{"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\/it\/blog\/administrirovanie\/in-memory-arhitektura-dlya-veb-servisov-osnovy-tehnologii-i-princzipy","title":{"rendered":"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>In-Memory \u2014 un insieme di concetti per lo storage dei dati, quando questi vengono conservati nella memoria volatile dell'applicazione, mentre il disco viene utilizzato per il backup. Nei metodi tradizionali, i dati sono memorizzati su disco e la memoria \u00e8 utilizzata come cache. Ad esempio, un'applicazione web con backend per l'elaborazione dei dati richiede questi ultimi dallo storage: li riceve, li trasforma e trasferisce molti dati sulla rete. In In-Memory, i calcoli vengono eseguiti vicino ai dati \u2014 nello storage, dove vengono elaborati e il carico sulla rete \u00e8 ridotto.<\/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=\"Guarda il video\" loading=\"lazy\" width=\"480\" height=\"360\" style=\"width:100%;height:auto;\">\r\n        <div class=\"play-button\"><\/div>\r\n    <\/div><\/center>Grazie alla sua architettura, In-Memory offre un accesso ai dati significativamente pi\u00f9 veloce, a volte anche di ordini di grandezza. Ad esempio, gli analisti di una banca vogliono visualizzare in un'applicazione analitica il report sui prestiti concessi nel tempo per giorni dell'anno scorso. Questo processo su un tradizionale DBMS richiede minuti, mentre con In-Memory pu\u00f2 apparire quasi immediatamente. Questo \u00e8 dovuto al fatto che l'approccio consente di memorizzare in cache molte pi\u00f9 informazioni che rimangono nella memoria volatile 'a portata di mano'. L'applicazione non deve richiedere dati al disco rigido, la cui disponibilit\u00e0 \u00e8 limitata dalla velocit\u00e0 del network e del disco.<\/p>\n<p>Quali ulteriori opportunit\u00e0 offre In-Memory e che tipo di approccio \u00e8, ce lo dir\u00e0 <b>Vladimir Pligin<\/b> \u2014 ingegnere dell'azienda GridGain. Questo materiale informativo sar\u00e0 utile per gli sviluppatori di backend di applicazioni web che non hanno mai lavorato con In-Memory e vogliono provarlo, o sono interessati ai trend attuali nello sviluppo di soluzioni software e progettazione di architetture.<\/p>\n<p><b>Nota<\/b>. L'articolo si basa sulla trascrizione della relazione di Vladimir alla conferenza #GetIT Conf. Prima dell'introduzione dell'auto-isolamento, abbiamo regolarmente tenuto meet-up e conferenze per sviluppatori a Mosca e San Pietroburgo: abbiamo discusso tendenze, questioni rilevanti di sviluppo, problemi e soluzioni. Ora non \u00e8 possibile tenere conferenze, ma \u00e8 il momento perfetto per condividere materiali utili dal passato.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2>Chi e come utilizza In-Memory<\/h2>\n<p>\nIn-Memory \u00e8 pi\u00f9 spesso utilizzato l\u00e0 dove \u00e8 necessaria un'interazione rapida con l'utente o l'elaborazione di grandi volumi di dati.<\/p>\n<ul>\n<li><b>Banche<\/b> utilizzano In-Memory, ad esempio, per ridurre i ritardi nell'uso delle applicazioni da parte dei clienti o per analizzare i clienti prima dell'erogazione di prestiti.\n<\/li>\n<li><b>Fintech<\/b> usa In-Memory per migliorare le prestazioni dei servizi e delle applicazioni per banche, che delegano l'elaborazione e l'analisi dei dati a terzi.\u00a0\n<\/li>\n<li><b>Compagnie assicurative<\/b>: per calcolare i rischi, ad esempio analizzando i dati del cliente per diversi anni.\n<\/li>\n<li><b>Aziende logistiche<\/b>. Gestiscono grandi quantit\u00e0 di dati, ad esempio per calcolare i percorsi ottimali per il trasporto di merci e passeggeri con migliaia di parametri, monitorando lo stato delle spedizioni.\n<\/li>\n<li><b>Retail<\/b>. Le soluzioni In-Memory aiutano a servire i clienti pi\u00f9 rapidamente e a gestire grandi volumi di informazioni: spedizioni, fatture, transazioni, disponibilit\u00e0 di migliaia di prodotti nei magazzini, preparare report analitici.\n<\/li>\n<li>In <b>IoT<\/b> In-Memory sostituisce i database tradizionali.\n<\/li>\n<li><b>Le aziende farmaceutiche<\/b> utilizzano In-Memory, ad esempio, per esplorare combinazioni di formulazioni di farmaci.\u00a0\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nVi mostrer\u00f2 alcuni esempi di come i nostri clienti utilizzano le soluzioni In-Memory e come potete implementarle nel vostro azienda.