ស្ថាបត្យកម្មក្នុងអង្គចងចាំសម្រាប់សេវាកម្មគេហទំព័រ៖ មូលដ្ឋានគ្រឹះបច្ចេកវិទ្យា និងគោលការណ៍

In-Memory គឺជាសំណុំនៃគោលគំនិតសម្រាប់រក្សាទុកទិន្នន័យ នៅពេលដែលវាត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុង RAM របស់កម្មវិធី ហើយថាសត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបម្រុងទុក។ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តបុរាណ ទិន្នន័យត្រូវបានរក្សាទុកនៅលើថាស ហើយអង្គចងចាំត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់។ ឧទាហរណ៍ កម្មវិធីបណ្តាញដែលមានផ្នែកខាងក្រោយសម្រាប់ដំណើរការទិន្នន័យ ស្នើសុំវាចូលទៅក្នុងកន្លែងផ្ទុក៖ វាទទួលវា បំប្លែងវា ហើយទិន្នន័យជាច្រើនត្រូវបានផ្ទេរតាមបណ្តាញ។ នៅក្នុង In-Memory ការគណនាត្រូវបានផ្ញើទៅកាន់ទិន្នន័យ - ទៅកន្លែងផ្ទុក ដែលពួកវាត្រូវបានដំណើរការ ហើយមានបន្ទុកតិចជាងនៅលើបណ្តាញ។

អរគុណចំពោះស្ថាបត្យកម្មរបស់វា In-Memory បង្កើនល្បឿនការចូលប្រើទិន្នន័យជាច្រើនដង ហើយពេលខ្លះសូម្បីតែលំដាប់នៃទំហំក៏លឿនជាងមុនផងដែរ។ ជាឧទាហរណ៍ អ្នកវិភាគធនាគារចង់ឃើញនៅក្នុងកម្មវិធីវិភាគមួយ របាយការណ៍ស្តីពីប្រាក់កម្ចីដែលបានចេញនៅក្នុងសក្ដានុពលពីមួយថ្ងៃទៅមួយថ្ងៃសម្រាប់ឆ្នាំមុន។ ដំណើរការនេះនឹងចំណាយពេលប៉ុន្មាននាទីនៅលើ DBMS បុរាណ ប៉ុន្តែជាមួយនឹង In-Memory វានឹងបង្ហាញស្ទើរតែភ្លាមៗ។ នេះគឺដោយសារតែវិធីសាស្រ្តអនុញ្ញាតឱ្យអ្នករក្សាទុកព័ត៌មានកាន់តែច្រើនហើយវាត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុង RAM "នៅដៃ" ។ កម្មវិធីមិនចាំបាច់ស្នើសុំទិន្នន័យពីដ្រាយវ៍រឹងទេ ភាពអាចរកបានដែលត្រូវបានកំណត់ដោយបណ្តាញ និងល្បឿនឌីស។

តើមានលទ្ធភាពអ្វីផ្សេងទៀតដែលមានជាមួយ In-Memory ហើយតើវិធីសាស្រ្តបែបណា? វ្ល៉ាឌីមៀ ផ្លវិន - វិស្វករនៅ GridGain។ សម្ភារៈពិនិត្យនេះនឹងមានប្រយោជន៍សម្រាប់អ្នកអភិវឌ្ឍន៍កម្មវិធីបណ្ដាញខាងក្រោយដែលមិនបានធ្វើការជាមួយ In-Memory ហើយចង់សាកល្បង ឬចាប់អារម្មណ៍លើនិន្នាការទំនើបក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍កម្មវិធី និងការរចនាស្ថាបត្យកម្ម។

ការកត់សម្គាល់. អត្ថបទគឺផ្អែកលើប្រតិចារិកនៃរបាយការណ៍របស់វ្ល៉ាឌីមៀនៅ #GetIT Conf ។ មុនពេលការណែនាំអំពីភាពឯកោដោយខ្លួនឯង យើងបានរៀបចំកិច្ចប្រជុំ និងសន្និសីទជាទៀងទាត់សម្រាប់អ្នកអភិវឌ្ឍន៍នៅទីក្រុងមូស្គូ និងសាំងពេទឺប៊ឺគ៖ យើងបានពិភាក្សាអំពីនិន្នាការ បញ្ហាអភិវឌ្ឍន៍បច្ចុប្បន្ន បញ្ហា និងដំណោះស្រាយរបស់ពួកគេ។ វា​មិន​អាច​ធ្វើ​សន្និសីទ​ឥឡូវ​នេះ​បាន​ទេ ប៉ុន្តែ​ដល់​ពេល​ត្រូវ​ចែក​រំលែក​សម្ភារៈ​ដែល​មាន​ប្រយោជន៍​ពី​អតីតកាល​ហើយ។

