डायनोमाइट डेटाबेस को रेडिस एंटरप्राइज एक्टिव-एक्टिव डेटाबेस में माइग्रेट क्यों करें?

2009 में इसके निर्माण के बाद से, Redis OSS का एक बहुत ही जीवंत ओपन सोर्स समुदाय रहा है। इसके चारों ओर कई उपकरण और उपयोगिताओं का विकास किया गया है और गैर-वितरित डेटास्टोर के लिए एक पीयर-टू-पीयर भू-वितरण परत डायनामाइट उनमें से एक है।

डायनामाइट को नेटफ्लिक्स में इंजीनियरों की एक टीम द्वारा विकसित किया गया था और इसे ओपन सोर्स के रूप में जारी किया गया था। यद्यपि इसने विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए अच्छे समाधान प्रदान किए हैं, लेकिन पिछले कुछ वर्षों में इसका प्रभावी ढंग से रखरखाव नहीं किया गया है। इसके अलावा, रेडिस ओएसएस (जैसे पब/सब या स्ट्रीम) की कुछ कार्यात्मकताएं, कमांड और डेटा प्रकार रेडिस ओएसएस इंस्टेंस के डायनामाइट के वितरण मॉडल द्वारा अनुपलब्ध या सीमित हैं।

इस कारण से, हम संगठनों को उनके डायनामाइट डेटाबेस को रेडिस एंटरप्राइज क्लस्टर में माइग्रेट करने में मदद कर रहे हैं।

डायनोमाइट और रेडिस एंटरप्राइज आर्किटेक्चर की तुलना

आइए अपनी तुलना डायनामाइट और रेडिस एंटरप्राइज दोनों के आर्किटेक्चर के त्वरित विवरण के साथ शुरू करें।

डायनोमाइट

एक विशिष्ट डायनामाइट क्लस्टर का वर्णन इस प्रकार किया जा सकता है:

• यह कई डेटा केंद्रों में फैला है

• एकल डेटासेंटर रैक का एक समूह होता है

• एक रैक नोड्स का एक समूह है:प्रत्येक रैक में संपूर्ण डेटासेट होता है, जो उस रैक में कई नोड्स में विभाजित होता है

डायनोमाइट एक पीयर-टू-पीयर वितरण परत है, इसलिए क्लाइंट डायनोमाइट क्लस्टर में किसी भी नोड पर राइट ट्रैफिक भेज सकता है। यदि डेटा के लिए नोड जिम्मेदार है, तो डेटा को स्थानीय रेडिस ओएसएस सर्वर प्रक्रिया में लिखा जाता है, फिर सभी डेटा केंद्रों में क्लस्टर में अन्य रैक के लिए अतुल्यकालिक रूप से दोहराया जाता है। यदि नोड के पास डेटा नहीं है, तो यह एक समन्वयक के रूप में कार्य करता है और उसी रैक में डेटा के स्वामित्व वाले नोड को लिखता है। यह अन्य रैक और डीसी में संबंधित नोड्स को लिखने की नकल भी करता है।

Redis Enterprise

एक रेडिस एंटरप्राइज क्लस्टर भी विभिन्न रेडिस इंस्टेंस या शार्क में डेटा वितरित करता है, लेकिन दो मुख्य अंतर हैं:

• एक नोड पर एक से अधिक शार्ड हो सकते हैं - लेकिन उच्च उपलब्धता उद्देश्यों के लिए एक प्राथमिक और एक प्रतिकृति एक ही नोड पर नहीं रह सकते हैं।

• प्रत्येक प्राथमिक शार्क के लिए केवल एक प्रतिकृति है। ग्राहक प्राथमिक शार्क पर डेटा संचालन करते हैं। प्राथमिक शार्क की विफलता के मामले में उच्च उपलब्धता के लिए उनकी संबंधित प्रतिकृतियां मौजूद हैं।

रेडिस एंटरप्राइज क्लस्टर का एक अन्य महत्वपूर्ण हिस्सा है जिसे "प्रबंधन पथ" कहा जाता है। इसमें एक क्लस्टर प्रबंधक, एक प्रॉक्सी और एक REST API/UI शामिल है। क्लस्टर प्रबंधक क्लस्टर को व्यवस्थित करने, डेटाबेस शार्क को अत्यधिक उपलब्ध नोड्स में रखने और विफलताओं का पता लगाने के लिए जिम्मेदार है। प्रॉक्सी क्लस्टर के भीतर प्रत्येक डेटाबेस के लिए एकल, कभी न बदलने वाला समापन बिंदु प्रदान करके अनुप्रयोगों से Redis Enterprise के क्लस्टर टोपोलॉजी को छुपाता है। यह शार्प को मल्टीप्लेक्सिंग और पाइपलाइनिंग कमांड द्वारा क्लाइंट कनेक्शन को स्केल करने में भी मदद करता है।