<\/p>\n<h3>In-Memory come principale archivio<\/h3>\n<p>\nUno dei nostri clienti \u00e8 un grande fornitore di apparecchiature scientifiche mediche negli Stati Uniti. Utilizzano una soluzione In-Memory come principale archivio dati. Tutti i dati sono memorizzati su disco, mentre un sottoinsieme di dati, che viene utilizzato attivamente, \u00e8 mantenuto nella memoria RAM. I metodi di accesso all'archivio sono standard: GDBC (Generic Database Connector) e linguaggio di query SQL.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/b6dbb963d2157a7588199fe85ab78e11.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nTutto questo \u00e8 chiamato In-Memory Database (IMDB) o Memory-Centric Storage. Questa classe di soluzioni ha molti nomi, non \u00e8 l'unica.\u00a0<\/p>\n<p>Caratteristiche dell'IMDB:<\/p>\n<ul>\n<li>I dati memorizzati in In-Memory e accessibili tramite SQL sono gli stessi di altri approcci. Sono sincronizzati, a differenziarsi \u00e8 solo il modo di presentarli e di accedervi. Tra i dati opera la transazionalit\u00e0.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>L'IMDB \u00e8 pi\u00f9 veloce rispetto ai database relazionali, perch\u00e9 ottenere informazioni dalla memoria \u00e8 pi\u00f9 rapido che dal disco.\u00a0\n<\/li>\n<li>Gli algoritmi interni di ottimizzazione hanno meno istruzioni.\n<\/li>\n<li>L'IMDB \u00e8 adatto per la gestione di dati, eventi e transazioni nelle applicazioni.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nL'IMDB supporta parzialmente ACID: atomicit\u00e0, coerenza e isolamento. Ma non supporta la 'durabilit\u00e0': quando l'alimentazione viene interrotta, tutti i dati vengono persi. Per risolvere questo problema, \u00e8 possibile utilizzare snapshot \u2014 una 'foto' del database, simile a un backup del DB su disco rigido, o registrare le transazioni (log) per ripristinare i dati dopo un riavvio.<\/p>\n<h3>Per creare applicazioni tolleranti ai guasti<\/h3>\n<p>\nImmaginiamo un'architettura classica di un'applicazione web resiliente. Funziona in questo modo: un bilanciatore di carico distribuisce tutte le richieste tra i server. Questo sistema \u00e8 resiliente, perch\u00e9 i server si duplicano a vicenda e si supportano in caso di incidenti.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/86d363d25cf2c0ac3c5811f3458b2133.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nIl bilanciatore indirizza tutte le richieste di una sessione a un unico server. Questo \u00e8 il meccanismo delle sticky session: ogni sessione \u00e8 legata a <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/it\/server\/dts-shicago\/\"   title=\"server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"2876\">server<\/a>, in cui \u00e8 memorizzata e elaborata localmente.\u00a0<\/p>\n<p>Cosa succede quando uno dei <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/it\/server\/\"   title=\"server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"1498\">server<\/a>?<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/414457e02812e8c087a1f2a24d8f5902.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b>server fallisce? Il servizio non ne risentir\u00e0, perch\u00e9 l'architettura \u00e8 ridondante. Tuttavia, perderemo un sottoinsieme di sessioni dal server inattivo<\/b>. E anche gli utenti collegati a queste sessioni. Ad esempio, un cliente effettua un ordine e viene improvvisamente disconnesso dal proprio account. Sar\u00e0 scontento quando dovr\u00e0 effettuare nuovamente l'accesso e scoprire che deve rifare completamente l'ordine.<\/p>\n<p>All'applicazione web \u00e8 richiesto di supportare un gran numero di utenti e di non \"ristagnare\", affinch\u00e9 sia comodo lavorare. Ma in caso di fallimento, con ogni nuova richiesta, il tempo di comunicazione con il deposito delle sessioni aumenter\u00e0. Questo incrementa la latenza per gli altri utenti. Ma loro non vogliono aspettare pi\u00f9 a lungo di quanto siano abituati.<\/p>\n<p>Questo problema pu\u00f2 essere risolto, come ha fatto un altro nostro cliente, un grande fornitore di PASS negli Stati Uniti. Utilizza l'In-Memory per clusterizzare le sessioni web. A tal fine, le memorizza non localmente, ma centralmente, in un cluster In-Memory. In questo caso, le sessioni sono disponibili molto pi\u00f9 rapidamente, perch\u00e9 gi\u00e0 risiedono nella memoria RAM.