Memcached — это хранилище «ключ =>значение», использование которого очень эффективно для ускорения работы сайта или веб‑приложения.
Memcached реализует кеширование данных в оперативной памяти на основе парадигмы хеш‑таблицы, то есть там можно хранить данные «ключ => значение», а скорость чтения и записи будет очень высокой.
Для серверного кеширования Memcached подходит очень хорошо — кешировать можно как промежуточные данные (в сериализованном виде), так и данные, которые непосредственно «отдаются» пользователям — фрагменты страниц или даже страницы целиком. В случае кеширования страниц целиком, как правило, проще реализовать отдачу подобного рода статики на уровне веб‑сервера, однако если нагрузка на дисковую подсистему высока, то стоит помнить, что Memcached может напрямую работать с веб‑сервером (для nginx, например, есть соответствующий модуль), что позволяет на уровне бэкенда писать данные в кеш, а получать этот кеш можно непосредственно веб‑сервером без обращения к бэкенду.
В API memcached есть только базовые функции — это выбор сервера, установка и разрыв соединений, добавление, удаление, обновление и получение значения по заданному ключу.
Memcached отлично работает в кластере. Распределение реализуется путем сегментирования данных по ключам (по аналогии с сокетами хеш‑таблицы). Клиент, используя ключ данных, вычисляет его хеш и использует его для выбора соответствующего сервера. Ситуация сбоя сервера интерпретируется как промах кеша, что несколько снижает производительность, но никак не мешает дальнейшей работе с ПО (то есть критичных ошибок не вызывает).
Для работы с Memcached есть готовые библиотеки, написанные для работы с языками программирования C, C++, C#, Ruby, Perl, PHP, Python, Java и с другими. Некоторые CMS имеют в своём составе модули кеширования, которые могут работать с Memcached, если данный сервис запущен на сервере.
Тематические статьи
Redis — сетевое журналируемое хранилище данных типа «ключ — значение», которое обрабатывает данные в оперативной памяти и обладает механизмами снимков и журналирования для обеспечения постоянного хранения. Хранилище поддерживает работу с пятью типами данных: со строками, списками, хешами, обычными и сортируемыми множествами.
Sphinx и ElasticSearch — это поисковые «движки», которые обеспечивают более быстрый поиск и фильтрацию по сравнению с реляционными базами данных, а также обеспечивают возможность использования многих полезных функций поиска, например, учитывают морфологию языка, осуществляют фасеточный поиск, работают со стоп‑словами, обеспечивают выборочную индексацию и позволяют производить настройку формулы определения релевантности документов.
SQL‑инъекции — это один из распространённых способов взлома сайтов и веб‑приложений, работающих с реляционными базами данных. SQL‑инъекции основаны на внедрении в выполняемый приложением запрос к базе данных произвольного SQL‑кода, переданного злоумышленником. Последствиями SQL‑инъекций может быть как кража, модификация или удаление данных, так и полный взлом атакуемой системы — получение привилегированного доступа, например.
MySQL — это реляционная система управления базами данных с открытым исходным кодом. В настоящее время эта СУБД одна из наиболее популярных в веб‑приложениях — подавляющее большинство CMS использует именно MySQL (часто только её, без альтернатив), а почти все веб‑фреймворки поддерживают MySQL уже на уровне базовой конфигурации (без дополнительных модулей).
PostgreSQL — это популярная объектно-реляционная система управления базами данных. PostgreSQL базируется на языке SQL, отличается высокой надёжность и имеет широкие возможности. В PostgreSQL нет ограничений на максимальный размер базы данных, количество записей и индексов таблицах. В СУБД встроены мощные и надёжные механизмы транзакций, есть возможности для репликации, шардинга и партиционирования. СУБД отличает легкая расширяемость и возможность тонкой настройки.
MariaDB — ответвление реляционной СУБД MySQL, разрабатываемое сообществом под лицензией GPL. MariaDB полностью совместима с приложениями, использующими MySQL, а переход на эту СУБД оправдан тем, что MySQL уже не так активно развивается.
СУБД — это очень часто «узкое место» в производительности веб‑приложений. В момент, когда сервер баз данных не может справится с нагрузками, производится масштабирование. В современных высоконагруженных системах эффективное управление данными невозможно без использования методов масштабирования и обеспечения отказоустойчивости. Репликация, партиционирование и шардирование — ключевые подходы, которые позволяют распределять данные, повышать производительность и гарантировать доступность. Разберем каждый из них подробно.
Базы данных служат для хранения и обработки данных. Бывают реляционные (SQL) и нереляционные (NoSQL) системы управления базами данных. Реляционные системы управления базами данных (SQL) хранят данные в таблицах и наиболее часто используются в качестве основного хранилища для веб‑приложений. Они очень стабильны и их надёжность проверена временем. Нереляционные СУБД (NoSQL) заметно отличаются по структуре хранения данных и работе с ними. Большинство нереляционных хранилищ превосходят классические SQL СУБД по скорости доступа или при работе со специфическими типами данных, но обычно эта скорость достигается за счёт снижения надёжности хранения.
MongoDB — это NoSQL хранилище данных, крайне удобное для хранения информации, которая не может быть нормально структурирована в рамках реляционных баз данных. MongoDB — это СУБД с открытым исходным кодом, не требующая описания схемы таблиц. Документы в MongoDB хранятся в JSON или BSON, работа с такой моделью проще кодируется и проще управляется, а внутренняя группировка релевантных данных обеспечивает дополнительный выигрыш в быстродействии.