Redis

Almacén de datos en memoria, de código abierto y rápido que puede utilizarse como base de datos, caché, agente de mensajes y cola.

¿Qué es Redis?

Redis, que significa Remote Dictionary Server, es un rápido almacén de datos clave-valor en memoria de código abierto. El proyecto se inició cuando Salvatore Sanfilippo, el desarrollador original de Redis, trataba de mejorar la escalabilidad de su empresa emergente italiana. A partir de ahí, desarrolló Redis, que ahora se utiliza como base de datos, caché, agente de mensajes y cola.

Redis ofrece tiempos de respuesta inferiores al milisegundo, lo que permite que se realicen millones de solicitudes por segundo para aplicaciones en tiempo real de la industria, como videojuegos, tecnología publicitaria, servicios financieros, sanidad e IoT. Hoy en día, Redis es uno de los motores de código abierto más populares en la actualidad, denominado la base de datos “preferida” por Stack Overflow durante cinco años consecutivos. Por su rápido rendimiento, Redis es una opción muy habitual en aplicaciones de almacenamiento en caché, administración de sesiones, videojuegos, tablas de clasificación, análisis en tiempo real, datos geoespaciales, servicios de vehículos compartidos, chat/mensajería, streaming de contenido multimedia y publicación/suscripción.

AWS ofrece dos servicios completamente administrados para ejecutar Redis. Amazon MemoryDB for Redis es un servicio de base de datos en memoria duradero y compatible con Redis, que ofrece un rendimiento ultrarrápido. Amazon ElastiCache for Redis es un servicio de almacenamiento en caché completamente administrado que acelera el acceso a los datos desde las bases de datos primarias y los almacenes de datos con una latencia de microsegundos. Además, ElastiCache también ofrece soporte para Memcached, otro popular motor de almacenamiento en caché de código abierto.

Para más información sobre cómo impulsar sus aplicaciones con Amazon ElastiCache for Redis, consulte esta charla técnica en línea

Beneficios de Redis

Rendimiento

Todos los datos de Redis residen en la memoria, lo que permite un acceso a datos de baja latencia y alto rendimiento. A diferencia de las bases de datos tradicionales, los almacenes de datos en memoria no requieren un viaje al disco, lo que reduce la latencia del motor a microsegundos. Debido a esto, el almacén de datos en memoria permite soportar una cantidad mucho mayor de operaciones y ofrecer tiempos de respuesta más rápidos. El resultado es un desempeño increíblemente rápido y operaciones de lectura o escritura promedio que se ejecutan en menos de un milisegundo y una capacidad para procesar millones de operaciones por segundo.

Estructuras de datos flexibles

A diferencia de otros almacenes de datos de clave valor simplistas que ofrecen estructuras de datos limitadas, Redis cuenta con una amplia variedad de estructuras de datos para satisfacer los requisitos de sus aplicaciones. Los tipos de datos de Redis incluyen:

  • Cadenas: datos de texto o binarios de hasta 512 MB de tamaño
  • Listas: una colección de cadenas en el orden en que se agregaron
  • Conjuntos: una colección desordenada de cadenas con la capacidad para intercalarse, unirse y diferenciarse de otros tipos de conjuntos
  • Conjuntos ordenados: conjuntos ordenados por un valor
  • Hashes: una estructura de datos para almacenar una lista de campos y valores
  • Mapas de bits: un tipo de datos que ofrece operaciones a nivel de bits
  • HyperLogLogs: una estructura de datos probabilísticos para estimar los elementos únicos en un conjunto de datos
  • Secuencias: una cola de mensajes de estructura de datos de registro
  • Geoespacial: mapas de entradas basados en longitud / latitud, "cercanía"

Simplicidad y facilidad de uso

Redis le permite escribir código tradicionalmente complejo con menos líneas y más simples. Con Redis puede escribir menos líneas de código para almacenar, obtener acceso y utilizar datos en sus aplicaciones. La diferencia es que los desarrolladores que usan Redis pueden usar una estructura de comando simple en contraposición a los lenguajes de consulta de bases de datos tradicionales. Por ejemplo, puede usar la estructura de datos hash de Redis para mover datos a un almacén de datos con solo una línea de código. Una tarea de similares características en un almacén de datos sin estructuras de datos hash necesitaría muchas líneas de código para realizar la conversión de un formato a otro. Redis incluye estructuras de datos originales y muchas opciones para trabajar e interactuar con ellos. Los desarrolladores de Redis tienen a su disposición más de cien clientes de código abierto. Entre los lenguajes admitidos se encuentran Java, Python, PHP, C, C++, C#, JavaScript, Node.js, Ruby, R, Go y muchos otros.