តើអ្នកណាប្រើ In-Memory និងរបៀប

In-Memory ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ញឹក​ញាប់​នៅ​កន្លែង​ដែល​តម្រូវ​ឱ្យ​មាន​អន្តរកម្ម​អ្នក​ប្រើ​លឿន ឬ​ដំណើរការ​ទិន្នន័យ​ច្រើន​។

• ធនាគារ ជាឧទាហរណ៍ ប្រើប្រាស់ In-Memory ដើម្បីកាត់បន្ថយការពន្យារពេលនៅពេលដែលអតិថិជនប្រើប្រាស់កម្មវិធី ឬដើម្បីវិភាគអតិថិជនមុនពេលចេញប្រាក់កម្ចី។
• Fintech ប្រើប្រាស់ In-Memory ដើម្បីកែលម្អការអនុវត្តសេវាកម្ម និងកម្មវិធីសម្រាប់ធនាគារដែលដំណើរការ និងវិភាគទិន្នន័យខាងក្រៅ។ 
• ក្រុមហ៊ុនធានារ៉ាប់រង៖ ដើម្បីគណនាហានិភ័យ ជាឧទាហរណ៍ ដោយការវិភាគទិន្នន័យអតិថិជនក្នុងរយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។
• ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន. ជាឧទាហរណ៍ ពួកគេដំណើរការទិន្នន័យជាច្រើន ដើម្បីគណនាផ្លូវដ៏ល្អប្រសើរសម្រាប់ការដឹកជញ្ជូនទំនិញ និងអ្នកដំណើរដែលមានប៉ារ៉ាម៉ែត្ររាប់ពាន់ ហើយតាមដានស្ថានភាពនៃការដឹកជញ្ជូន។
• លក់​រាយ. ដំណោះស្រាយក្នុងអង្គចងចាំជួយបម្រើអតិថិជនបានលឿន និងដំណើរការព័ត៌មានធំ ៗ ៖ ការដឹកជញ្ជូន វិក្កយបត្រ ប្រតិបត្តិការ វត្តមានទំនិញរាប់ពាន់នៅក្នុងឃ្លាំង និងរៀបចំរបាយការណ៍វិភាគ។
• В IoT In-Memory ជំនួសមូលដ្ឋានទិន្នន័យប្រពៃណី។
• ឱសថ ជាឧទាហរណ៍ ក្រុមហ៊ុនប្រើប្រាស់ In-Memory ដើម្បីតម្រៀបតាមបន្សំនៃសមាសធាតុឱសថ។ 

ខ្ញុំនឹងប្រាប់អ្នកនូវឧទាហរណ៍មួយចំនួនអំពីរបៀបដែលអតិថិជនរបស់យើងប្រើដំណោះស្រាយក្នុងអង្គចងចាំ និងរបៀបដែលអ្នកអាចអនុវត្តពួកវាដោយខ្លួនឯង។

ក្នុង​អង្គ​ចងចាំ​ជា​កន្លែង​ផ្ទុក​ចម្បង

អតិថិជនរបស់យើងម្នាក់គឺជាអ្នកផ្គត់ផ្គង់ដ៏ធំនៃឧបករណ៍វិទ្យាសាស្ត្រវេជ្ជសាស្ត្រពីសហរដ្ឋអាមេរិក។ ពួកគេប្រើដំណោះស្រាយ In-Memory ជាការផ្ទុកទិន្នន័យចម្បងរបស់ពួកគេ។ ទិន្នន័យទាំងអស់ត្រូវបានរក្សាទុកនៅលើថាស ហើយសំណុំរងនៃទិន្នន័យដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងសកម្មត្រូវបានរក្សាទុកក្នុង RAM ។ វិធីសាស្រ្តចូលប្រើការផ្ទុកស្តង់ដារគឺ GDBC (Generic Database Connector) និង SQL query language។

សរុបមកវាត្រូវបានគេហៅថា In-Memory Database (IMDB) ឬ Memory-Centric Storage។ ថ្នាក់នៃដំណោះស្រាយនេះមានឈ្មោះជាច្រើន ទាំងនេះមិនមែនតែមួយទេ។ 

