Cơ sở dữ liệu In-Memory là gì? Nói một cách đơn giản, đó là cơ sở dữ liệu được lưu giữ trong bộ nhớ máy tính thay vì lưu trữ trên ổ cứng (HDD/SSD). Đối với hầu hết các ứng dụng doanh nghiệp, khi mà thời gian cần để lưu trữ và truy xuất dữ liệu là yếu tố lớn nhất quyết định yếu tố hoàn thành công việc – mặc dù một vài phần nghìn giây (seconds) để truy xuất dữ liệu từ ổ đĩa có vẻ bình thường nhưng khi nhân với hàng nghìn hoặc hàng triệu bản ghi thì sự chậm trễ có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tốc độ và hiệu suất hệ thống. Lúc này việc dữ liệu đã có trong bộ nhớ (Memory – RAM), thì việc truy cập gần như tức thời.
Các doanh nghiệp ngày nay cần thông tin theo thời gian thực – nói cách khác, họ cần biết những gì đang xảy ra hiện tại chứ không phải những gì có thể đã xảy ra ngày hôm qua hoặc thậm chí vài phút trước. Các doanh nghiệp kỳ vọng hệ thống máy tính của họ làm được nhiều tác vụ và nhanh hơn các hệ thống cũ để họ có thể tăng năng lực cạnh tranh và theo kịp xu hướng thế giới đang thay đổi một cách nhanh chóng. Cơ sở dữ liệu In-Memory là câu trả lời, ở quá khứ vài thập kỷ trước thì công nghệ và chi phí bị hạn chế , bộ nhớ (RAM) vẫn quá đắt và các hệ thống máy tính chưa tương thích để xử lý lượng lớn bộ nhớ RAM. Tuy nhiên giờ đây, tất cả những điều đó đã thay đổi. Các cơ sở dữ liệu hiện đại (CSDL) có thể mang lại tốc độ và khả năng phản hồi mà người dùng doanh nghiệp ngày nay cần. Các chương trình được viết cho CSDL In-Memory yêu cầu ít lệnh hơn để thực thi cho nên hiển nhiên chúng sẽ nhanh hơn. Truy vấn dữ liệu để tìm kiếm thông tin không còn bị chậm trễ như các hệ thống cơ sở dữ liệu truyền thống thường gặp.
CSDL In-Memory, còn được gọi là cơ sở dữ liệu thời gian thực (RTDB), khái niệm này đã có từ những năm 1980 và được sử dụng trong các ngành yêu cầu thời gian phản hồi nhanh, chẳng hạn như viễn thông, ngân hàng, du lịch và gaming. Giờ đây, nhờ giá của bộ nhớ RAM và phần cứng hệ thống đã giảm đáng kể cho nên hệ thống ERP cũng đang dần được hưởng lợi nhờ công nghệ này.
CSDL In-Memory được sử dụng vào lĩnh vực nào ngày nay?