यहाँ एक विशिष्ट रेडिस एंटरप्राइज क्लस्टर का उदाहरण दिया गया है:

Redis Enterprise की सक्रिय-सक्रिय सुविधा के साथ, आप एक वैश्विक डेटाबेस बना सकते हैं जो कई समूहों तक फैला है। वे क्लस्टर आमतौर पर दुनिया भर के विभिन्न डेटा केंद्रों में रहते हैं। एक सक्रिय-सक्रिय डेटाबेस को लिखने वाला एक एप्लिकेशन स्थानीय इंस्टेंस एंडपॉइंट से जुड़ता है। एक स्थानीय उदाहरण के लिए आवेदन द्वारा लिखे गए सभी अन्य सभी उदाहरणों को मजबूत अंतिम स्थिरता के साथ दोहराया जाता है।

सक्रिय-सक्रिय प्रतिकृति भू-वितरित समाधान के रूप में कई लाभ प्रदान करती है, जिनमें से एक सरल और जटिल Redis Enterprise डेटा प्रकारों के लिए सहज संघर्ष समाधान है, जिसके बारे में हम नीचे चर्चा करेंगे।

अब जब हमें डायनामाइट और रेडिस एंटरप्राइज की टोपोलॉजी का अंदाजा हो गया है, तो आइए देखें कि वे एक संगठन के भीतर डेवलपर्स और DevOps के लिए क्या चाहते हैं।

डायनोमाइट या रेडिस एंटरप्राइज:इससे डेवलपर्स को क्या फर्क पड़ता है?

डायनामाइट को सक्रिय रूप से बनाए नहीं रखने के अलावा, तीन मुख्य कारण हैं कि एक संगठन डेवलपर के दृष्टिकोण से रेडिस एंटरप्राइज में माइग्रेट करना चाहेगा:

• डायनोमाइट का उपयोग करते समय रेडिस की कार्यक्षमता सीमित और अधिक जटिल होती है

• डायनोमाइट के पास भू-वितरित लेखन संघर्षों से निपटने का कोई प्रभावी तरीका नहीं है

• Redis से आपको सहायता मिल सकती है 

आइए पहले दो को अधिक विस्तार से देखें।

सीमित और जटिल Redis OSS

जैसा कि आप शायद पहले से ही जानते हैं, रेडिस ओएसएस एक सादा कुंजी-मूल्य स्टोर नहीं है, इस अर्थ में कि यह आपको स्ट्रिंग कुंजियों को स्ट्रिंग मानों से जोड़ने की अनुमति नहीं देता है। रेडिस ओएसएस एक डेटा संरचना सर्वर है जो विभिन्न प्रकार के मूल्यों जैसे सूचियों, सेट, हैश या स्ट्रीम का समर्थन करता है। हम उन्हें Redis OSS का "मुख्य डेटा प्रकार" कहते हैं।

रेडिस ओएसएस "मॉड्यूल" नामक गतिशील पुस्तकालयों के माध्यम से भी एक्स्टेंसिबल है। मॉड्यूल आपको नए रेडिस कमांड को तेजी से लागू करने की अनुमति देता है, जो कि कोर के अंदर ही किया जा सकता है। सबसे लोकप्रिय मॉड्यूल में से हैं RediSearch, जो क्वेरी, द्वितीयक अनुक्रमण, और पूर्ण-पाठ खोज प्रदान करता है, और RedisJSON, जो Redis OSS को एक शक्तिशाली दस्तावेज़ स्टोर में बदल देता है।

जैसा कि परिचय में चर्चा की गई है, कुछ रेडिस ओएसएस कमांड और डेटा प्रकार डायनामाइट द्वारा अनुपलब्ध या सीमित हैं। यहां एक गैर-विस्तृत तुलना है:

आप डायनामाइट के साथ समर्थित और असमर्थित कमांड की पूरी सूची यहां पा सकते हैं।

दूसरी ओर, रेडिस एंटरप्राइज, जिसे रेडिस ओएसएस के साथ बनाए रखा जाता है, मॉड्यूल का उपयोग करके बहु-मॉडल संचालन की अनुमति देता है और कोर रेडिस ओएसएस डेटा संरचनाओं को पूरी तरह से प्रोग्राम करने योग्य और वितरित तरीके से निष्पादित करने की अनुमति देता है।

