Redis چیست؟ + آشنایی با مزایا و کاربرد آن ها
فهرست مطالب
Redis مخفف عبارت Remote Dictionary Server می‌باشد و ذخیره ساز اطلاعات سریع، منبع باز درون حافظه و با ارزش است. این پروژه در راستای تصمیم گیری برای بهبود مقیاس پذیری‌ها شکل گرفت و در حال حاضر به عنوان پایگاه داده، حافظه پنهان، واسطه پیام و صف استفاده می‌شود.
زمان پاسخ دهی در Redis بسیار کوتاه است و درخواست‌های زیادی را در مدتی بسیار کوتاه فراهم می‌آورد. در حال حاضر، به عنوان یکی از محبوب‌ترین موتورهای منبع باز به شمار می‌آید و انتخابی محبوب برای ذخیره‌سازی حافظه پنهان، مدیریت جلسه، بازی، تابلوهای امتیازات، تجزیه و تحلیل بلادرنگ، فضای مکانی و… است. در این مقاله به توضیح درباره ی Redis می‌پردازیم، پس تا انتها همراه ما باشید.
انواع داده‌های Redis
همان‌طور که توضیح دادیم Redis یک ذخیره ساز منع باز این که از آن به عنوان حافظه پنهان، کارگزار پیام و ذخیره داده استفاده می‌شود. Redis به پشتیبانی از انواع مختلفی از داده‌ها می‌پردازد. در این جا به معرفی برخی از انواع اصلی آن می‌پردازیم.
Strings (رشته‌ها)
ساده‌ترین نوع داده‌ها است که می‌تواند انواع داده (از متن گرفته تا اعداد یا داده‌های باینری) را شامل شود.
لیست‌ها
به مجموعه‌ای از عناصر که امکان قرار دهی و بازیابی سریع را فراهم می‌کند.
(Sets) مجموعه‌ها
مجموعه‌ای از عناصر منحصر به فرد و نامرتب است که امکان انجام عملیات تنظیمی مانند تقاطع، اتحاد و تفاوت را فراهم می‌کنند.
(Sorted Sets) مجموعه‌های مرتب شده
در این نوع از داده‌ها، عناصر بر اساس امتیاز آنها مرتب شده‌اند که امکان جستجوی محدوده و رتبه بندی کارآمد را فراهم می‌کند.
Hash
فیلدها و مقادیر مربوطه را ذخیره می‌کنند و برای نمایش اشیا با ویژگی‌های متعدد، ذخیره نمایه‌های کاربر و پیکربندی‌ها مناسب است.
Bitmaps (بیت مپ‌ها)
آرایه‌هایی از بیت‌ها به شمار می‌روند که قابل تغییر و دست‌کاری بوده و برای سناریوهایی مانند ردیابی فعالیت کاربر در طول زمان مفید هستند.
HyperLogLogs
برای تخمین تعداد اعضای یک مجموعه یا تعداد عناصر منحصر به فرد در یک مجموعه داده استفاده می‌شود. این نوع داده به طور خاص برای مواردی طراحی شده است که نیاز به تخمین سریع و کم‌حافظه تعداد اعضای یک مجموعه دارند.
Streams (جریان‌ها)
برای ذخیره داده‌های زمان‌بندی شده و رویدادها مناسب است و به عنوان یک روش برای ثبت رویدادها و پردازش دنباله‌های زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. Streams برای سناریوهای پیشرفته‌تر مانند تجزیه و تحلیل داده‌های زمان‌بندی شده، پیام‌رسانی در زمان واقعی و ثبت رویدادها طراحی شده است.
Geospatial Indexes (شاخص‌های مکانی)
این نوع از داده امکان ذخیره و مدیریت داده‌های مرتبط با مکان و مختصات جغرافیایی را فراهم می‌کند و به شما اجازه می‌دهد تا اطلاعات مکانی را به صورت مختصات طول و عرض جغرافیایی و به آسانی عملیات مکانی مختلف را انجام دهید.
و…
معماری Redis
Redis دارای معماری کلاینت سرور است که هدف از طراحی آن عملکرد و انعطاف پذیری بالاست که سرعت را برای بارهای کاری سنگین بالا می‌برد. در اینجا به یک توضیح کلی درباره معماری Redis می‌پردازیم.
Client
برنامه‌ها و سیستم‌هایی که با سرور Redis در تعامل‌اند. شما می‌توانید کلاینت‌ها را به زبان‌های مختلف بنویسید. کلاینت‌ها دستورات را به سرور ارسال و سپس پاسخ را دریافت می‌کنند.
سرور
مدیریت و ذخیره داده‌ها را بر عهده دارد. سرور دستورات مشتریان را پردازش و به درخواست‌های آنها پاسخ می‌دهد.
ساختارهای داده
به پشتیبانی از انواع داده‌ها می‌پردازد.
