Приготуйтеся до вивчення нового покоління баз даних – безсерверних!
Будь-яка база даних, що використовує принципи безсерверних обчислень, класифікується як безсерверна. Їх створено для обробки непередбачуваних та швидкозмінних робочих навантажень.
Слід пам’ятати, що відсутність серверів не означає їх повну відсутність. Це свідчить, що ви позбавлені необхідності керувати, забезпечувати або оплачувати інфраструктуру серверів.
Ви оплачуєте лише реально використані ресурси, включаючи потужність процесора та обсяг оперативної пам’яті, а також час їхньої активності.
Принцип роботи безсерверних баз даних
Модель безсерверних баз даних базується на розділенні обробки та зберігання даних. Спершу необхідно створити кінцеву точку, визначивши мінімальну та максимальну ємності.
Потім запити надсилаються до цієї кінцевої точки. Вона виступає як проксі-сервер, що перенаправляє запити до наявних ресурсів бази даних. Це дозволяє підтримувати стабільні з’єднання, оскільки масштабування відбувається у фоновому режимі.
Розділення зберігання від обробки дає ще одну важливу перевагу. Можливе масштабування до нуля, при цьому оплачується лише зберігання даних. Масштабування може зайняти лише кілька секунд, залежно від програми. Ви також отримуєте доступ до резерву “теплих” ресурсів, готових до використання за потреби.
Переваги використання безсерверних баз даних
Економічна ефективність
У порівнянні з використанням фіксованих серверів, безсерверна база даних є економічно вигіднішою та потребує менше часу на розгортання. Вона може бути дешевшою за налаштування групи автоматичного масштабування, оскільки контейнеризація ресурсів робить їх використання більш ефективним.
Сюди входять витрати на ліцензування, встановлення, обслуговування, підтримку та оновлення. Плата стягується лише за час та пам’ять, що були використані для виконання коду.
Автоматизоване масштабування
Розробникам не потрібно налаштовувати будь-які політики чи системи автоматичного масштабування. Усю відповідальність за масштабування на основі робочого навантаження бере на себе постачальник хмарних послуг, забезпечуючи необхідну продуктивність.
Швидке розгортання та оновлення
Безсерверна інфраструктура усуває потребу завантажувати код на сервери та налаштовувати параметри сервера для створення робочої програми. Розробники можуть швидко завантажувати невеликі фрагменти коду, випускаючи нові функції. Можливе завантаження як усього коду, так і окремих функцій.
Це значно спрощує оновлення, виправлення та додавання нових функцій до застосунку. Розробники можуть вносити невеликі зміни, не перевстановлюючи всю програму.
Вища продуктивність
Завдяки зменшенню витрат часу та зусиль на ручні операції, а також залученню кваліфікованих фахівців, безсерверна система дозволяє досягти кращих результатів з меншими витратами.
Недоліки безсерверних баз даних
Проблема “холодного старту”
Однією з основних проблем є “холодний старт”. Безсерверна база даних, якщо не використовується, переходить у стан простою для економії ресурсів.
При зверненні система “прокидається” та потребує часу для перезапуску всіх процесів. Це може призвести до затримок та зниження часу відгуку при першому зверненні після “холодного старту”.
Складності з тестуванням та налагодженням
Безсерверна модель ускладнює відтворення середовища для тестування та моніторингу коду перед його запуском. Це частково обумовлено обмеженим доступом розробників до серверних служб хмарних постачальників.
Традиційні інструменти налагодження не завжди підходять для складних систем. Проте, на ринку з’являються сторонні інструменти, які можуть допомогти.
Посилений моніторинг
Безсерверні рішення вимагають пильнішого моніторингу для виявлення проблем продуктивності або перевикористання ресурсів, особливо через закритість багатьох хмарних рішень.
Залежність від постачальника
Перехід до іншого постачальника може викликати проблеми через відмінності в робочих процесах та функціоналі між різними платформами.
Особливості безсерверних баз даних
Безсерверні бази даних мають ряд важливих особливостей:
Мультитенантна архітектура
Безсерверні бази даних дозволяють використовувати спільний пул ресурсів для кількох проєктів однієї організації. Це зручно для розробників, оскільки немає потреби створювати окремі джерела даних для кожної програми.
Мультитенантна архітектура дозволяє налаштовувати, конфігурувати та розгортати кілька застосунків в одному кластері бази даних.
Географічне розповсюдження
У сучасному глобалізованому світі важливо забезпечити доступність даних звідусіль. Географічна близькість до центрів обробки даних покращує взаємодію в режимі реального часу та знижує ризик відмови.
Безсерверні бази даних дозволяють реплікувати дані у різних регіонах без додаткових інструментів чи складних розробок.
