การทำงานและการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับพื้นที่เก็บข้อมูลของเว็บแอปที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหา

การปรับปรุงประสิทธิภาพพื้นที่เก็บข้อมูลสำหรับเว็บแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหาเป็นกระบวนการที่ต้องทำซ้ำ คุณควรพิจารณาอัตราการส่งข้อมูลและปริมาณข้อมูลที่เป็นไปได้ที่แอปพลิเคชันต้องรองรับ ร่วมกับโครงสร้างฐานข้อมูลและเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูล สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงเหล่านี้คือขั้นตอนการออกแบบเริ่มต้นเช่นกัน

เทคนิคต่างๆ เช่น การปรับขนาดและการแคชแบบหลายมิติจะช่วยให้แอปพลิเคชันของคุณเติบโตยิ่งขึ้นเพื่อรองรับผู้ใช้และข้อมูลได้มากขึ้น

อัตราการส่งข้อมูลในการประมวลผลข้อมูล

อัตราการส่งข้อมูลของข้อมูลการประมวลผลหมายถึงอัตราที่มีการประมวลผลข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ ระบบ หรือส่วนประกอบภายในสภาพแวดล้อมการประมวลผล โดยวัดความสามารถของระบบในการประมวลผลข้อมูลภายในระยะเวลาที่เฉพาะเจาะจง อัตราการส่งข้อมูลจะแสดงเป็นหน่วยข้อมูลต่อหน่วยเวลา เช่น ไบต์ต่อวินาที (B/วินาที) เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) หรือจำนวนธุรกรรมต่อวินาที (TPS)

อัตราการส่งข้อมูลของข้อมูลการประมวลผลหมายถึงข้อมูลที่ฐานข้อมูลประมวลผลได้ในช่วงเวลาหนึ่งๆ สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับเว็บแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหา เนื่องจากแอปพลิเคชันเหล่านี้มักต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมากแบบเรียลไทม์

ปัจจัยที่อาจส่งผลต่ออัตราการส่งข้อมูลในการประมวลผลข้อมูล ได้แก่

• ประเภทของฐานข้อมูล ฐานข้อมูลบางฐานข้อมูลมีประสิทธิภาพ ในการประมวลผลข้อมูลมากกว่าฐานข้อมูลอื่นๆ
• การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลควรมี CPU, หน่วยความจำ และพื้นที่เก็บข้อมูลเพียงพอที่จะรองรับโหลด
• ความซับซ้อนของการค้นหา การค้นหาที่ซับซ้อนอาจใช้เวลาประมวลผลนานกว่าการค้นหาแบบพื้นฐาน

เมื่อเชื่อมโยงกับการปรับขนาด อัตราการส่งข้อมูลเป็นเมตริกสำคัญที่วัดความจุและประสิทธิภาพของเว็บแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหาเพื่อจัดการคำขอและประมวลผลข้อมูล อัตราการส่งข้อมูลสูงมีความสำคัญต่อการจัดการการเข้าชมที่เพิ่มขึ้นและการรักษาประสิทธิภาพที่ปรับเปลี่ยนตามอุปกรณ์

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับอัตราการส่งข้อมูลเมื่อปรับขนาดเว็บแอปพลิเคชันมีดังนี้