Sự xuất hiện ngày một nhiều của các hệ thống Datacenter/Server có dung lượng RAM lớn với giá cả phải chăng, từ đó đã mở ra cơ hội cho các loại ứng dụng doanh nghiệp xử lý và phản hồi nhanh hơn , không chỉ các hệ thống có số lượng giao dịch với khối lượng lớn được đề cập ở trên. CSDL In-Memory lý tưởng cho các ứng dụng cần xử lý nhiều dữ liệu (chẳng hạn như lập kế hoạch, mô phỏng và phân tích nâng cao), cũng như nhu cầu truy cập dữ liệu ngẫu nhiên (vài năm, vài kì kế toán trước) hoặc với lưu lượng truy cập tăng đột biến (Sales Event) mà không thể đoán trước. CSDL này đặc biệt tốt cho những công ty có lượng giao dịch dữ liệu đang mở rộng nhanh chóng, chẳng hạn như:
- Thiết bị giám sát y tế
- Phân tích tài chính theo thời gian thực
- Online banking
- E-commerce, đấu thầu trực tuyến
- Dữ liệu thị trường theo thời gian thực về các sản phẩm hoặc ưu đãi mới
- Machine learning các ứng dụng thanh toán
- Xử ý thông tin địa lý GIS
- Truyền dữ liệu cảm biến (IoT)
- Quản lý mạng và lưới điện
- Kết quả quảng cáo (thử nghiệm A/B cho quảng cáo trực tuyến)
- Nền tảng gaming tương tác như VR
- Và nhiều hơn thế nữa…
Lợi ích của công nghệ In-Memory
Tốc độ đọc và ghi dữ liệu là đặc điểm chính của CSDL In-Memory, thứ cho phép xử lý nhanh hơn và cải thiện phản hồi trong các ứng dụng doanh nghiệp. Ngoài ra các nhà phát triển ứng dụng cũng đã nhanh chóng nhận ra rằng bên cạnh việc giúp phản hồi nhanh hơn và khả năng tăng cường này cũng có giá trị trong việc cho phép thiết kế lại một số công cụ và chương trình khác mang lại nhiều giá trị hơn. Nhiều cải tiến có thể được thực hiện trong việc thiết kế các mô hình và quy trình dữ liệu nội bộ.
Mô hình dữ liệu (Data model): Một số cấu trúc cơ sở dữ liệu khác nhau đã được phát triển cho các công nghệ cũ nhằm tối ưu hóa việc truy cập dữ liệu cho các tác vụ khác nhau:
- Dữ liệu lưu dạng hàng (row base) (mô hình truyền thống)
- Kiến trúc dữ liệu theo cột (column base), cung cấp khả năng phản hồi và truy cập nhanh với khối lượng lớn cho một tập hợp dữ liệu
- Cơ sở dữ liệu đặc biệt cho dữ liệu phi cấu trúc và
- Những thứ khác có thể tăng tốc độ truy cập trong các trường hợp sử dụng đặc thù hoặc đáp ứng các yêu cầu đặc biệt.
CSDL In-Memory hiện đại cho phép lưu trữ tất cả các loại dữ liệu trong một hệ thống duy nhất, bao gồm các giao dịch có cấu trúc và dữ liệu phi cấu trúc như giọng nói, video, tài liệu và email – tất cả đều cho ra khả năng truy cập nhanh.
Xử lý nhanh: CSDL In-memory nhanh hơn CSDL truyền thống vì chúng yêu cầu ít lệnh thực thi CPU hơn để truy xuất dữ liệu. Các nhà phát triển có thể khai thác lợi ích này bằng cách bổ sung thêm nhiều chức năng hơn mà không gây nặng nề lên hiệu suất của hệ thống. Ngoài ra, việc sử dụng xử lý song song để có thể xử lý đồng thời nhiều tập hợp con (cột column base) sẽ tăng thêm tốc độ và giảm dung lượng.
Các công cụ kết hợp: Các ứng dụng truyền thống “Xử lý giao dịch trực tuyến (OLTP)” lưu trữ dữ liệu giao dịch trong CSDL cũ. Sau đó, để có được cái nhìn phân tích, dữ liệu thường được chuyển đến cơ sở dữ liệu riêng biệt (kho dữ liệu/Datawarehouse), nơi có thể sử dụng các công cụ xử lý phân tích trực tuyến (OLAP) để phân tích các tập dữ liệu lớn (hoặc Dữ liệu lớn). Với CSDL In-memory hiện đại có thể hỗ trợ đồng thời cả OLAP và OLTP, loại bỏ nhu cầu lưu trữ dự phòng và độ trễ giữa các lần truyền dữ liệu, từ đó loại bỏ mọi lo ngại về tính đầy đủ hoặc kịp thời của dữ liệu.