លក្ខណៈពិសេស IMDB៖

• ទិន្នន័យ​ដែល​ត្រូវ​បាន​រក្សា​ទុក​ក្នុង​អង្គ​ចងចាំ និង​ចូល​ប្រើ​តាម​រយៈ SQL គឺ​ដូច​គ្នា​នឹង​វិធីសាស្ត្រ​ផ្សេង​ទៀត​ដែរ។ ពួកវាត្រូវបានធ្វើសមកាលកម្ម មានតែវិធីនៃការបង្ហាញប៉ុណ្ណោះ វិធីនៃការដោះស្រាយពួកគេគឺខុសគ្នា។ ប្រតិបត្តិការដំណើរការរវាងទិន្នន័យ។

• IMDB គឺលឿនជាងមូលដ្ឋានទិន្នន័យទំនាក់ទំនងព្រោះវាលឿនជាងក្នុងការទាញយកព័ត៌មានពី RAM ជាងពីថាស។ 
• ក្បួនដោះស្រាយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពខាងក្នុងមានការណែនាំតិចជាង។
• IMDBs គឺសមរម្យសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងទិន្នន័យ ព្រឹត្តិការណ៍ និងប្រតិបត្តិការនៅក្នុងកម្មវិធី។

IMDBs គាំទ្រដោយផ្នែក ACID៖ អាតូមិក ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា និងឯកោ។ ប៉ុន្តែពួកគេមិនគាំទ្រ "ធន់" ទេ - នៅពេលដែលថាមពលត្រូវបានបិទ ទិន្នន័យទាំងអស់នឹងបាត់បង់។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាអ្នកអាចប្រើរូបថត - "រូបថត" នៃមូលដ្ឋានទិន្នន័យដែលស្រដៀងទៅនឹងការបម្រុងទុកមូលដ្ឋានទិន្នន័យនៅលើដ្រាយវ៍រឹងឬកត់ត្រាប្រតិបត្តិការ (កំណត់ហេតុ) ដើម្បីស្ដារទិន្នន័យបន្ទាប់ពីការចាប់ផ្ដើមឡើងវិញ។

ដើម្បីបង្កើតកម្មវិធីដែលអត់ឱនកំហុស

តោះស្រមៃមើលស្ថាបត្យកម្មបុរាណនៃកម្មវិធីគេហទំព័រដែលអត់ឱនចំពោះកំហុស។ វាដំណើរការដូចនេះ៖ សំណើទាំងអស់ត្រូវបានចែកចាយដោយ web balancer រវាង servers ។ ប្រព័ន្ធនេះមានស្ថេរភាព ដោយសារម៉ាស៊ីនមេចម្លងគ្នាទៅវិញទៅមក និងបម្រុងទុកក្នុងករណីមានឧប្បត្តិហេតុ។

Balancer ដឹកនាំសំណើទាំងអស់ពីវគ្គមួយយ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅកាន់ម៉ាស៊ីនមេមួយ។ នេះគឺជាយន្តការសម័យដំបង៖ សម័យនីមួយៗត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយម៉ាស៊ីនមេ ដែលវាត្រូវបានរក្សាទុក និងដំណើរការក្នុងមូលដ្ឋាន។ 

តើមានអ្វីកើតឡើងនៅពេលដែលម៉ាស៊ីនមេមួយបរាជ័យ?

សេវាកម្មនឹងមិនរងផលប៉ះពាល់ទេ ដោយសារស្ថាបត្យកម្មត្រូវបានចម្លង។ ប៉ុន្តែយើងនឹងបាត់បង់សំណុំរងនៃវគ្គរបស់ម៉ាស៊ីនមេដែលស្លាប់. ហើយនៅពេលជាមួយគ្នានេះដែរ អ្នកប្រើប្រាស់ដែលត្រូវបានចងភ្ជាប់ទៅនឹងវគ្គទាំងនេះ។ ជាឧទាហរណ៍ អតិថិជនម្នាក់ធ្វើការបញ្ជាទិញ ហើយស្រាប់តែបោះគាត់ចេញពីការិយាល័យ។ គាត់នឹងមិនសប្បាយចិត្តនៅពេលដែលគាត់ចូលម្តងទៀត ហើយឃើញថាអ្វីៗនឹងត្រូវធ្វើម្តងទៀត។

