Khám phá các tính năng và lợi ích của việc sử dụng Redis như một giải pháp quản lý cơ sở dữ liệu doanh nghiệp.
Redis là gì?
Redis là viết tắt của cụm từ tiếng anh REmote DIctionary Server, là một cơ sở dữ liệu NoSQL tuân theo nguyên tắc lưu trữ khóa-giá trị. Kho khóa-giá trị cung cấp khả năng lưu trữ một số dữ liệu được gọi là giá trị, bên trong một khóa. Bạn chỉ có thể nhận dữ liệu này sau nếu bạn biết chính xác khóa được sử dụng để lưu trữ.
Redis là một kho lưu trữ cấu trúc dữ liệu trong bộ nhớ linh hoạt, mã nguồn mở (được cấp phép BSD), được sử dụng làm cơ sở dữ liệu, bộ nhớ cache và môi giới thông báo. Redis là một cơ sở dữ liệu NoSQL nên nó tạo điều kiện cho người dùng lưu trữ lượng dữ liệu khổng lồ mà không bị giới hạn bởi cơ sở dữ liệu quan hệ.
Redis hỗ trợ nhiều loại cấu trúc dữ liệu khác nhau như chuỗi, băm, danh sách, tập hợp, tập hợp được sắp xếp, bitmap, hyperloglogs và chỉ mục không gian địa lý với các truy vấn xoay vòng.
Redis được sử dụng chủ yếu làm bộ đệm ứng dụng hoặc cơ sở dữ liệu phản hồi nhanh. Bởi vì nó lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ, thay vì trên đĩa hoặc ổ cứng thể rắn (SSD), Redis mang lại tốc độ, độ tin cậy và hiệu suất mạnh mẽ.
Khi một ứng dụng dựa vào các nguồn dữ liệu bên ngoài, độ trễ và thông lượng của các nguồn đó có thể tạo ra tắc nghẽn hiệu suất, đặc biệt là khi lưu lượng truy cập tăng lên hoặc quy mô ứng dụng.
Một cách để cải thiện hiệu suất trong những trường hợp này là lưu trữ và thao tác dữ liệu trong bộ nhớ, gần ứng dụng hơn. Redis được xây dựng cho nhiệm vụ này: Nó lưu trữ tất cả dữ liệu trong bộ nhớ – mang lại hiệu suất nhanh nhất có thể khi đọc hoặc ghi dữ liệu – và cung cấp khả năng sao chép tích hợp cho phép bạn đặt dữ liệu gần người dùng hơn để có độ trễ thấp nhất.
Các đặc điểm khác của Redis đáng chú ý bao gồm hỗ trợ nhiều cấu trúc dữ liệu, tập lệnh Lua tích hợp sẵn, nhiều cấp độ bền trên đĩa và tính khả dụng cao.
Khả năng khác biệt
Redis đứng ngoài các kho dữ liệu NoSQL ‘truyền thống’ như một thành phần phụ trợ được thiết kế đặc biệt để cải thiện hiệu suất ứng dụng. Dưới đây là một số khả năng khác biệt của Redis:
Redis cache sessions
Một lần nữa, không giống như cơ sở dữ liệu NoSQL như MongoDB và PostreSQL , Redis lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ chính của máy chủ chứ không phải trên đĩa cứng và ổ cứng thể rắn. Điều này dẫn đến thời gian phản hồi nhanh hơn đáng kể khi thực hiện các thao tác đọc và ghi. Nó cũng giúp đảm bảo tính khả dụng cao và khả năng mở rộng của các dịch vụ và khối lượng công việc ứng dụng.
Redis queues
Redis có thể xếp hàng đợi các tác vụ có thể khiến máy khách web xử lý lâu hơn bình thường. Xếp hàng đợi tác vụ đa quy trình là điều phổ biến trong nhiều ứng dụng dựa trên web hiện nay và Redis giúp dễ dàng triển khai các quy trình được viết bằng Python tự động chạy trên nền của các chu kỳ yêu cầu / phản hồi.
Redis data types
Mặc dù về mặt kỹ thuật là một kho lưu trữ khóa / giá trị, nhưng Redis là một máy chủ cấu trúc dữ liệu thực tế hỗ trợ nhiều kiểu và cấu trúc dữ liệu, bao gồm những điều sau:
- Các phần tử chuỗi duy nhất và không được sắp xếp
- Binary-safe data
- HyperLogLogs
- Bit arrays
- Hashes
- Lists
Redis client handling
Redis có các khả năng tích hợp ứng dụng khách bản địa để giúp các nhà phát triển thao tác và tương tác với dữ liệu của họ. Hiện có hơn 100 ứng dụng khách mã nguồn mở khác nhau có sẵn trong thư viện ứng dụng Redis và các nhà phát triển có thể dễ dàng thêm các tích hợp mới để hỗ trợ các tính năng và ngôn ngữ lập trình bổ sung.
Tính năng của Redis
Một số tính năng quan trọng hoặc đáng chú ý nhất của Redis bao gồm:
Redis Sentinel
Redis Sentinel (liên kết nằm bên ngoài IBM) là một hệ thống phân tán độc lập giúp các nhà phát triển hiệu chỉnh các phiên bản của họ để luôn sẵn sàng cho khách hàng. Sentinel sử dụng một loạt các quy trình giám sát, thông báo và chuyển đổi dự phòng tự động để thông báo cho người dùng khi có sự cố xảy ra với các phiên bản chính và phụ, đồng thời tự động định cấu hình lại các kết nối mới cho các ứng dụng khi cần thiết.
