ردیس (Redis) ذخیره ساز موقت با سرعت بالا و 3 کاستی آن

برای آشنایی با ردیس و قابلیت های آن، باید بدانید که سامانه های مدیریت پایگاه داده چه هستند؛ سپس اطلاعات مختصری در مورد انواع پایگاه داده های داخل حافظه به دست آورید و در نهایت با ردیس آشنا شوید. مزایا و معایب آن را بدانید و گروهی از شرکت هایی که از آن استفاده می کنند را بشناسید. در نهایت این شما خواهید بود که می توانید تصمیم بگیرید از ردیس به عنوان یک دیتابیس ِ(database)دارای قابلیت ذخیره در حافظه RAM استفاده کنید یا خیر. با نادین سافت همراه این مطلب باشید.

سامانه های مدیریت پایگاه داده چه هستند؟

سامانه های مدیریت پایگاه داده(DBMS) نرم افزار هایی هستند که برای ذخیره سازی، بازیابی و اجرای پرس و جوها بر روی داده‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک DBMS، به عنوان بین رابط بین کاربر و پایگاه داده استفاده می شود و به کاربر ها این اجازه را می دهد که داده ها را دستکاری کنند. این سامانه ها دستکاری داده، تامین امنیت و یکپارچگی داده ها را مدیریت و کنترل می کنند. معیار هایی وجود دارد که این سیستم ها به گروه های مختلفی تقسیم بندی می کند؛ مانند مدل داده ها، توزیع پایگاه داده یا تعداد کاربر. از جمله این سیستم ها نیز می توان به رابطه ای، توزیع شده، شئ گرا و غیره اشاره کرد.

آشنایی با انواع پایگاه داده های داخل حافظه (IMDS)

کمی از مفهوم اصلیِ سامانه های مدیریت پایگاه داده بالاتر می رویم، تا به ردیس Redis نزدیک‌تر شویم. گروهی از دیتابیس ها یا پایگاه داده ها وجود دارند که in-Memory هستند. به چه معنا؟

این گروه از DBMS ها، داده ها را در حافظه RAM نگه می دارند که باعث می شود عملیات کاربر روی داده ها سریعتر انجام شود (برای یادآوری مجدد: همانطور که میدانید، RAM اطلاعات را موقتاً در خود نگه می دارد و سرعت بالایی دارد). در اصل با استفاده از این نوع پایگاه داده ها، مانند ردیس، تلف شدن وقت و جستجوی زمانبر حذف می شود. بنابراین ردیس معمولاً توسط برنامه هایی استفاده می شود که به واکنش سریع و مدیریت بلادرنگ داده ها وابسته اند.

تنها مزیت ردیس و سایر پایگاه داده هایی که قابلیت ذخیره شدن روی RAM را دارند این است که می توانید برای ذخیره کردن کوکی ها، Session ها و غیره، از آن استفاده کنید؛ در اینجا مبحث سرعت و سهولت دسترسی به داده‌ها مطرح است، نه ذخیره سازی دائمی. بنابراین با آمدن نام ردیس و سایر پایگاه داده های قابل ذخیره شدن روی RAM شما باید «سرعت زیاد» و در عین حال «شناور بودن داده ها» را در ذهن خود مجسم کنید.

Redis را بیشتر بشناسیم

اکنون به سراغ اصلی ترین بخش مبحث برمی گردیم؛ پایگاهداده ردیس. طبق یک تعریفِ کلی ردیس یا به طور ِمفصل Remote Dictionary Server، به عنوان یک ساختمان داده‌ی سریع شناخته می شود. این دیتابیس از انواع مختلفی از ساختار های داده مانند strings, lists, maps, sets, sorted sets, HyperLogLogs, bitmaps, streams پشتیبانی می کند. ردیس را با این ویژگی های اساسی می شناسند:

دارای قابلیت ذخیره شدن روی حافظه رم (in-memory data structure store)
متن باز open-source
دارای قابلیت ذخیره سازی داده به همراه کلید key-value
قابلیت ذخیره و بازخوانی اطلاعات از حافظه نهان یا Cache و عدم نیاز به مراجعه به هارد دیسک

ردیس توسط بسیاری از توسعه دهندگان و برنامه های محبوب مورد استفاده قرار می گیرد، مانند:

Github
Weibo
Pinterest
Snapchat
Craigslist
Diggs
StackOverflow
FlickR

همچنین ساختاری شبه به دیتابیس NoSQL دارد (توضیح NoSQL جهت یادآوری: متفاوت با نوع پایگاه داده های قدیمی ِرابطه ای است. به این معنا که از اس کیو ال به عنوانِ زبان پرسش استفاده نمی شود و قابلیت کار با داده های بسیار حجیم را دارد).