កម្មវិធីបណ្តាញគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីគាំទ្រអ្នកប្រើប្រាស់មួយចំនួនធំ និងមិនបន្ថយល្បឿន ដូច្នេះពួកគេអាចធ្វើការប្រកបដោយផាសុកភាព។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើវាត្រូវបានបដិសេធ ជាមួយនឹងសំណើជាបន្តបន្ទាប់នីមួយៗ ពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីទាក់ទងជាមួយហាងសម័យនឹងកើនឡើង។ វាបង្កើនភាពយឺតយ៉ាវជាមធ្យមសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ផ្សេងទៀត។ ប៉ុន្តែពួកគេមិនចង់រង់ចាំយូរជាងដែលពួកគេធ្លាប់ធ្វើនោះទេ។

បញ្ហានេះអាចត្រូវបានដោះស្រាយដូចអតិថិជនផ្សេងទៀតរបស់យើង ដែលជាអ្នកផ្តល់សេវា PASS ដ៏ធំពីសហរដ្ឋអាមេរិក។ វាប្រើ In-Memory ដើម្បីចង្កោមវគ្គបណ្តាញ។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះបាន វារក្សាទុកពួកវាមិននៅក្នុងមូលដ្ឋាន ប៉ុន្តែនៅកណ្តាល - នៅក្នុងចង្កោមនៅក្នុងអង្គចងចាំ។ ក្នុង​ករណី​នេះ វគ្គ​អាច​ប្រើ​បាន​លឿន​ជាង​មុន ព្រោះ​វា​មាន​នៅ​ក្នុង RAM ហើយ។

នៅពេលដែលម៉ាស៊ីនមេគាំង តុល្យភាពបញ្ជូនសំណើពីម៉ាស៊ីនមេដែលគាំងទៅម៉ាស៊ីនមេផ្សេងទៀត ដូចជានៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មបុរាណ។ ប៉ុន្តែមានភាពខុសគ្នាសំខាន់មួយ៖ វគ្គ​ត្រូវ​បាន​រក្សា​ទុក​ក្នុង​ចង្កោម​អង្គ​ចងចាំ ហើយម៉ាស៊ីនមេមានសិទ្ធិចូលទៅកាន់វគ្គនៃម៉ាស៊ីនមេដែលធ្លាក់ចុះ។

ស្ថាបត្យកម្មនេះបង្កើនភាពអត់ធ្មត់នៃកំហុសនៃប្រព័ន្ធទាំងមូល។ ជាងនេះទៅទៀត វាអាចទៅរួចក្នុងការបោះបង់ចោលយន្តការសម័យដំបងទាំងស្រុង។

ដំណើរការវិភាគអន្តរកម្មកូនកាត់ (HTAP)

ជាធម្មតា ប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការ និងការវិភាគត្រូវបានរក្សាទុកដាច់ដោយឡែក។ នៅពេលដែលពួកគេបំបែក មូលដ្ឋានសំខាន់មកនៅក្រោមបន្ទុក។ សម្រាប់ដំណើរការវិភាគ ទិន្នន័យត្រូវបានចម្លងទៅចម្លង ដើម្បីកុំឱ្យដំណើរការវិភាគរំខានដល់ដំណើរការប្រតិបត្តិការ។ ប៉ុន្តែការចម្លងកើតឡើងជាមួយនឹងភាពយឺតយ៉ាវ - វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការចម្លងដោយគ្មានភាពយឺតយ៉ាវ។ ប្រសិនបើ​យើង​ធ្វើ​វា​ស្របគ្នា វា​នឹង​បន្ថយ​ល្បឿន​មូលដ្ឋាន​សំខាន់ ហើយ​យើង​នឹង​មិន​ទទួល​បាន​ការ​ឈ្នះ​ណាមួយ​ឡើយ។

នៅក្នុង HTAP អ្វីគ្រប់យ៉ាងដំណើរការខុសគ្នា - ឃ្លាំងទិន្នន័យដូចគ្នាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផ្ទុកប្រតិបត្តិការពីកម្មវិធី និងសម្រាប់សំណួរវិភាគដែលអាចចំណាយពេលយូរដើម្បីបញ្ចប់។ នៅពេលដែលទិន្នន័យស្ថិតនៅក្នុង RAM សំណួរវិភាគត្រូវបានប្រតិបត្តិលឿនជាងមុន ហើយម៉ាស៊ីនមេដែលមានមូលដ្ឋានទិន្នន័យត្រូវបានផ្ទុកតិចជាង (ជាមធ្យម)។