संघर्ष समाधान की अनुपस्थिति

डायनामाइट एक एपी सिस्टम है और आपको निरंतरता के लिए तीन विकल्प देता है। आप जो भी विकल्प चुनते हैं, यह जानना महत्वपूर्ण है कि डायनामाइट अंतिम लेखन जीत रणनीति को लागू करके अतुल्यकालिक लेखन संघर्षों को हल करता है। यह अप्रासंगिक टाइमस्टैम्प के कारण खोए हुए अपडेट का कारण बन सकता है, विशेष रूप से भू-वितरित लेखन के संदर्भ में।

दूसरी ओर, रेडिस एंटरप्राइज का एक्टिव-एक्टिव आर्किटेक्चर रेडिस ओएसएस कमांड और डेटा प्रकारों के वैकल्पिक कार्यान्वयन पर आधारित है, जिसे कॉन्फ्लिक्ट-फ्री-रेप्लिकेटेड-डेटा-टाइप या सीआरडीटी कहा जाता है। CRDTs ईवेंट ऑर्डर करने के लिए वेक्टर घड़ियों का उपयोग करते हैं। वे यह सुनिश्चित करते हैं कि जब किन्हीं दो प्रतिकृतियों को अद्यतनों का एक ही सेट प्राप्त हुआ हो, तो वे राज्य अभिसरण की गारंटी के लिए गणितीय रूप से ध्वनि नियमों को अपनाकर, निश्चित रूप से, एक ही स्थिति में पहुंचें। इसके अतिरिक्त, कोई भी कारण संगति को भी सक्षम कर सकता है।

इसलिए रेडिस एंटरप्राइज के साथ:

• समवर्ती लेखन का परिणाम पूर्वानुमेय है और नियमों के एक सेट पर आधारित है

• अनुप्रयोगों को समवर्ती लेखन और लेखन संघर्षों के समाधान से परेशान होने की आवश्यकता नहीं है

• डेटासेट अंततः एकल, सुसंगत स्थिति में परिवर्तित हो जाएगा

यदि आप इसके लिए तैयार हैं, तो आप इस लिंक का अनुसरण करके लागू किए गए नियमों के साथ-साथ संघर्ष समाधान के उदाहरण पा सकते हैं।

डायनोमाइट या रेडिस एंटरप्राइज:इससे DevOps को क्या फर्क पड़ता है?

आइए अब निम्नलिखित विषयों पर चर्चा करके, एक DevOps दृष्टिकोण से Dynomite और Redis Enterprise की तुलना करें:

• उच्च उपलब्धता

• मापनीयता

• तैनाती

उच्च उपलब्धता

जब एक डायनामाइट रैक के भीतर एक नोड विफल हो जाता है, तो रैक पर लिखना और पढ़ना असंभव हो जाता है। इसका मतलब यह है कि स्थानीय रूप से लिखने वाले एप्लिकेशन को विफलता को दूसरे रैक में स्वयं ही संभालने की आवश्यकता होती है। ध्यान दें, यदि आपका एप्लिकेशन जावा में विकसित किया गया है, तो नेटफ्लिक्स का डायनो क्लाइंट स्थानीय डायनामाइट नोड के विफल होने पर दूरस्थ रैक में विफलताओं को संभाल सकता है।

इसके अलावा, जब नोड वापस आता है, तो विफलता के दौरान दूरस्थ रैक पर लिखा गया कोई भी डेटा विफल नोड से गायब हो जाएगा। यदि आप AWS ऑटो-स्केलिंग समूहों के भीतर परिनियोजित करते हैं, तो आप Netflix के Dynomite Manager का उपयोग कर सकते हैं, जो AWS ऑटो-स्केलिंग समूह के भीतर नोड प्रतिस्थापन और नोड वार्म-अप करता है।

Redis Enterprise की उच्च उपलब्धता के बारे में क्या?

जब कोई नोड विफल हो जाता है, तो उस नोड पर रहने वाले सभी प्राथमिक शार्क के लिए एकल-अंक-सेकंड विफलता होती है, और उनकी प्रतिकृतियों को प्राइमरी में पदोन्नत किया जाता है। यह स्वतः-विफलता तंत्र गारंटी देता है कि डेटा न्यूनतम रुकावट के साथ परोसा जाता है।

इसके आधार पर:

• Redis Enterprise Proxy सुनिश्चित करता है कि आपके डेटाबेस का एकल-समापन बिंदु, जो विफल होने की स्थिति में नहीं बदलेगा, इसलिए आपके एप्लिकेशन के पुन:कॉन्फ़िगरेशन की कोई आवश्यकता नहीं है।