پردازش
کلاینت دستورات را به سرور ارسال و سرور آن را پردازش می‌کند. همچنین عملیات درخواست شده را روی ساختار داده‌ها انجام و پاسخ را ارسال می‌کند.
ذخیره
داده‌ها در حافظه ذخیره می‌شوند که این امر خواندن و نوشتن با سرعت بالا را تضمین و دسترسی با سرعت بالا را فراهم می‌آورد.
Persistence
ذخیره دائمی داده‌ها در حافظه پنهان است که در راستای جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها در صورت خاموشی ناگهانی سرور یا برخورد با مشکلات دیگر استفاده می‌شود. به عبارتی ساده‌تر Redis به شما اجازه می‌دهد تا داده‌های موجود در حافظه‌ی نهان را به یک رسانه‌ی دائمی مانند دیسک ذخیره کنید.
تکثیر
به داده‌ها اجازه می‌دهد از یک سرور اصلی به یک یا چند سرور برده کپی شوند. این امر افزونگی داده، توزیع بار و مقیاس پذیری خواندن را فراهم می‌کند.
دسترسی
به بررسی سلامت نمونه‌های Redis پرداخته و در صورت پایین آمدن گره اصلی failover خودکار را انجام می‌دهد. این به حفظ دردسترس‌بودن و قابلیت اطمینان سیستم کمک می‌کند.
Clustering
برای توزیع داده‌ها در چندین گره استفاده می‌شود و Redis را قادر می‌سازد تا مجموعه داده‌های بزرگ و توان عملیاتی بالا را مدیریت کند.
Lua Scripting
فرصت را برای اجرای اسکریپت‌های Lua را در سمت سرور فراهم می‌کند. این توانایی انجام عملیات پیچیده را در عین به حداقل رساندن رفت و برگشت بین مشتری و سرور فراهم می‌کند.
Publish/Subscribe Messaging
مشتریان می‌توانند در کانال‌ها مشترک شوند و هر زمان که ناشر به آن کانال‌ها پیام می‌فرستد، پیام دریافت کنند.
Redis به گونه‌ای طراحی شده است که ساده، سریع و کارآمد باشد و آن را برای موارد استفاده مختلف مناسب می‌سازد.
مزایای Redis
Redis به ارائه مزایای زیادی برای افراد می‌پردازد. برخی از این ویژگی‌ها به شرح زیر است.
کارایی
ازآنجاکه در Redis تمامی دیتاها در حافظه قرار دارند. امکان دسترسی به دیتاها با سرعت و کارایی بالا در آن وجود دارد. به دلیل اینکه این دیتاها در حافظه قرار دارند، تأخیر موتورها کاهش چشم گیری پیدا می‌کند و در آخر، این امر باعث می‌شود تا زمان پاسخ گویی کاهش و عملکرد افزایش یابد.
سادگی و سهولت استفاده
با کمک آن، شما می‌توانید کدهای طولانی را با خطوط کمتر و ساده‌تر بنویسید؛ بنابراین در Redis، بر خلاف سایر زبان‌ها در پایگاه داده سنتی از ساختاری ساده‌تر استفاده نمایید.
تکرار و ماندگاری
این پروژه از معماری replica استفاده می‌کند و از همانندسازی ناهم‌زمان پشتیبانی می‌کند که می‌توان در آن دیتاها را به تعدادی سرور دیگر کپی نمود؛ از آن جا که درخواست‌ها بین سرورها تقسیم می‌شوند عملکرد خواندن بهبود یافته و سرعت عمل در بازیابی سرورهایی که دچار قطعی می‌شوند را ایجاد می‌کند. برای تداوم، Redis از پشتیبان گیری نقطه در زمان (کپی کردن مجموعه دیتاهای Redis در دیسک) پشتیبانی می‌کند.
دسترسی و مقیاس پذیری بالا
Redis معماری replica ابتدایی را در یک گره اولیه یا یک توپولوژی خوشه‌ای ارائه می‌دهد. این امر، این امکان را برای شما فراهم می‌آورد تا راه‌حل‌های در دسترسی را ایجاد کنید که عملکرد و قابلیت اطمینان ثابتی دارند. در زمان تنظیم خوشه‌ها گزینه‌های مختلفی برای افزایش مقیاس‌ها وجود دارد که این امر به شما کمک می‌کند تا خوشه‌ها با توجه به نوع نیاز شما رشد نمایند.
متن باز
پروژه‌ای منبع باز به شمار می‌آید که توسط جامعه‌ای پشتیبانی می‌شود که برای مثال می‌توان به AWS اشاره کرد. از آن جا که redis بر اساس استانداردهای باز می‌باشد، فناوری قفلی در آن وجود ندارد و از فرمت‌های داده باز پشتیبانی می‌کند که حاوی مجموعه‌ای غنی از مشتریان است.
