L'amélioration des performances de stockage des données pour une application Web axée sur le contenu est un processus itératif. Il est important de prendre en compte le débit et le volume de données potentiels que l'application doit accepter, ainsi que sa structure de base de données et ses technologies de stockage de données. Ce sont des considérations importantes qui doivent également être prises lors de la phase de conception initiale.
Des techniques telles que le scaling multidimensionnel et la mise en cache peuvent aider votre application à se développer pour prendre en charge plus d'utilisateurs et de données.
Débit de traitement des données
Le débit de traitement des données fait référence à la vitesse à laquelle les données sont traitées entre appareils, systèmes ou composants dans un environnement informatique. Elle mesure la capacité d'un système à traiter des données sur une période spécifique. Le débit est exprimé en unités de données par unité de temps, telles que les octets par seconde (B/s), les mégabits par seconde (Mbit/s) ou les transactions par seconde (TPS).
Le débit de traitement des données fait référence aux données que la base de données peut traiter pendant un certain temps. Ce point est important pour les applications Web axées sur le contenu, car elles doivent souvent traiter de grandes quantités de données en temps réel.
Les facteurs suivants peuvent avoir une incidence sur le débit de traitement des données:
- Type de base de données. Certaines bases de données sont plus efficaces pour traiter les données que d'autres.
- La configuration matérielle Le serveur de base de données doit disposer de suffisamment de processeurs, de mémoire et d'espace de stockage pour gérer la charge.
- Complexité de la requête Le traitement des requêtes complexes peut être plus long que celui des requêtes de base.
En lien avec le scaling, le débit est une métrique essentielle qui mesure la capacité et l'efficacité de votre application Web axée sur le contenu pour gérer les requêtes et traiter les données. Un débit élevé est essentiel pour gérer l'augmentation du trafic et maintenir des performances réactives.
Points à prendre en compte concernant le débit lors du scaling d'une application Web:
| Points à prendre en compte | |
|---|---|
| Équilibrage de charge | Un équilibreur de charge répartit équitablement le trafic entre les instances de serveur de votre application. Ainsi, aucun serveur ne se transforme en goulot d'étranglement, et vous pouvez tirer parti de la puissance de traitement combinée de plusieurs serveurs. |
| Scaling horizontal | Le scaling horizontal peut être utilisé pour augmenter le débit. Cette opération implique l'ajout d'instances de serveur supplémentaires à l'infrastructure de votre application. Le scaling horizontal permet à votre application de répartir les requêtes sur plusieurs serveurs, ce qui augmente le débit. |
| Scaling de base de données | Le cas échéant, envisagez des techniques de scaling de la base de données pour gérer l'augmentation des opérations de lecture et d'écriture. Ces techniques peuvent inclure l'utilisation d'une base de données distribuée ou l'optimisation des requêtes et de l'indexation de la base de données. |
| Autoscaling des bases de données | Les mécanismes d'autoscaling permettent d'ajouter ou de supprimer des instances de serveur en fonction des tendances du trafic en temps réel. Les plates-formes cloud fournissent souvent des fonctionnalités d'autoscaling pour ajuster les ressources en fonction de la demande. Réfléchissez aux fonctionnalités de scaling disponibles pour votre base de données et votre plate-forme, par exemple un service tel que l'autoscaler pour Spanner. |
| Optimisation du code et de l'algorithme | Examinez et optimisez en permanence le code et les algorithmes de votre application pour gagner en efficacité. Si vous limitez la consommation des ressources du serveur, le débit risque d'être plus élevé. |
| Régional/Mondial | Le stockage de données régional et mondial fait référence aux différentes manières de stocker et de gérer les données sur différents emplacements géographiques. Le stockage de données régional implique de stocker des données localement dans une région ou un emplacement spécifique, tandis que le stockage de données à l'échelle mondiale implique le stockage de données sur des serveurs situés dans différentes parties du monde. Le choix entre le stockage régional et le stockage mondial dépend de facteurs tels que la taille des données, le niveau de sécurité requis et leur accessibilité pour différents utilisateurs ou applications. |
| Distribution | La distribution du stockage des données implique la distribution des données sur plusieurs emplacements physiques ou virtuels afin d'en garantir la disponibilité, les performances et la sécurité. Ces méthodes incluent des systèmes de stockage distribués et des solutions cloud, choisis en fonction de facteurs tels que la taille et la complexité des données, les besoins de l'entreprise et la technologie disponible. Une stratégie bien planifiée peut apporter de la redondance, de l'évolutivité et d'autres avantages. |
Pour atteindre un débit élevé, vous devez optimiser divers aspects d'un système, allant du matériel et des logiciels à l'infrastructure réseau et aux algorithmes de traitement des données. Les techniques et optimisations spécifiques à votre application Web axée sur le contenu dépendent de vos besoins individuels en ce qui concerne les tâches de traitement des données et les contraintes potentielles du système.
