Эффективность распределённых кэширующих платформ в современных backend-архитектурах: сравнительный анализ Redis и Hazelcast

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Объектом исследования являются две системы кэширования и распределенного хранения данных — Redis и Hazelcast, которые широко применяются для ускорения доступа к данным в высоконагруженных приложениях. В статье проводится всестороннее сравнительное исследование этих систем по ключевым аспектам, важным для эффективной работы с кэшированием: архитектурным особенностям, моделям управления памятью, подходам к кластеризации, механизмам отказоустойчивости и масштабируемости. Особое внимание уделяется исследованию возможностей работы с шаблонами кэширования и поддержке SQL-подобных запросов. Цель работы заключается в глубоком анализе преимуществ и ограничений Redis и Hazelcast в контексте кэширования данных, а также в выявлении их сильных и слабых сторон при различных нагрузках и сценариях эксплуатации. Методология исследования включает сравнительный анализ Redis и Hazelcast по ключевым аспектам, с последующим представлением результатов в виде сравнительной таблицы. Также было проведено тестирование эффективности выполнения операций CRUD с использованием автоматизированных тестов, интегрированных в программу на платформе Spring Boot. Проведенное исследование показывает, что Redis, будучи однопоточной системой с быстрыми операциями записи и чтения, эффективен для простых и локализованных приложений, в то время как Hazelcast, поддерживающий многопоточность и динамическую кластеризацию, более эффективно справляется с большими объемами данных и распределенными задачами. Особым вкладом автора в исследование темы является комплексный сравнительный анализ этих систем с учетом их ключевых характеристик, таких как производительность, масштабируемость и отказоустойчивость, а также тестирование их работы в реальных сценариях. Новизна исследования заключается в детальном анализе применения Redis и Hazelcast для кэширования данных в высоконагруженных приложениях, что будет полезно для разработки и оптимизации инфраструктуры высокопроизводительных распределенных систем, которые требуют кэширования данных в реальном времени.

Об авторах

Дарья Юрьевна Золотухина

Email: dar.zolott@gmail.com
независимый исследователь

Список литературы

  1. Carlson J. Redis in Action. New York: Manning, 2013.
  2. Johns M. Getting Started with Hazelcast. Birmingham: Packt Publishing, 2015.
  3. Биллиг, В. А. Параллельные вычисления и многопоточное программирование. Москва: ИНТУИТ, 2016.
  4. Кадомский А. А., Захаров В. А. Эффективность многопоточных приложений // Научный журнал. 2016. №7 (8). URL: https://scientificmagazine.ru/images/PDF/2016/8/Nauchnyj-zhurnal-7-8.pdf (дата обращения: 08.11.2024).
  5. Бойченко А. В., Рогожин Д. К., Корнеев Д. Г. Алгоритм динамического масштабирования реляционных баз данных в облачных средах // Статистика и экономика. 2014. №6-2. URL: https://statecon.rea.ru/jour/article/view/584/566 (дата обращения: 08.11.2024).
  6. Филатов А. Ю., Михеев В. В. Анализ эффективности потоково-локальной сборки мусора в распределённых системах хранения и обработки данных // Вестник СибГУТИ. 2022. №1 (57). URL: https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/122/126 (дата обращения: 08.11.2024).
  7. Голева А. И., Стороженко Н. Р., Потапов В. И., Шафеева О. П. Математическое моделирование отказоустойчивости информационных систем // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2019. №4. URL: https://intechngu.elpub.ru/jour/article/view/110/98 (дата обращения: 08.11.2024).
  8. Борсук Н. А., Козеева О. О. Анализ методов репликации баз данных при разработке онлайн-сервиса // Символ науки. 2016. №11-3. URL: https://os-russia.com/SBORNIKI/SN-2016-11-3.pdf (дата обращения: 08.11.2024).
  9. Intro to Jedis – the Java Redis – URL: https://www.baeldung.com/jedis-java-redis-client-library (date of access: 08.11.2024).
  10. Predicates API – URL: https://docs.hazelcast.com/hazelcast/5.5/query/predicate-overview (date of access: 08.11.2024).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).