{"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 servizi web: fondamenti della tecnologia e principi","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>In-Memory \u2014 un insieme di concetti di archiviazione dei dati in cui vengono mantenuti nella memoria volatile dell'applicazione, mentre il disco viene utilizzato per il backup. Nei metodi tradizionali, i dati vengono memorizzati su disco e la memoria funge da cache. Ad esempio, un'applicazione web con un backend per l'elaborazione dei dati richiede di ottenere, trasformare e trasferire grandi quantit\u00e0 di dati attraverso la rete. Con l'In-Memory, i calcoli vengono eseguiti direttamente sui dati \u2014 nel sistema di archiviazione, dove vengono elaborati, riducendo cos\u00ec il carico sulla rete.<\/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=\"Riproduci 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, l'In-Memory offre un accesso ai dati significativamente pi\u00f9 veloce, a volte anche di ordini di grandezza. Ad esempio, i data analyst di una banca vogliono visualizzare in un'applicazione analitica il rapporto sui prestiti concessi in dinamica quotidiana per l'anno passato. Questo processo richiederebbe minuti su un RDBMS tradizionale, mentre con l'In-Memory \u00e8 praticamente immediato. Questo perch\u00e9 il metodo consente di memorizzare una quantit\u00e0 significativamente maggiore di informazioni nella memoria, rendendole immediatamente accessibili. L'applicazione non deve interrogare il disco rigido, la cui disponibilit\u00e0 \u00e8 limitata dalla velocit\u00e0 della rete e del disco.<\/p>\n<p>Quali altre opportunit\u00e0 offre l'In-Memory e di cosa si tratta, sar\u00e0 spiegato <b>Vladimir Pligin<\/b> \u2014 ingegnere di GridGain. Questo materiale introduttivo sar\u00e0 utile per gli sviluppatori del backend di applicazioni web che non hanno mai lavorato con l'In-Memory e vogliono provare, o che sono interessati alle attuali tendenze nello sviluppo di soluzioni software e nella progettazione architettonica.<\/p>\n<p><b>Nota<\/b>. L'articolo si basa sulla trascrizione della presentazione di Vladimir alla conferenza #GetIT Conf. Prima dell'introduzione dell'auto-isolamento, organizzavamo regolarmente meet-up e conferenze per sviluppatori a Mosca e San Pietroburgo: discutevamo delle tendenze, delle questioni attuali dello sviluppo, dei problemi e delle loro soluzioni. Ora non possiamo tenere conferenze, ma \u00e8 il momento migliore per condividere materiali utili dal passato.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2>Chi e come utilizza l'In-Memory<\/h2>\n<p>\nL'In-Memory \u00e8 utilizzato pi\u00f9 frequentemente dove \u00e8 necessaria una rapida interazione con l'utente o l'elaborazione di grandi volumi di dati.<\/p>\n<ul>\n<li><b>Le banche<\/b> utilizzano l'In-Memory, ad esempio, per ridurre i ritardi durante l'uso delle applicazioni da parte dei clienti o per analizzare il cliente prima di concedere un prestito.\n<\/li>\n<li><b>Il fintech<\/b> utilizza l'In-Memory per migliorare le prestazioni dei servizi e delle applicazioni bancarie che esternalizzano l'elaborazione e l'analisi dei dati.\u00a0\n<\/li>\n<li><b>Le compagnie assicurative<\/b>: per calcolare i rischi, ad esempio, analizzando i dati del cliente negli ultimi anni.\n<\/li>\n<li><b>Le compagnie di logistica<\/b>. Elaborano grandi quantit\u00e0 di dati, ad esempio, per calcolare i percorsi ottimali per il trasporto di merci e passeggeri, considerando migliaia di parametri e monitorando lo stato delle spedizioni.\n<\/li>\n<li><b>Il retail<\/b>. Le soluzioni In-Memory aiutano a servire i clienti pi\u00f9 velocemente e a gestire grandi volumi di informazioni: spedizioni, fatture, transazioni, disponibilit\u00e0 di migliaia di prodotti in magazzino, e a creare report analitici.\n<\/li>\n<li>In <b>IoT<\/b> L'In-Memory sostituisce i tradizionali database.\n<\/li>\n<li><b>Le aziende farmaceutiche<\/b> utilizzano l'In-Memory, ad esempio, per esaminare combinazioni di ingredienti per farmaci.\u00a0\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nRacconter\u00f2 alcuni esempi di come i nostri clienti utilizzano le soluzioni In-Memory e come possono implementarle nella loro attivit\u00e0.<\/p>\n<h3>In-Memory come archiviazione principale<\/h3>\n<p>\nUno dei nostri clienti \u00e8 un grande fornitore di attrezzature scientifiche mediche negli Stati Uniti. Utilizzano una soluzione In-Memory come archiviazione principale dei dati. Tutti i dati vengono memorizzati su disco, mentre un sottoinsieme di dati utilizzati attivamente \u00e8 conservato nella memoria. I metodi di accesso all'archiviazione sono standard \u2014 GDBC (Generic Database Connector) e linguaggio di query SQL.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per 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 si chiama In-Memory Database (IMDB) o Memory-Centric Storage. Questa classe di soluzioni ha molti nomi, non \u00e8 l'unico.\u00a0<\/p>\n<p>Caratteristiche dell'IMDB:<\/p>\n<ul>\n<li>I dati archiviati nell'In-Memory e accessibili tramite SQL sono gli stessi di altri approcci. Sono sincronizzati, differendo solo nel modo di presentarli e nel metodo di accesso. Tra i dati \u00e8 presente la transazionalit\u00e0.