Volume de données
Le scaling d'une application Web en fonction de la quantité de données stockées implique de gérer et d'augmenter la capacité de stockage de données pour faire face à des volumes de données croissants. Lors du scaling, vous devez planifier une infrastructure de stockage capable de gérer les défis liés à la croissance des données.
Points à prendre en compte concernant le stockage des données lors du scaling d'une application Web:
| Points à prendre en compte | |
|---|---|
| Types de données stockées | Certains types de données, tels que les images, les vidéos ou les données binaires, peuvent être plus difficiles à stocker ou occuper plus d'espace que d'autres. Les structures ou les types de données complexes peuvent également compliquer le scaling d'un système. Déterminez le type de données que votre application stocke et s'il s'agit du choix optimal. Vous pouvez également envisager des systèmes de stockage conçus spécifiquement pour votre cas d'utilisation ou pour vos données, tels que le stockage d'objets blob, les systèmes de stockage multimédia ou les bases de données de séries temporelles. |
| Nombre d'utilisateurs | Réfléchissez à la croissance future de votre application. Plus vous intégrez d'utilisateurs, plus vous devez stocker de données dans votre système, y accéder et les traiter. Le scaling des lectures et des écritures en fonction du profil de performances de votre application peut vous aider à optimiser davantage votre application à mesure que la demande augmente. |
| Choix de la technologie de stockage des données | Évaluez vos besoins réalistes en termes de stockage de données et choisissez la technologie de stockage de données la plus appropriée (NoSQL et SQL, par exemple). Lorsque vous faites votre choix, tenez compte des exigences liées à la structure des données, aux modèles d'accès et à l'évolutivité. |
| Partitionnement des données | La mise en œuvre de stratégies de partitionnement ou de partitionnement des données pour répartir les données sur plusieurs nœuds de stockage peut vous permettre de répartir la charge de données et, par conséquent, d'évoluer plus efficacement. Vous pouvez partitionner les données par utilisateur, par emplacement géographique ou selon d'autres critères en fonction des modèles d'accès aux données de votre application. |
| Mise en cache et compression des données | Utilisation de stratégies de mise en cache pour stocker en mémoire les données fréquemment consultées et réduire la charge sur vos systèmes de stockage Les techniques de compression des données peuvent également réduire les besoins de stockage et améliorer l'efficacité du transfert de données. |
| Gestion du cycle de vie des données | Implémentez des règles de cycle de vie des données pour gérer la conservation, l'archivage et la suppression des données. |
| Indexation de bases de données | Le cas échéant, optimisez l'indexation de la base de données, les performances des requêtes et la conception des schémas de base de données pour gérer efficacement la croissance des ensembles de données. |
Le stockage des données lors du scaling de votre application Web est un processus continu qui doit s'adapter aux besoins de votre application Web. Veillez à évaluer régulièrement les exigences de stockage, à surveiller les performances, et à ajuster votre infrastructure et vos stratégies de stockage selon les besoins pour vous assurer de pouvoir gérer efficacement et efficacement des quantités de données croissantes.
Mettre en cache les données fréquemment consultées
La mise en cache des données est un élément essentiel de votre stratégie de scaling. Elle permet d'améliorer les temps de réponse, de réduire la charge sur les systèmes backend et d'améliorer l'expérience utilisateur globale. La mise en cache consiste à stocker des données fréquemment consultées dans une couche de stockage temporaire afin qu'elles puissent être récupérées rapidement sans générer à plusieurs reprises les données à partir de la source.
Tenez compte du type de données auxquelles votre application accède fréquemment, du modèle et de la fréquence de récupération des données, ainsi que de leur taille.