• एक "प्रतिकृति_हा" विकल्प है जो यह सुनिश्चित करता है कि जब एक प्रतिकृति को प्राथमिक में प्रचारित किया जाता है, तो उपलब्ध किसी भी अन्य नोड पर स्वचालित रूप से एक नया समन्वयित प्रतिकृति शार्ड बनाया जाता है।

ये तंत्र रेडिस एंटरप्राइज को सक्रिय-सक्रिय परिनियोजन के लिए 99.99% अपटाइम और 99.999% अपटाइम की गारंटी देने की अनुमति देते हैं।

मापनीयता

डायनामाइट आपको विलंबता के मामले में अच्छा प्रदर्शन बनाए रखते हुए रेडिस ओएसएस को स्केल करने की अनुमति देता है। आप बेंचमार्क की जांच कर सकते हैं लेकिन, यदि आप डायनामाइट का उपयोग कर रहे हैं, तो आप शायद पहले से ही यह जानते हैं।

जब स्केलेबिलिटी की बात आती है, तो डायनामाइट और रेडिस एंटरप्राइज के बीच मुख्य अंतर हैं:

• प्रबंधनीयता

• आउट-ऑफ़-द-बॉक्स कनेक्शन प्रबंधन

• संसाधन अनुकूलन

प्रबंधनीयता

यदि आप AWS ऑटोस्केलिंग समूह के भीतर डायनामाइट प्रबंधक का उपयोग नहीं कर रहे हैं, तो चल रहे डायनामाइट रैक में होस्ट जोड़ने के लिए आमतौर पर निम्न की आवश्यकता होती है:

• जावा डायनो क्लाइंट का उपयोग करके "दोहरी लेखन" तकनीक का लाभ उठाना; आपका आवेदन पुराने/छोटे क्लस्टर के साथ-साथ नए/स्केल किए गए क्लस्टर में लिखता है। कुछ दिनों के बाद, आप ट्रैफ़िक को केवल नए क्लस्टर में रूट करते हैं और इसे सक्रिय बना देते हैं।

• अपने डेटाबेस को पुराने/छोटे क्लस्टर से नए/स्केल किए गए क्लस्टर में माइग्रेट करना

दूसरी ओर, Redis Enterprise आपको इसकी अनुमति देता है:

• अपने क्लस्टर में नोड्स जोड़े बिना अपने डेटाबेस में शार्क जोड़कर स्केल अप करें:यह परिदृश्य तब उपयोगी होता है जब क्लस्टर में पर्याप्त कम-उपयोग की क्षमता होती है। याद रखें:एक नोड एक रेडिस उदाहरण के बराबर नहीं है। Redis Enterprise UI के माध्यम से या Redis Enterprise के REST API का लाभ उठाकर आपके डेटाबेस को कुछ ही क्लिक में फिर से साझा किया जा सकता है। यह डाउनटाइम या सेवा रुकावट के बिना किया जाता है। यह एप्लिकेशन के लिए भी पारदर्शी है क्योंकि डेटाबेस का एंडपॉइंट नहीं बदलता है।

• क्लस्टर में नोड जोड़कर स्केल आउट करें। यदि आपके डेटाबेस में शार्क जोड़ने के लिए अधिक भौतिक संसाधनों की आवश्यकता है तो यह परिदृश्य उपयोगी है। ध्यान दें कि Redis Enterprise Cloud के साथ, जो हमारी पूरी तरह से प्रबंधित DBaaS पेशकश है, संगठनों को इस कदम के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। रेडिस उनके लिए बुनियादी ढांचे और संसाधनों का प्रावधान और प्रबंधन करेगा। इस आलेख के परिनियोजन अनुभाग में अधिक जानकारी देखें।

यहां एक बेंचमार्क है जो रेडिस ने कुछ साल पहले किया था, जिसमें रेडिस एंटरप्राइज ने 40 एडब्ल्यूएस उदाहरणों पर सब-मिलीसेकंड लेटेंसी के साथ 200 मिलियन से अधिक ऑप्स/सेकंड दिए।

कनेक्शन प्रबंधन

जब हम रेडिस के साथ कनेक्शन प्रबंधन के बारे में बात करते हैं, तो सबसे पहले दिमाग में यह आता है कि जेडिस या लेट्यूस जैसे रेडिस क्लाइंट कनेक्शन पूलिंग और पाइपलाइनिंग को कैसे संभालते हैं। नेटफ्लिक्स भी इसका अपवाद नहीं था और उसने अपने डायनो क्लाइंट के लिए इन सुविधाओं को लागू किया।