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/9569a62570288e1e9ec8a9af01fb42dc.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nQuando un server cade, il bilanciatore invia le richieste dell'unit\u00e0 guasta ad altri server, proprio come nell'architettura classica. Ma c'\u00e8 una differenza importante: <b>le sessioni sono memorizzate nel cluster In-Memory<\/b> e i server possono accedere alle sessioni del server guasto.<\/p>\n<p>Questa architettura aumenta la resilienza dell'intero sistema. Inoltre, \u00e8 possibile rinunciare completamente al meccanismo delle sticky session.<\/p>\n<h3>Elaborazione ibrida transazionale-analitica (HTAP)<\/h3>\n<p>\nDi solito, i sistemi transazionali e analitici sono tenuti separati. Quando sono separati, il carico ricade sulla base dati principale. Per l'elaborazione analitica, i dati vengono copiati in una replica in modo che l'analisi non interferisca con i processi transazionali. Ma la copia avviene con un certo ritardo: senza ritardo, la replicazione non \u00e8 possibile. Se facciamo tutto in modo sincrono, questo rallenter\u00e0 anche la base principale e non otterremo alcun beneficio.<\/p>\n<p>In HTAP, tutto funziona diversamente: lo stesso archivio dati viene utilizzato per il carico transazionale delle applicazioni e per le query analitiche, che possono richiedere molto tempo per essere completate. Quando i dati sono in memoria operativa, le query analitiche vengono eseguite pi\u00f9 rapidamente e il server del database \u00e8 meno caricato (in media).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/0ae5ca63b8bca13eeb169cbfb01ab699.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nL'approccio ibrido \u00abrompe il muro\u00bb tra l'elaborazione delle transazioni e l'analisi. Se eseguiamo analisi sullo stesso archivio, le query analitiche vengono attivate sui dati della memoria operativa. Sono molto pi\u00f9 precise, pi\u00f9 interpretabili e adeguate.<\/p>\n<h2>Integrazione delle soluzioni In-Memory<\/h2>\n<p>\nUn modo (relativamente) semplice \u00e8\u00a0<b>sviluppare tutto da zero.<\/b>. Manteniamo i dati su disco, mentre quelli attivi sono memorizzati in memoria. Questo aiuta a superare i riavvii dei server o le interruzioni.<\/p>\n<p>Qui vengono attivati due scenari principali, quando i dati sono memorizzati su disco. Nel primo, vogliamo affrontare i guasti o i riavvii programmati del cluster o delle sue parti: vogliamo utilizzarli come un semplice database. Nel secondo scenario, quando i dati sono troppi, una parte di essi si trova in memoria.<\/p>\n<p>Se non \u00e8 possibile costruire tutto da zero, \u00e8 possibile integrare In-Memory in un <b>architettura esistente.<\/b>. Ma non tutte le soluzioni In-Memory sono adatte a questo scopo. Ci sono tre requisiti fondamentali. La soluzione In-Memory deve supportare:<\/p>\n<ul>\n<li>un modo standard di connettersi al database sottostante (ad esempio, MySQL);\n<\/li>\n<li>un linguaggio di query standard, per non dover riscrivere e modificare la logica di interazione con l'archivio;\n<\/li>\n<li>la transazionalit\u00e0: mantenere la semantica dell'interazione.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nSe tutti e tre i requisiti sono soddisfatti, l'integrazione \u00e8 possibile. Posizioniamo l'In-Memory Data Grid tra l'applicazione e il database. Ora le richieste di scrittura saranno delegate al database sottostante, mentre le richieste di lettura andranno al database, se i dati non sono gi\u00e0 presenti nella cache.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per i servizi web: fondamenti della tecnologia e principi\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/98edd440297e3b28aeae3326dc7fe3ef.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<blockquote><p>Se hai bisogno di un accesso rapido ai dati e della loro elaborazione, ad esempio per l'analisi aziendale, potresti considerare l'implementazione dell'In-Memory. Per la realizzazione, puoi utilizzare entrambi i metodi durante la progettazione di una nuova architettura.<\/p><\/blockquote>\n<p>Fonte: <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 5.0.1.1 - 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