Lưu trữ được tinh gọn: Cơ sở dữ liệu truyền thống lưu trữ một lượng lớn dữ liệu một cách dư thừa. Ví dụ: hệ thống tạo một bản sao của mỗi bản ghi dữ liệu (rows) khi có thực thi Update/cập nhật làm tăng về yêu cầu không gian lưu trữ. Ngoài việc tránh tình trạng dư thừa đối với OLAP/OLTP được đề cập ở trên, cơ sở dữ liệu hướng cột (column base) còn hạn chế được sự gia tăng không gian lưu trữ khi có các thay đổi khi áp dụng cho các bảng (Tables).
Nhìn thông tin tức thời: CSDL In-Memory hiện đại cung cấp các phân tích nhúng để cung cấp thông tin chi tiết về doanh nghiệp đồng thời cho các cảnh báo theo thời gian thực và báo cáo hoạt động về dữ liệu giao dịch tức thì.
CSDL In-Memory hoạt động ra sao
Sẽ không hiệu quả và không cần thiết nếu lưu giữ tất cả dữ liệu trong bộ nhớ; một số thông tin được lưu giữ trong bộ nhớ (gọi là kho lưu trữ nóng Hot storage) trong khi dữ liệu khác được lưu trữ trên đĩa (lưu trữ lạnh Cold storage). Các phân vùng nóng và lạnh xuất phát từ các mô hình xử lý thông tin được phát triển bởi ngành điện toán đám mây.
Dữ liệu nóng được coi là quan trọng và được truy cập thường xuyên, vì vậy nó được lưu trong bộ nhớ RAM để truy xuất và chỉnh sửa nhanh chóng.
Dữ liệu tĩnh – nói cách khác, nhóm dữ liệu này không thường xuyên được truy xuất và thường không cần thiết để sử dụng hằng ngày – do đó nó có thể được lưu trữ theo phương thức ít tốn kém hơn (và có khả năng mở rộng vô hạn) trên ổ đĩa (HDD và SSD). Dữ liệu lưu trữ lạnh không được hưởng lợi từ khả năng truy cập nhanh của CSDL In-Memory, nhưng nó vẫn luôn sẵn sàng đáp ưng khi cần cho các ứng dụng ít yêu cầu hơn về tốc độ. Kho lạnh – Cold Storage là lựa chọn tốt nhất cho các dữ liệu lịch sử và những thứ tương tự.
Khi lập kế hoạch chuyển đổi sang CSDL In-Memory, nhóm triển khai sẽ quyết định cách sắp xếp dữ liệu hiện có vào kho lưu trữ lạnh cho các yêu cầu trước đây và lưu trữ nóng cho các hoạt động đang diễn ra. Tiêu chí lưu trữ để giữ cho hệ thống đang hoạt động và dữ liệu ở trạng thái tốt nhất cũng phải được xác định.
Hệ thống CSDL In-Memory được thiết kế với khả năng “luôn duy trì” để ghi nhật ký (log) tất cả các giao dịch và thay đổi nhằm cung cấp khả năng sao lưu dữ liệu tiêu chuẩn và đáp ứng nhu cầu khôi phục hệ thống. Tính “luôn duy trì” trong các hệ thống hiện đại cho phép chúng chạy ở tốc độ tối đa trong khi vẫn duy trì dữ liệu trong trường hợp mất điện.
Thời điểm chuyển đổi lên CSDL In-Memory
CSDL In-Memory hiện đại là nền tảng quan trọng cho quá trình chuyển đổi kỹ thuật số. Tại sao? Bởi vì doanh nghiệp kỹ thuật số không thể sử dụng dữ liệu của ngày hôm qua để đưa ra quyết định của ngày hôm nay. Bên cạnh đó, giá trong bộ nhớ đã thấp hơn và dung lượng bộ nhớ ngày càng cao, CSDL In-Memory là một lựa chọn tốt cho các doanh nghiệp cần thông tin chi tiết theo thời gian thực để phát triển mạnh trong nền kinh tế ngày nay.
Tại sao lại chọn SAP HANA
Lợi ích thực tiễn mà SAP HANA mang lại Learn more