مزایای Redis چه هستند؟

نصب راحت‌تر در سیستم عامل لینوکس
افزایش سرعت به علت عدم مراجعه به حافظه اصلی و استفاده از RAM (برای داده‌های پراستفاده)
ساختار ساده داده‌ها و کمک به سرعت بازیابی ِآنها
بهینه سازی استفاده از منابع (کاهش هزینه)
پشتیبانی از انواع مختلف داده‌ها
بهترین گزینه برای Queues و Caching به شمار می‌رود.
پشتیبانی از زبان‌های برنامه نویسی مختلف
مناسب برای ذخیره کوکی‌ها، Session، اطلاعات مربوط به ورود و خروج کاربران و به اشتراک‌گذاری داده‌ها، آنالیز های بلادرنگ، ماشین لرنینگ
دارای قابلیت استفاده‌ی آسان

معایب Redis چه هستند؟

ارائه نشدن نسخه‌های جدید از آن برای ویندوز
ذخیره موقتی داده‌ها
پشتیبانی نکردن از کوئری‌هایی مانند insert، update

چگونه می توان این معایب را برای استفاده از ردیس، دور زد؟

یکی از مهم ترین و شاخصترین معایب ردیس را ذخیره موقتی داده ها می دانند که به علت ساز و کاری که این ساختمان داده دارد، نوعی ایراد کلی به حساب می آید. در صورتی که نیاز به ذخیره سازی دائم و ثابت اطلاعات یک مجموعه دارید، باید به دنبال دیتابیس دیگری باشید.

نحوه انتخاب دیتابیس ِمناسب

در کل، برای انتخاب دیتابیس مناسب باید به شاخص هایی مانند پرفورمنس آن، زمان استارت آپ (شروع کار)، سادگی، مقیاس پذیری، ترند بودن، رو به رشد بودن آن دقت کنید. همچنین مواردی مانند کارایی، هزینه های مربوط به نگهداری، پایداری، داشتنِ امنیت بالا و قابل قبول، از شاخص های مهم دیگر هستند که باید به آنها توجه شود. همچنین تناسب دیتابیس با حجم داده ها و انتظاراتی که از آن دارید، اهمیت بسزایی دارد. چرا که عدم توجه به این شاخص ها می تواند برای مجموعه‌ی شما، بسیار زیانبار باشد. نادین سافت در مسیر این انتخاب و پیشبرد هرچه بهتر آن برای مدیریت اطلاعات و پاسخ سریع به مشتری، در کنار شماست.

جمع بندی نهایی

در این مطلب به ردیس و قابلیت ها، مزایا و معایب و راهنمای کوچکی برای انتخاب پایگاه داده مناسب پرداختیم. دانستیم که این دیتابیس به ما کمک می کند تا با سرعتِ شگفت آوری، داده ها را ذخیره و بازیابی کنیم. ردیس، رتبه نخست تگ های سوالات و محبوب ترین پایگاه‌داده‌ی داخل حافظه در سایت stackoverflow به حساب می آید. البته مزایای اشاره شده در مورد ِآن به معایب‌اش می‌چربد و با کمی دقت حتی نمی توان ایراد بسیار بزرگی به آن وارد کرد، میزان star و fork آن به سایرین در گیت‌هاب و community فعال آن بسیار قابل توجه است. حتی بدون در نظر گرفتن این موارد، کارایی و سرعتی که از کار کردن با ردیس تجربه می کنید، (نسبت به ساختمان داده های مشابه) بسیار جالب و کارآمد است.

امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد.

منابع:

[1] https://www.appdynamics.com/topics/database-management-systems

[2] https://www.omnisci.com/technical-glossary/in-memory-database

[3] https://medium.com/featurepreneur/introduction-to-the-in-memory-datastore-redis-e1ba0a3d3f20

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_in-memory_databases

[5] https://blog.iranserver.com/redis/