Replicación y persistencia

Redis utiliza una arquitectura con servidor principal y réplica y admite la replicación asíncrona en la que los datos se replican en numerosos servidores de réplicas. De este modo, se logra un mejor nivel de rendimiento de lectura (ya que las solicitudes se pueden repartir entre varios servidores) y menores tiempos de recuperación cuando el servidor principal sufre un corte. Por una cuestión de persistencia, Redis admite copias de seguridad puntuales (copia el conjunto de datos Redis en el disco).

Redis no se creó para ser una base de datos duradera y coherente. Si necesita una base de datos duradera y compatible con Redis, considere Amazon MemoryDB para Redis. Debido a que MemoryDB usa un registro transaccional duradero que almacena datos en múltiples zonas de disponibilidad (AZ), puede usarlo como su base de datos principal. MemoryDB está diseñado específicamente para permitir que los desarrolladores utilicen la API de Redis sin preocuparse por administrar una caché, una base de datos o la infraestructura subyacente por separado.

Alto nivel de disponibilidad y escalabilidad

Redis ofrece una arquitectura con servidor principal y réplica en una topología en clústeres o principal con un único nodo. Esto permite crear soluciones con un alto nivel de disponibilidad, lo que ofrece fiabilidad y rendimiento estables. Cuando se necesita ajustar el tamaño de un clúster, se encuentran disponibles diferentes opciones de escalado. Esto permite que el tamaño del clúster se ajuste a sus necesidades.

Código abierto

Redis es un proyecto de código abierto que cuenta con el apoyo de una comunidad activa, incluyendo AWS. No hay limitaciones de proveedores ni tecnología porque Redis está basado en estándares abiertos, admite formatos de datos abiertos y cuenta con una completa base de clientes.

Almacenamiento en caché

Redis es una excelente opción para implementar una caché en memoria de alta disponibilidad a fin de reducir la latencia de acceso a los datos, incrementar la capacidad de procesamiento y aliviar la carga de la aplicación y de la base de datos relacional o NoSQL. Redis puede suministrar elementos solicitados frecuentemente con tiempos de respuesta inferiores a un milisegundo, y permite ajustar la escala con facilidad en caso de cargas mayores sin tener que ampliar el costoso backend. El almacenamiento en caché de resultados de consultas en bases de datos, de sesiones persistentes, de páginas web y de objetos de uso frecuente, como imágenes, archivos y metadatos, son ejemplos comunes de tipos de almacenamiento en caché que se pueden realizar con Redis.

Chat, mensajería y colas

Redis admite tareas de publicación y suscripción con correspondencia de patrones y una variedad de estructuras de datos, como listas, conjuntos ordenados y hashes. Eso le permite a Redis respaldar salas de chat de alto rendimiento, streaming de comentarios en tiempo real, actividades en redes sociales e intercomunicaciones entre servidores. La estructura de datos de Listas de Redis facilita la implementación de una cola liviana. Las listas ofrecen operaciones atómicas, así como capacidades de bloqueo, por lo que resultan aptas para una variedad de aplicaciones que requieren un agente de mensajes fiable o una lista circular.

Tablas de clasificación de videojuegos

Redis es una de las opciones favoritas de los desarrolladores de videojuegos que necesitan crear tablas de clasificación con datos generados en tiempo real. Simplemente utilice la estructura de datos de los conjuntos clasificados de Redis, que proporciona singularidad de elementos, mientras que mantiene la lista ordenada por puntaje de usuarios. Crear una lista de clasificación en tiempo real es tan sencillo como actualizar la puntuación de un usuario cada vez que cambia. También puede utilizar los conjuntos clasificados para administrar datos de serie temporal con sellos de tiempo como puntuación.

Almacén de sesiones

Redis, un almacén de datos en memoria con un alto nivel de disponibilidad y persistencia, es una de las opciones favoritas de los desarrolladores de aplicaciones para almacenar y administrar datos de sesiones para aplicaciones a escala de Internet. Redis ofrece la latencia menor a un milisegundo, la escala y la resiliencia necesarias para administrar datos de sesiones, como perfiles de usuarios, credenciales, estados de sesiones y personalización específica para usuarios.