Redis Cluster
Redis Cluster (liên kết nằm bên ngoài IBM) là một triển khai phân tán của Redis tự động phân chia các tập dữ liệu giữa nhiều nút. Điều này hỗ trợ hiệu suất cao hơn và khả năng mở rộng của việc triển khai cơ sở dữ liệu, đồng thời đảm bảo hoạt động liên tục trong trường hợp các tập con nút không thể giao tiếp với phần còn lại của cụm.
Redis Pub / Sub
Vì Redis hỗ trợ việc sử dụng các lệnh xuất bản và đăng ký (Pub / Sub) (liên kết nằm bên ngoài IBM), người dùng có thể thiết kế các dịch vụ nhắn tin và trò chuyện hiệu suất cao trên tất cả các ứng dụng và dịch vụ của họ. Điều này bao gồm khả năng sử dụng cấu trúc dữ liệu danh sách để chạy các hoạt động nguyên tử và khả năng chặn.
Sự bền bỉ của Redis
Redis sử dụng ổ lưu trữ liên tục (liên kết nằm bên ngoài IBM) được thiết kế để tồn tại trong quá trình ngừng hoạt động và tắc nghẽn mạng. Redis có thể duy trì các tập dữ liệu bằng cách chụp nhanh dữ liệu thường xuyên và bổ sung các thay đổi khi chúng có sẵn. Sau đó, Redis có thể được cấu hình để tạo các bản sao lưu cơ sở dữ liệu này theo yêu cầu hoặc theo khoảng thời gian tự động để đảm bảo độ bền và tính toàn vẹn của cơ sở dữ liệu.
Redis so với Memcached
Cả Redis và Memcached đều là nguồn mở, lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ, nhưng chúng khác nhau về lợi ích và tính năng của chúng. Memcached thường là lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng đơn giản cần ít tài nguyên bộ nhớ hơn, nhưng nó bị hạn chế khi lưu trữ dữ liệu ở dạng tuần tự. Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu của Redis cung cấp nhiều sức mạnh hơn khi làm việc với các bộ dữ liệu lớn và nhiều khả năng tinh chỉnh nội dung bộ đệm hơn và duy trì hiệu quả cao hơn trong các tình huống ứng dụng cụ thể.
Redis so với MongoDB
Trong khi Redis là một kho lưu trữ cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ, thì MongoDB được biết đến như một kho lưu trữ tài liệu trên đĩa. Mặc dù cả hai giải pháp được xây dựng cho các mục đích khác nhau, chúng thường được sử dụng cùng nhau để tối đa hóa tốc độ và hiệu quả của cơ sở dữ liệu NoSQL. Do khả năng lưu trong bộ nhớ đệm, Redis có thể định vị dữ liệu cần thiết cực kỳ nhanh chóng, đóng vai trò như một bộ đệm nhập giúp MongoDB hiệu quả hơn và có thể quản lý tần suất cập nhật tài liệu lớn hơn trong thời gian gần thực. Với khả năng lưu trữ lượng dữ liệu đáng kể của MongoDB và khả năng xử lý dữ liệu nhanh hơn của MongoDB, việc ghép nối cung cấp một giải pháp quản lý cơ sở dữ liệu mạnh mẽ cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau.
Khi nào sử dụng Redis?
Dưới đây là một số trường hợp sử dụng phổ biến mà doanh nghiệp được hưởng lợi khi làm việc với Redis:
- Phân tích thời gian thực: Vì Redis có thể xử lý dữ liệu với độ trễ dưới mili giây, nên nó lý tưởng cho phân tích thời gian thực, chiến dịch quảng cáo trực tuyến và quy trình học máy do AI điều khiển.
- Ứng dụng dựa trên vị trí: Redis đơn giản hóa việc phát triển các ứng dụng và dịch vụ dựa trên vị trí bằng cách cung cấp lập chỉ mục không gian địa lý, tập hợp và hoạt động. Sử dụng các tập hợp được sắp xếp, Redis có thể giảm tải việc tìm kiếm và sắp xếp dữ liệu vị trí tốn nhiều thời gian trong khi cũng sử dụng triển khai băm địa lý thông minh.
- Lưu vào bộ nhớ đệm cho cơ sở dữ liệu: Redis có thể xử lý một lượng lớn dữ liệu thời gian thực, tận dụng khả năng lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ của nó để giúp hỗ trợ các cấu trúc cơ sở dữ liệu đáp ứng cao. Bộ nhớ đệm với Redis cho phép truy cập cơ sở dữ liệu ít hơn, giúp giảm lượng lưu lượng truy cập và các phiên bản cần thiết. Bằng cách sử dụng Redis cho bộ nhớ đệm, các nhóm phát triển có thể cải thiện đáng kể thông lượng ứng dụng của họ bằng cách đạt được độ trễ dưới mili giây. Và vì lớp bộ nhớ đệm của Redis có thể mở rộng quy mô nhanh chóng và tiết kiệm, các tổ chức có thể phát triển các ứng dụng có độ phản hồi cao này trong khi giảm chi phí tổng thể của họ.
Cài đặt Redis
Bắt đầu với Redis là một quá trình khá liền mạch, đặc biệt là với việc sử dụng Redis Desktop Manager (RDM). Và vì Redis và RDM là mã nguồn mở, các cộng đồng phát triển tích cực luôn làm việc để cải thiện hiệu quả hoạt động của họ và liên tục phát triển các công cụ và tích hợp được hỗ trợ.
Để biết thêm thông tin về cài đặt và thiết lập Redis, hãy làm theo hướng dẫn thiết lập từ trang Redis.io.