Мінімальне або відсутнє ручне адміністрування
Хоча термін “безсерверний” може ввести в оману, насправді це набір автоматизованих серверів, що спрощують їх використання. Усі рутинні завдання, такі як ініціалізація, планування потужностей, масштабування, обслуговування та оновлення, виконуються автоматично, без ручного втручання.
Оплата за фактичне споживання
Безсерверні бази даних, завдяки оплаті за використання, є економічно вигідними. Ви платите лише за те, що використовуєте, не сплачуючи за невикористаний простір зберігання. Також можна встановити ліміт витрат для контролю бюджету.
Реляційні та нереляційні безсерверні бази даних
Дані в цифрову епоху можна розділити на оперативні та аналітичні. Розглянемо різні типи баз даних, які використовують розробники, та їхні відмінності.
Більшості компаній потрібні OLTP (оперативні) та OLAP (аналітичні) системи для зберігання даних. Для підтримки своїх бізнес-потреб вони можуть використовувати реляційні або нереляційні бази даних.
Реляційна безсерверна база даних
Реляційна база даних організовує дані згідно з визначеними зв’язками між ключовими точками даних. Вона структурована таким чином, що користувачі можуть знаходити та сортувати дані без зміни їх логічної категоризації.
Це допомагає уникнути дублювання даних. Інтерфейсом для реляційних баз даних є Structured Query Language (SQL).
Ця система представляє дані у вигляді таблиць, де кожен рядок представляє унікальний запис або екземпляр певної сутності, а стовпці – атрибути цих сутностей.
Безсерверна база даних NoSQL (нереляційна)
Нереляційні бази даних (NoSQL) є більш поширеними у порівнянні з SQL. Вони використовуються у багатьох різноманітних базах даних. Для створення хмарних програм підприємствам необхідно використовувати сучасні можливості, такі як бази даних NoSQL.
Безсерверні бази даних NoSQL використовуються у веб-застосунках реального часу. Вони мають просту структуру та можуть швидко обробляти великі обсяги даних завдяки горизонтальному масштабуванню. Це ідеальний варіант для ситуацій, коли схема є неясною та потрібна висока швидкість обробки.
Безсерверні бази даних NoSQL популярні завдяки можливості зберігати великі обсяги даних у різних форматах, включаючи графіки, документи, пари ключ/значення та стовпцево-орієнтовані структури. Це полегшує розробникам зміну структури даних.
Чому варто обрати безсерверні бази даних?
Безсерверні бази даних є чудовим вибором для невеликих команд, які не мають достатньо персоналу для управління та масштабування традиційних баз даних. Вони вимагають мінімальної інфраструктури та обслуговування, що дозволяє командам зосередитися на інших важливих завданнях. Також спрощується процес створення нових таблиць та тестування нових функцій.
Важливим фактором є економічна вигода. Безсерверні бази даних дозволяють платити лише за фактично використані ресурси, усуваючи необхідність витрат на налаштування та оптимізацію, як у випадку з традиційними базами даних. Безсерверні рішення ідеально підходять для розробників і команд, які хочуть швидко впроваджувати нові функції.
Приклади використання безсерверних баз даних
Нові програми
Безсерверні бази даних підходять для програм з низьким трафіком, коли оплата здійснюється лише за час фактичного використання. Наприклад, для блогу з низькою відвідуваністю оплачуються лише секунди, протягом яких користувачі взаємодіють з сайтом.
Еластичне масштабування для прямої відеотрансляції
Безсерверна архітектура зробила можливими прямі відеотрансляції. Велика кількість глядачів може брати участь в інтерактивних трансляціях, використовуючи різні мікрофони. Ведучий може підключити кількох учасників до екрану та об’єднати їхні відеопотоки в єдину трансляцію.
Рідко використовувані програми
Якщо у вас є програма, в перспективі якої ви не впевнені, то безсерверний варіант допоможе вам не турбуватись про її працездатність. Створивши кінцеву точку, безсерверна база даних автоматично масштабуватиметься відповідно до потреб вашої програми.
Інтернет речей (IoT)
Інтернет речей (IoT) описує пристрої, які підключаються до інтернету для виконання різних функцій. Ці пристрої все частіше використовують FaaS (функції як послуга) для виконання своїх завдань, надсилаючи та отримуючи дані лише за потреби.
Компанії заощаджують кошти, не переплачуючи за невикористану обчислювальну потужність. FaaS забезпечує швидке та автоматичне масштабування, звільняючи розробників від турбот про непередбачувані навантаження.
Висновок
Ці приклади демонструють численні переваги безсерверної архітектури для розробників і компаній. Безсерверні бази даних підвищують швидкість та стійкість обчислень, зменшуючи при цьому час і витрати на масштабування. Існують різні типи безсерверних баз даних, як реляційних, так і нереляційних, але всі вони переслідують єдину мету: забезпечити масштабування за потреби, не ускладнюючи управління та зменшуючи витрати.