Voici quelques exemples de stratégies de mise en cache lors du scaling d'une application Web:
| Stratégies | |
|---|---|
| Mise en cache des objets | La mise en cache d'objets fait référence à la mise en cache d'objets individuels tels que des résultats de requête de base de données, des réponses d'API ou des fragments HTML. Les options les plus courantes incluent Redis, Memcached et Varnish. |
| Mise en cache des pages | La mise en cache des pages implique la mise en cache de pages Web entières. Cette option est adaptée au contenu statique et peut être mise en œuvre à l'aide de proxys inverses, de générateurs de sites statiques ou de CDN. |
| Mise en cache de la base de données et des requêtes | La mise en cache des bases de données et des requêtes fait référence à la mise en cache des résultats des requêtes de base de données fréquemment exécutées afin de réduire la charge sur votre serveur de base de données. |
| Mise en cache de toute la page | La mise en cache de toute la page peut être utilisée pour le contenu dynamique. Il s'agit de mettre en cache l'intégralité de pages HTML affichées afin de réduire la charge sur le serveur et la base de données. |
| Mise en cache côté client | La mise en cache côté client fait référence à des mécanismes tels que la mise en cache du navigateur pour stocker des éléments localement sur les appareils des utilisateurs. Vous pouvez spécifier des en-têtes de contrôle du cache pour contrôler la durée de mise en cache des éléments dans les navigateurs. |
La mise en cache est un élément important d'une stratégie globale d'optimisation des performances. Elle permet de s'assurer que votre application peut gérer efficacement l'augmentation du trafic utilisateur et des demandes de données.
Scaling des lectures et des écritures
Tenez compte des exigences de débit et de volume de données, ainsi que des optimisations potentielles de la mise en cache, afin de déterminer comment le stockage de données de votre application peut évoluer davantage. Lors du choix d'un système de stockage de données, il est important de prendre en compte l'impact des lectures et des écritures. Vous pouvez envisager cela en considérant le type d'opérations pris en charge par votre application, et en optimisant le stockage de données pour ces cas d'utilisation et ces modes d'utilisation. Par exemple, certaines opérations peuvent bénéficier d'un scaling asymétrique ou symétrique.
Scaling asymétrique
Dans certains cas, les applications Web axées sur le contenu peuvent présenter une asymétrie de lecture ou d'écriture. Cela signifie que le volume de lectures ou d'écritures peut être considérablement plus élevé que pour l'autre type d'opération. Dans ce cas, il est important de faire évoluer la base de données en conséquence. Réfléchissez à votre application et à la manière dont les données sont consultées et écrites.
Les facteurs pouvant affecter l'asymétrie de lecture ou d'écriture sont les suivants:
- Type de l'application. Certaines applications nécessitent plus de ressources en lecture que d'autres.
- Comportement de l'utilisateur. La façon dont les utilisateurs interagissent avec l'application peut également affecter l'asymétrie de lecture ou d'écriture.
Mise à l'échelle symétrique
Le scaling symétrique permet de faire évoluer les opérations de lecture et d'écriture de manière linéaire, sans créer de goulots d'étranglement à mesure que l'application se développe. Le scaling symétrique pour les opérations de lecture et d'écriture dans une application Web axée sur le contenu peut être difficile à réaliser, en particulier lors de la gestion d'importants volumes de données et d'un trafic utilisateur élevé.
Les stratégies permettant d'obtenir une mise à l'échelle symétrique sont les suivantes:
| Stratégies | |
|---|---|
| Bases de données distribuées | Les bases de données telles que Google Cloud Bigtable sont conçues pour répartir les données sur plusieurs nœuds et offrir une évolutivité aux opérations de lecture et d'écriture. |
| Partitionnement des données | Le partitionnement des données garantit que les données sont réparties uniformément, et que chaque partition peut gérer les opérations de lecture et d'écriture indépendamment. |
| Mise en cache des calques | Implémentez les couches de mise en cache pour les charges de travail prêtes à l'emploi. Mettez en cache les données fréquemment consultées afin de réduire la charge pesant sur la base de données pour les opérations de lecture. |
| Traitement asynchrone | Vous pouvez décharger les opérations d'écriture chronophages ou non urgentes sur des processus ou des files d'attente en arrière-plan à l'aide du traitement asynchrone. Votre application continue de traiter les lectures sans attendre la fin des écritures. |
Le scaling symétrique nécessite une approche complète de l'ensemble de la pile d'applications, de l'interface au backend, et de la base de données aux couches de mise en cache. Le scaling symétrique contribue à la cohérence des performances, à l'utilisation équilibrée des ressources, à la haute disponibilité et à l'évolutivité à travers les dimensions. Veillez à ajuster votre stratégie de scaling si nécessaire et soyez prêt à faire face aux goulots d'étranglement, le cas échéant.