Streaming completo de contenido multimedia

Redis ofrece un almacén de datos en memoria y ágil para respaldar casos de uso de streaming en directo. El almacenamiento de metadatos de Redis se puede utilizar para perfiles de usuarios e historial de visualizaciones, tokens/información de autenticación para millones de usuarios y archivos de manifiestos para permitir que CDN haga streaming de videos a millones de usuarios de aplicaciones móviles y de escritorio en un determinado momento.

Análisis geoespacial

Redis ofrece estructuras de datos en memoria y operadores personalizados para administrar datos geoespaciales a escala y con velocidad. Los comandos como GEOADD, GEODIST, GEORADIUS y GEORADIUSBYMEMBER utilizados para almacenar, procesar y analizar datos geoespaciales en tiempo real facilitan y agilizan las tareas con Redis. Puede usar Redis para agregar características basadas en ubicación geográfica, como tiempo de conducción, distancia recorrida y puntos de interés, a sus aplicaciones.

Machine Learning

Las aplicaciones modernas basadas en datos exigen que el Machine Learning procese rápidamente grandes volúmenes de datos variados y ágiles, y que automatice la toma de decisiones. Para casos de uso como la detección de fraudes en juegos y servicios financieros, las subastas en tiempo real en el sector de la tecnología publicitaria y las coincidencias en aplicaciones de citas y viajes compartidos, la capacidad para procesar datos instantáneamente y tomar decisiones en decenas de milisegundos tiene una importancia fundamental. Redis le proporciona un almacén de datos en memoria para crear, entrenar e implementar rápidamente modelos de Machine Learning.

Análisis en tiempo real

Redis se puede usar con soluciones de streaming, como Apache Kafka y Amazon Kinesis, como almacén de datos en memoria para incorporar, procesar y analizar datos en tiempo real con una latencia menor a un milisegundo. Redis es la opción ideal para casos de uso de análisis en tiempo real, como análisis de datos de redes sociales, focalización de anuncios, personalización e IoT.

Compatibilidad con lenguajes de Redis

Redis soporta la mayoría de los principales protocolos y lenguajes de programación, incluidos:

Python

Java

PHP

Redis vs. Memcached

Tanto Redis como Memcached son almacenes de datos en memoria de código abierto. Memcached, un servicio de almacenamiento en caché de memoria distribuida de alto rendimiento, está diseñado para la simplicidad, mientras que Redis ofrece un extenso conjunto de características que lo hacen efectivo para una amplia gama de casos de uso. Si desea ver una comparación de características más detallada para que lo ayude a tomar una decisión, consulte Redis vs Memcached. Ambos trabajan con bases de datos relacionales o de clave-valor a fin de mejorar el rendimiento, tales como MySQL, PostgreSQL, Aurora, Oracle, SQL Server, DynamoDB, etc.

Uso de Redis en AWS

AWS ofrece dos servicios totalmente administrados compatibles con Redis: Amazon MemoryDB for Redis y Amazon ElastiCache for Redis.

Amazon MemoryDB for Redis

Amazon MemoryDB for Redis es un servicio de base de datos en memoria duradero y compatible con Redis, que ofrece un rendimiento ultrarrápido. Está especialmente diseñado para aplicaciones modernas creadas con arquitecturas de microservicios. Amazon MemoryDB almacena datos de forma duradera en varias zonas de disponibilidad (AZ) mediante un registro transaccional Multi-AZ para permitir una rápida conmutación por error, recuperación de bases de datos y reinicios de nodos. Con Amazon MemoryDB, todos sus datos se almacenan en la memoria, lo que le permite lograr una latencia de lectura de microsegundos y una latencia de escritura de milisegundos de un solo dígito y un alto rendimiento. 

Para obtener más información sobre Amazon Memory DB for Redis, consulte la documentación de Memory DB.

Amazon ElastiCache for Redis

Amazon ElastiCache for Redis es un servicio de almacenamiento en caché completamente administrado que facilita la configuración, el funcionamiento y el escalado de un caché en la nube. Con ElastiCache for Redis, puede acelerar la velocidad de la aplicación y desbloquear la latencia de lectura y escritura de microsegundos mediante la captura de datos en las bases de datos primarias y los almacenes de datos. ElastiCache for Redis está disponible para una prueba gratuita con el nivel gratuito de AWS

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