transaccional-anal\u00edtico (HTAP)<\/h3>\n<p>\nPor lo general, los sistemas transaccionales y anal\u00edticos se mantienen por separado. Cuando se separan, la base de datos principal se ve sometida a la carga. Para el procesamiento anal\u00edtico, los datos se copian en una r\u00e9plica, de modo que el procesamiento anal\u00edtico no interfiera con los procesos transaccionales. Sin embargo, la copia se realiza con un retraso; replicar sin retraso es imposible. Si lo hici\u00e9ramos de manera s\u00edncrona, tambi\u00e9n ralentizar\u00eda la base de datos principal y no obtendr\u00edamos beneficios.<\/p>\n<p>En HTAP, todo funciona de manera diferente: el mismo almac\u00e9n de datos se utiliza para la carga transaccional de las aplicaciones y para las consultas anal\u00edticas, que pueden llevar tiempo. Cuando los datos est\u00e1n en la memoria, las consultas anal\u00edticas se ejecutan m\u00e1s r\u00e1pido y el servidor de la base de datos se carga menos (en promedio).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/0ae5ca63b8bca13eeb169cbfb01ab699.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nEl enfoque h\u00edbrido \"rompe la barrera\" entre el procesamiento de transacciones y la anal\u00edtica. Si realizamos anal\u00edtica en el mismo almac\u00e9n, entonces las consultas anal\u00edticas se ejecutan sobre datos en la memoria. Son mucho m\u00e1s precisas, m\u00e1s interpretables y adecuadas.<\/p>\n<h2>Integraci\u00f3n de soluciones In-Memory<\/h2>\n<p>\nUna forma (relativamente) sencilla es\u00a0<b>desarrollar todo desde cero<\/b>. Mantenemos los datos en disco y lo caliente lo almacenamos en memoria. Esto ayuda a soportar reinicios de servidores o cortes.<\/p>\n<p>Aqu\u00ed funcionan dos escenarios principales cuando los datos se almacenan en disco. En el primero, queremos soportar ca\u00eddas o reinicios planificados del cl\u00faster o de partes del mismo; queremos utilizarlo como una base de datos simple. En el segundo escenario, cuando hay demasiados datos, parte de ellos est\u00e1 en memoria.<\/p>\n<p>Si no hay posibilidad de construir todo desde cero, es posible integrar In-Memory en una <b>arquitectura existente<\/b>. Pero no todas las soluciones In-Memory son adecuadas para esto. Hay tres condiciones necesarias. La soluci\u00f3n In-Memory debe soportar:<\/p>\n<ul>\n<li>un m\u00e9todo est\u00e1ndar de conexi\u00f3n con la base de datos que estar\u00e1 por debajo (por ejemplo, MySQL);\n<\/li>\n<li>un lenguaje de consultas est\u00e1ndar, para no reescribir y cambiar la l\u00f3gica de interacci\u00f3n con el almac\u00e9n;\n<\/li>\n<li>transaccionalidad: mantener la sem\u00e1ntica de la interacci\u00f3n.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nSi se cumplen las tres condiciones, la integraci\u00f3n es posible. Colocamos un In-Memory Data Grid entre la aplicaci\u00f3n y la base de datos. Ahora, las solicitudes de escritura se delegar\u00e1n a la base de datos subyacente, y las solicitudes de lectura a la base de datos, si los datos no est\u00e1n en cach\u00e9.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Arquitectura en memoria para servicios web: fundamentos de la tecnolog\u00eda y principios\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/98edd440297e3b28aeae3326dc7fe3ef.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<blockquote><p>Si la rapidez en el acceso a los datos y su procesamiento es crucial para usted, por ejemplo, para el an\u00e1lisis empresarial, considere implementar In-Memory. Para su implementaci\u00f3n, puede emplear ambos m\u00e9todos al dise\u00f1ar una nueva arquitectura.<\/p><\/blockquote>\n<p>Fuente: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/505792\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>In-Memory \u2014\u00a0\u043d\u0430\u0431\u043e\u0440 \u043a\u043e\u043d\u0446\u0435\u043f\u0446\u0438\u0439 \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445, \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 \u043e\u043d\u0438 \u0441\u043e\u0445\u0440\u0430\u043d\u044f\u044e\u0442\u0441\u044f \u0432 \u043e\u043f\u0435\u0440\u0430\u0442\u0438\u0432\u043d\u043e\u0439 \u043f\u0430\u043c\u044f\u0442\u0438 \u043f\u0440\u0438\u043b\u043e\u0436\u0435\u043d\u0438\u044f, \u0430 \u0434\u0438\u0441\u043a \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u0435\u0442\u0441\u044f \u0434\u043b\u044f \u0431\u044d\u043a\u0430\u043f\u0430. \u0412 \u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u043f\u043e\u0434\u0445\u043e\u0434\u0430\u0445 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0445\u0440\u0430\u043d\u044f\u0442\u0441\u044f \u043d\u0430 \u0434\u0438\u0441\u043a\u0435, \u0430 \u043f\u0430\u043c\u044f\u0442\u044c \u2014 \u0432 \u043a\u044d\u0448\u0435. \u041d\u0430\u043f\u0440\u0438\u043c\u0435\u0440, \u0432\u0435\u0431-\u043f\u0440\u0438\u043b\u043e\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0441 \u0431\u044d\u043a\u0435\u043d\u0434\u043e\u043c \u0434\u043b\u044f \u043e\u0431\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u043a\u0438 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0437\u0430\u043f\u0440\u0430\u0448\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442 \u0438\u0445 \u0432 \u0445\u0440\u0430\u043d\u0438\u043b\u0438\u0449\u0435: \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0430\u0435\u0442, \u0442\u0440\u0430\u043d\u0441\u0444\u043e\u0440\u043c\u0438\u0440\u0443\u0435\u0442, \u0430 \u043f\u043e \u0441\u0435\u0442\u0438 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0433\u043e\u043d\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445. \u0412 In-Memory \u0432\u044b\u0447\u0438\u0441\u043b\u0435\u043d\u0438\u044f \u043e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u043b\u044f\u044e\u0442\u0441\u044f \u043a \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u043c \u2014\u00a0\u0432 [&hellip;]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":84756,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-84755","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t<!-- All in One SEO 5.0.2 - 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