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>L'IMDB \u00e8 pi\u00f9 veloce dei database relazionali, perch\u00e9 \u00e8 pi\u00f9 rapido accedere alle informazioni dalla memoria volatile rispetto 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. Tuttavia, non supporta la \"durabilit\u00e0\" \u2014 con l'interruzione dell'alimentazione si perdono tutti i dati. Per risolvere il problema, \u00e8 possibile utilizzare snapshot \u2014 una \"fotografia\" del database, simile a un backup su disco rigido, o registrare le transazioni (log) per recuperare i dati dopo il riavvio.<\/p>\n<h3>Per creare applicazioni a prova di guasto<\/h3>\n<p>\nImmaginiamo l'architettura classica di un'applicazione web resiliente. Funziona cos\u00ec: un bilanciatore di carico distribuisce tutte le richieste tra i server. Questo sistema \u00e8 resistente, perch\u00e9 i server si duplicano e si supportano a vicenda in caso di incidenti.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per 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 dirige tutte le richieste da una sessione a un singolo 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>, dove \u00e8 memorizzata e trattata 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 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 si guasta? Il servizio non subisce danni, perch\u00e9 l'architettura \u00e8 ridondante. Ma perderemo un sottoinsieme delle sessioni del server guasto<\/b>. E anche gli utenti legati a queste sessioni. Ad esempio, un cliente effettua un ordine e improvvisamente viene disconnesso dal proprio account. Sar\u00e0 scontento quando, una volta ri-autenticato, scoprir\u00e0 che deve ripetere l'intero ordine.<\/p>\n<p>L'applicazione web deve gestire un gran numero di utenti senza \"tremare\" per rendere l'esperienza confortevole. Ma, in caso di guasto, con ogni successiva richiesta il tempo di comunicazione con il repository delle sessioni aumenter\u00e0. Questo aumenta la latenza media per gli altri utenti. Ma 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 \u2014 un grande fornitore di PASS negli Stati Uniti. Utilizza In-Memory per clusterizzare le sessioni web. In questo modo le memorizza non localmente, ma centralmente, in un cluster In-Memory. In questo caso, le sessioni sono accessibili molto pi\u00f9 rapidamente, poich\u00e9 gi\u00e0 si trovano in memoria.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per 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 si guasta, il bilanciatore inoltra le richieste perse ad altri server, come nell'architettura classica. Ma c'\u00e8 una differenza importante: <b>le sessioni sono memorizzate nel cluster In-Memory<\/b> e i server hanno accesso 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 mantenuti separati. Quando vengono separati, il database principale \u00e8 sottoposto a carico. Per l'elaborazione analitica, i dati sono copiati in una replica, in modo che l'elaborazione analitica non interferisca con i processi transazionali. Ma la copia avviene con un ritardo: \u00e8 impossibile replicare senza ritardo. Se facciamo questo in modo sincrono, ci\u00f2 rallenta anche il database principale senza ottenere vantaggi.<\/p>\n<p>Nell'HTAP tutto funziona diversamente: lo stesso repository di dati \u00e8 utilizzato per il carico transazionale delle applicazioni e per le richieste analitiche, che possono richiedere tempo. Quando i dati risiedono in memoria, le richieste analitiche vengono eseguite pi\u00f9 rapidamente, e il server del database \u00e8 caricato di meno (in media).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per 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 \"rompe il muro\" tra l'elaborazione delle transazioni e l'analitica. Se eseguiamo l'analisi sullo stesso repository, le richieste analitiche vengono eseguite sui dati che risiedono in memoria. 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>. Conserviamo i dati su disco, mentre quelli caldi li teniamo in memoria. Questo aiuta a sopportare i riavvii dei server o le disconnessioni.<\/p>\n<p>Qui ci sono due scenari principali, quando i dati sono archiviati su disco. Nel primo vogliamo resistere a guasti o riavvii pianificati del cluster o di parti di esso \u2014 vogliamo utilizzarlo come un semplice database. Nel secondo scenario, quando ci sono troppi dati, una parte di essi verr\u00e0 tenuta in memoria.<\/p>\n<p>Se non \u00e8 possibile costruire tutto da zero, \u00e8 possibile integrare In-Memory in un'architettura gi\u00e0 <b>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 che sar\u00e0 sottostante (ad esempio, MySQL);\n<\/li>\n<li>un linguaggio di query standard, per non dover riscrivere e modificare la logica di interazione con il repository;\n<\/li>\n<li>la transazionalit\u00e0 \u2014 mantenere la semantica dell'interazione.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nSe tutte e tre le condizioni sono soddisfatte, l'integrazione \u00e8 possibile. Posizioniamo un 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 verranno inoltrate al database se i dati non sono presenti nella cache.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Architettura in-memory per 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 \u00e8 importante per te avere accesso rapido ai dati e elaborali, ad esempio, per l'analisi aziendale \u2014 potresti considerare l'implementazione di In-Memory. E 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 5.0.0.1 - 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