Ускоряем работу сайта: используем Redis для кеширования и хранения данных
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 строки, списки, хеши, обычные и сортируемые множества, потоки (streams) и другие типы данных.
Redis отлично дополняет классические решения для хранения и обработки данных, будь то реляционные системы управления базами данных, документо-ориентированные хранилища или что‑то иное. Redis подходит как для решения специфических задач, так и в качестве основного хранилища для сайта или веб‑приложения. На практике очень часто Redis используется для хранения очередей заданий, кеширования, фильтрации объектов, а также для хранения и обработки статистических данных.
Redis обрабатывает данные в RAM, а также персистирует их на диск (с частотой, зависящей от настроек). По сути, это даёт очень высокую скорость обработки данных в сочетании с достаточной надёжностью. Redis без проблем работает на большинстве POSIX‑систем, таких как Linux, *BSD, Mac OS X. Для обращений к хранилищу используется либо TCP/IP, либо сокеты. С 2024 года Redis распространяется под двойной лицензией RSALv2/SSPL, а с версии 8.0 — также под AGPLv3.
Использование Redis позволяет существенно ускорить работу сайта или веб‑приложения, особенно в задачах, связанных с ведением статистики, выполнением отложенных заданий с построением очередей и фоновой обработкой, а также в роли кеширующего хранилища.
Тематические статьи
Memcached — это хранилище «ключ => значение», использование которого очень эффективно для ускорения работы сайта или веб‑приложения.
MariaDB — ответвление реляционной СУБД MySQL, разрабатываемое сообществом под лицензией GPL. MariaDB совместима с большинством приложений, использующих MySQL, а переход на эту СУБД оправдан тем, что MySQL уже не так активно развивается.
PostgreSQL — это популярная объектно-реляционная система управления базами данных. PostgreSQL базируется на языке SQL, отличается высокой надёжностью и имеет широкие возможности. В PostgreSQL нет ограничений на максимальный размер базы данных, количество записей и индексов в таблицах. В СУБД встроены мощные и надёжные механизмы транзакций, есть возможности для репликации, шардинга и партиционирования. СУБД отличает лёгкая расширяемость и возможность тонкой настройки.
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).
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 могут стать кража, модификация или удаление данных, а также полный взлом атакуемой системы — например, получение привилегированного доступа.
Sphinx и Elasticsearch — это поисковые «движки», которые обеспечивают более быстрый поиск и фильтрацию по сравнению с реляционными базами данных, а также предоставляют возможность использования многих полезных функций поиска: учитывают морфологию языка, осуществляют фасеточный поиск, работают со стоп‑словами, поддерживают выборочную индексацию и позволяют настроить формулу определения релевантности документов.
СУБД очень часто становится «узким местом» в производительности веб‑приложений. В момент, когда сервер баз данных не может справиться 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. Разберём 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. Для специфических типов данных и задач они зачастую быстрее и удобнее классических SQL СУБД, но обычно это преимущество достигается за счёт снижения надёжности хранения.
Если простым языком, то серверное кеширование — это ряд технологий, которые позволяют «запоминать» один раз полученные или созданные данные, а затем многократно использовать их повторно, что способствует увеличению скорости отклика и снижает нагрузку на серверное оборудование.