Redis Enterprise इस तरह की सुविधाएँ आउट-ऑफ़-द-बॉक्स प्रदान करता है। प्रॉक्सी स्वयं क्लस्टर में शार्क के लिए लगातार कनेक्शन स्थापित करता है, और उन कनेक्शनों को क्लाइंट द्वारा साझा किया जाता है। यह रेडिस की ओर से शार्प से कई लगातार कनेक्शन, मल्टीप्लेक्सिंग और पाइपलाइनिंग पर अनुरोधों को शेड्यूल करके प्रदर्शन अनुकूलन भी लागू करता है।

साथ ही, प्रॉक्सी मल्टी-थ्रेडेड है और क्लाइंट कनेक्शन में बर्स्ट को संभालने के लिए स्वचालित रूप से स्केल हो जाएगा।

संसाधन अनुकूलन

सबसे पहले, आइए याद रखें कि एक रेडिस एंटरप्राइज क्लस्टर के भीतर एक मशीन एक रेडिस इंस्टेंस के बराबर नहीं होती है और प्रत्येक प्राथमिक शार्क में केवल एक प्रतिकृति हो सकती है।

दूसरे, Redis Enterprise बहु-किरायेदार है। इसका मतलब है कि एक रेडिस एंटरप्राइज क्लस्टर सैकड़ों पूरी तरह से पृथक डेटाबेस की सेवा कर सकता है। यह डायनामाइट का उपयोग करने के लिए तुच्छ से बहुत दूर होगा। यह ध्यान देने योग्य है कि Redis Enterprise की बहु-किरायेदारी इसकी बहु-मॉडल क्षमताओं के साथ अच्छी तरह से फिट बैठती है। माइक्रोसर्विसेज के संदर्भ में, कोई भी नोड के एक सेट में अलग-अलग फिट-फॉर-पर्पस डेटाबेस चलाने की कल्पना कर सकता है, प्रत्येक की अपनी प्रतिकृति, स्केलिंग, दृढ़ता और मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन के साथ।

अंत में, रेडिस एंटरप्राइज में रेडिस ऑन फ्लैश (आरओएफ) नामक एक सुविधा है। RoF आपके डेटाबेस को RAM और डेडिकेटेड फ्लैश मेमोरी (SSD/NVMe) दोनों का उपयोग करने में सक्षम बनाता है, ताकि RAM जैसे विलंबता और प्रदर्शन के साथ बहुत बड़े डेटासेट को हैंडल किया जा सके, लेकिन सभी RAM डेटाबेस की तुलना में>70% कम लागत पर।

तैनाती विकल्प

डायनामाइट को उबंटू, आरएचईएल और सेंटोस चलाने वाले कंटेनरों या मशीनों में तैनात किया जा सकता है। परिनियोजन हमेशा स्व-प्रबंधित होते हैं, इस अर्थ में कि आपको अपने क्लस्टर को प्रबंधित करने के लिए बुनियादी ढाँचा और संसाधन प्रदान करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, जैसा कि पहले चर्चा की गई है, यदि आप डायनामाइट मैनेजर की सुविधाओं का लाभ उठाना चाहते हैं, तो आपको डायनामाइट को एडब्ल्यूएस ऑटोस्केलिंग समूह में तैनात करना होगा।

दूसरी ओर, Redis Enterprise के पास कई परिनियोजन विकल्प हैं, जिन्हें दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• स्व-प्रबंधित समाधान, जिसके द्वारा आप स्वयं Redis Enterprise सॉफ़्टवेयर को डाउनलोड, इंस्टॉल और परिनियोजित करते हैं। बहुत सारे विकल्प हैं जिनमें लिनक्स इंस्टालर (एकाधिक वितरण), अमेज़ॅन मशीन इमेज (एएमआई), डॉकर कंटेनर, कुबेरनेट्स, रेडहैट ओपनशिफ्ट, गूगल कुबेरनेट्स इंजन (जीकेई), एज़्योर कुबेरनेट्स सर्विस (एकेएस), या अमेज़ॅन इलास्टिक कुबेरनेट्स सर्विस (ईकेएस) शामिल हैं। )।

• प्रबंधित समाधान:Redis Enterprise Cloud को सभी तीन प्रमुख सार्वजनिक क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म (Google क्लाउड, AWS, और Azure) पर पूरी तरह से प्रबंधित क्लाउड सेवा (DBaaS) के रूप में पेश किया जाता है। Redis आवश्यक संसाधनों के साथ आपके लिए एक समर्पित वातावरण की मेजबानी करेगा, जिसमें आप अपने अनुप्रयोगों के उपभोग के लिए निजी और सार्वजनिक समापन बिंदुओं के साथ डेटाबेस बना सकते हैं।