វិធីសាស្រ្តកូនកាត់បំបែកជញ្ជាំងរវាងដំណើរការប្រតិបត្តិការ និងការវិភាគ។ ប្រសិនបើយើងធ្វើការវិភាគលើទំហំផ្ទុកដូចគ្នា នោះសំណួរវិភាគត្រូវបានបើកដំណើរការលើទិន្នន័យពី RAM ។ ពួកវាមានភាពសុក្រឹតជាង អាចបកស្រាយបាន និងគ្រប់គ្រាន់។

ការរួមបញ្ចូលដំណោះស្រាយក្នុងអង្គចងចាំ

វិធីសាមញ្ញ (ដែលទាក់ទង) - អភិវឌ្ឍអ្វីគ្រប់យ៉ាងពីដំបូង. យើងរក្សាទិន្នន័យនៅលើថាស និងរក្សាទុកទិន្នន័យក្តៅក្នុងអង្គចងចាំ។ វាជួយឱ្យរួចផុតពីការចាប់ផ្ដើមម៉ាស៊ីនមេឡើងវិញ ឬការដាច់។

មានសេណារីយ៉ូសំខាន់ពីរនៅកន្លែងធ្វើការនៅទីនេះ នៅពេលដែលទិន្នន័យត្រូវបានរក្សាទុកនៅលើថាស។ ដំបូងឡើយ យើងចង់រស់រានមានជីវិតពីការគាំង ឬការចាប់ផ្ដើមឡើងវិញជាទៀងទាត់នៃចង្កោម ឬផ្នែក - យើងចង់ប្រើវាជាមូលដ្ឋានទិន្នន័យសាមញ្ញ។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូទីពីរ នៅពេលដែលមានទិន្នន័យច្រើនពេក វាខ្លះនៅក្នុងអង្គចងចាំ។

ប្រសិនបើ​មិនអាច​បង្កើត​អ្វីៗ​ទាំងអស់​ពីដំបូង​បានទេ នោះ​វា​អាច​នឹង​បញ្ចូល In-Memory ទៅជា​រួចហើយ ស្ថាបត្យកម្មដែលមានស្រាប់. ប៉ុន្តែមិនមែនគ្រប់ដំណោះស្រាយ In-Memory គឺសមរម្យសម្រាប់រឿងនេះទេ។ មានលក្ខខណ្ឌចាំបាច់ចំនួនបី។ ដំណោះស្រាយក្នុងអង្គចងចាំត្រូវតែគាំទ្រ៖

• វិធីស្តង់ដារដើម្បីភ្ជាប់ទៅមូលដ្ឋានទិន្នន័យដែលនឹងមានទីតាំងនៅពីក្រោមវា (ឧទាហរណ៍ MySQL);
• ភាសាសំណួរស្តង់ដារ ដើម្បីកុំសរសេរឡើងវិញ និងផ្លាស់ប្តូរតក្កវិជ្ជានៃអន្តរកម្មជាមួយការផ្ទុក។
• ប្រតិបត្តិការ - រក្សាអត្ថន័យនៃអន្តរកម្ម។

ប្រសិនបើលក្ខខណ្ឌទាំងបីត្រូវបានបំពេញ នោះការរួមបញ្ចូលអាចធ្វើទៅបាន។ យើងដាក់ In-Memory Data Grid រវាងកម្មវិធី និង Database ។ ឥឡូវនេះ សំណើសរសេរនឹងត្រូវបានផ្ទេរទៅមូលដ្ឋានទិន្នន័យមូលដ្ឋាន ហើយសំណើអាននឹងត្រូវបានផ្ទេរទៅមូលដ្ឋានទិន្នន័យមូលដ្ឋាន ប្រសិនបើទិន្នន័យមិននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់។

ប្រសិនបើការចូលប្រើទិន្នន័យលឿន ហើយដំណើរការរបស់វាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់អ្នក ឧទាហរណ៍ សម្រាប់ការវិភាគអាជីវកម្ម អ្នកអាចគិតអំពីការអនុវត្ត In-Memory ។ ហើយសម្រាប់ការអនុវត្តអ្នកអាចប្រើវិធីសាស្រ្តទាំងពីរនៅពេលរចនាស្ថាបត្យកម្មថ្មី។

ប្រភព: www.habr.com