موارد استفاده از Redis
Redis به عنوان پروتکلی محبوب استفاده ی زیادی در موارد مختلف دارد که برای مثال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ذخیره سازی
از Redis می‌توان به عنوان انتخابی مناسب برای پیاده سازی یک کش در حافظه، برای کاهش تأخیر دسترسی به اطلاعات، افزایش توان عملیاتی و کاهش بارگیری از پایگاه داده و NoSQL استفاده کرد. Redis می‌تواند درخواست‌ها را در زمانی کوتاه ارائه دهد. از جمله نمونه‌های محبوب ذخیره سازی با Redis می‌توان به موارد زیر اشاره نمود :
- ذخیره‌سازی نتایج پرس‌وجو در پایگاه داده
- ذخیره‌سازی مداوم جلسه
- ذخیره‌سازی صفحه وب و ذخیره اشیا پرکاربرد مانند تصاویر، فایل‌ها و cloud data ها
چت، پیام رسانی و صف
Redis به پشتیبانی از Pub/Sub با تطبیق الگو و انواع ساختارهای داده می‌پردازد که این امر امکان پشتیبانی از مواردی همچون جریان‌های نظرات بی‌درنگ، فید رسانه‌های اجتماعی و… را فراهم می‌آورد و اجرای یک صف سبک را آسان می‌کند.
تابلوهای امتیازات بازی
انتخابی محبوب در میان توسعه دهندگان بازی که به دنبال ساخت تابلوهای امتیازات بلادرنگ هستند به شمار می‌آید.
پخش رسانه‌ای غنی
Redis ذخیره‌سازی سریع و حافظه‌ای داخلی برای استفاده از موارد استفاده از پخش زنده ارائه می‌دهد. علاوه بر آن می‌توان از Redis برای ذخیره cloud data برای مواردی همچون نمایه‌هایی کاربران و تاریخچه مشاهده، اطلاعات و… در یک زمان استفاده کرد.
تجزیه و تحلیل زمان واقعی
از Redis می‌توان با راه‌حل‌های استریم به‌عنوان یک ذخیره‌سازی دیتا در حافظه برای جذب، پردازش و تجزیه و تحلیل اطلاعات با تأخیر بسیار کم استفاده کرد. Redis انتخابی ایده آل برای موارد استفاده از تجزیه و تحلیل سریع مانند تجزیه و تحلیل رسانه‌های اجتماعی، هدف گذاری تبلیغات، شخصی سازی و IoT به حساب می‌آید.
آیا Redis به عنوان یک پایگاه داده خوب است؟
بله، Redis پایگاه داده‌ای متداول است و در برنامه‌های کاربردی مدرن استفاده می‌شود؛ بیشتر ارائه دهندگان آن، از این سرویس به عنوان نگهدارنده دیتا و حافظه پنهان پشتیبانی می‌کنند. البته توجه داشته باشید که این سرویس پایگاه داده اصلی محسوب نمی‌شود. این سرور شامل تعداد زیادی از دیتاها است که می‌توانند پردازش و ذخیره شوند، شما می‌توانید با ترکیب قابلیت‌های redis به عنوان پایگاه داده اصلی و حافظه پنهان در سیستم با Redis Enterprise پیچیدگی و زمان پاسخ دهی اجرای این دو رویکرد را از بین ببرید. در کنار آن، Redis می‌تواند به عنوان یک پایگاه داده اولیه استفاده شود که از چندین مدل پشتیبانی می‌کند، این امر به شما کمک می‌کند برنامه‌های امروزی و ساخت و ساز مبتنی بر میکروسرویس با فاصله زمانی کم را در اوج آن بسازید.
در آخر
Redis سروری ساختار داده به شمار می‌آید که ماهیت و ویژگی های خاص آن باعث محبوبیت و پذیرش آن در میان توسعه دهندگان می‌شود؛ که می‌تواند باعث بهبود عملکرد و سرعت حافظه شود. redis منبع باز می‌باشد و انعطاف پذیری بالایی دارد و به عنوان یک حافظه پنهان و واسطه پیام و همچنین پایگاه داده استفاده گسترده ای دارد. Redis بیش از پنج سال است که به عنوان یکی از محبوب ترین ها بر اساس Stack Overflow به شمار می‌رود که آن را به یکی از محبوب ترین موتورهای منبع باز امروز تبدیل می‌کند.
سرور Redis به دلیل اجرای فوری و سریع آن، یک گزینه عالی برای ذخیره سازی، بازی، جمع آوری تجزیه و تحلیل، مدیریت جلسه، تابلوهای امتیازات، چت/تماس ویدئویی، فضای مکانی، سواری، پخش ویدئو و … است. امیدواریم از خواندن این مقاله لذت ببرید. جهت کسب اطلاعات بیشتر به وبلاگ پویان آی تی مراجعه نمایید.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.