ข้อควรพิจารณา
การจัดสรรภาระงาน	ตัวจัดสรรภาระงานกระจายการรับส่งข้อมูลไปยังอินสแตนซ์เซิร์ฟเวอร์ของแอปพลิเคชันของคุณอย่างสม่ำเสมอ วิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีเซิร์ฟเวอร์ใดที่กลายเป็นจุดคอขวดและคุณสามารถใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพการประมวลผลแบบรวมของเซิร์ฟเวอร์หลายๆ เซิร์ฟเวอร์ได้
การปรับขนาดแนวนอน	ใช้การปรับขนาดแนวนอนเพื่อเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลได้ ซึ่งต้องมีการเพิ่มอินสแตนซ์เซิร์ฟเวอร์ไปยังโครงสร้างพื้นฐานของแอปพลิเคชัน การปรับขนาดแนวนอนช่วยให้แอปพลิเคชันกระจายคำขอไปยังหลายๆ เซิร์ฟเวอร์ได้ ซึ่งจะเพิ่มอัตราการส่งข้อมูล
การปรับขนาดฐานข้อมูล	หากเป็นไปได้ ให้ลองพิจารณาเทคนิคการปรับขนาดฐานข้อมูลเพื่อจัดการกับการดำเนินการอ่านและเขียนที่เพิ่มขึ้น เทคนิคเหล่านี้อาจรวมถึงการใช้ฐานข้อมูลแบบกระจายหรือการเพิ่มประสิทธิภาพการค้นหาและการจัดทำดัชนีฐานข้อมูล
การปรับขนาดฐานข้อมูลอัตโนมัติ	กลไกการปรับขนาดอัตโนมัติเพิ่มหรือนำอินสแตนซ์เซิร์ฟเวอร์ออกได้โดยอิงตามรูปแบบการรับส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ แพลตฟอร์มระบบคลาวด์มักมีฟีเจอร์การปรับขนาดอัตโนมัติเพื่อปรับทรัพยากรให้ตรงกับความต้องการ ลองพิจารณาฟีเจอร์การปรับขนาดที่พร้อมใช้งานสำหรับฐานข้อมูลและแพลตฟอร์มของคุณ เช่น บริการอย่าง Autoscaler for Spanner
การเพิ่มประสิทธิภาพโค้ด/อัลกอริทึม	ตรวจสอบและเพิ่มประสิทธิภาพโค้ดและอัลกอริทึมของแอปพลิเคชันอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีประสิทธิภาพ การลดการใช้ทรัพยากรเซิร์ฟเวอร์อาจทำให้อัตราการส่งข้อมูลสูงขึ้น
ระดับภูมิภาค/ทั่วโลก	พื้นที่เก็บข้อมูลระดับภูมิภาคและทั่วโลกหมายถึงวิธีการต่างๆ ในการจัดเก็บข้อมูลและจัดการข้อมูลในตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ต่างๆ การจัดเก็บข้อมูลระดับภูมิภาคเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บข้อมูลไว้ในภูมิภาคหรือตำแหน่งเฉพาะ ส่วนพื้นที่เก็บข้อมูลทั่วโลกจะรวมถึงการจัดเก็บข้อมูลบนเซิร์ฟเวอร์ที่อยู่ในส่วนต่างๆ ของโลก ตัวเลือกระหว่างพื้นที่เก็บข้อมูลระดับภูมิภาคและระดับโลกจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดของข้อมูล ระดับการรักษาความปลอดภัยที่จำเป็น และความสามารถในการเข้าถึงข้อมูลสำหรับผู้ใช้หรือแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน
การจัดจำหน่าย	การกระจายพื้นที่เก็บข้อมูลเกี่ยวข้องกับการกระจายข้อมูลไปยังตำแหน่งจริงหรือเสมือนหลายแห่งเพื่อให้มีความพร้อมใช้งาน ประสิทธิภาพ และความปลอดภัย เมธอดต่างๆ รวมถึงระบบพื้นที่เก็บข้อมูลแบบกระจายและโซลูชันระบบคลาวด์ที่เลือกโดยอิงจากปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดและความซับซ้อนของข้อมูล ความต้องการขององค์กร และเทคโนโลยีที่มีอยู่ กลยุทธ์ที่วางแผนมาอย่างดีอาจมีความซ้ำซ้อน ความสามารถในการปรับขนาด และประโยชน์อื่นๆ

การบรรลุอัตราการส่งข้อมูลสูงต้องอาศัยการเพิ่มประสิทธิภาพในด้านต่างๆ ของระบบ ตั้งแต่ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายและอัลกอริทึมการประมวลผลข้อมูล เทคนิคและการเพิ่มประสิทธิภาพเฉพาะที่จำเป็นสำหรับเว็บแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหาขึ้นอยู่กับความต้องการส่วนตัวของคุณที่เกี่ยวข้องกับงานการประมวลผลข้อมูลและข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้นของระบบ

ปริมาณข้อมูล

การปรับขนาดเว็บแอปพลิเคชันในแง่ของปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บไว้เกี่ยวข้องกับการจัดการและขยายความจุพื้นที่เก็บข้อมูลเพื่อรองรับปริมาณข้อมูลที่เพิ่มขึ้น เมื่อปรับขนาด คุณต้องวางแผนสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของพื้นที่เก็บข้อมูลที่รับมือกับความท้าทายของการเติบโตของข้อมูลได้

ข้อควรพิจารณาสำหรับพื้นที่เก็บข้อมูลเมื่อปรับขนาดเว็บแอปพลิเคชันมีดังนี้

ข้อควรพิจารณา
ประเภทของข้อมูลที่จัดเก็บ	ข้อมูลบางประเภท เช่น รูปภาพ วิดีโอ หรือข้อมูลไบนารี อาจจัดเก็บได้ยากหรือ ใช้พื้นที่มากกว่าข้อมูลประเภทอื่นๆ ประเภทหรือโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อนอาจทำให้การปรับขนาดของระบบมีความยุ่งยากเช่นกัน พิจารณาประเภทข้อมูลที่แอปพลิเคชันจัดเก็บไว้และพิจารณาว่าเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดหรือไม่ หรืออาจลองใช้ระบบพื้นที่เก็บข้อมูลที่สร้างขึ้นมาสำหรับ Use Case หรือข้อมูลของคุณโดยเฉพาะ เช่น พื้นที่เก็บข้อมูล BLOB, ระบบพื้นที่เก็บข้อมูลสื่อ หรือฐานข้อมูลอนุกรมเวลา
จำนวนผู้ใช้	คำนึงถึงการเติบโตในอนาคตของแอปพลิเคชันของคุณ เมื่อมีการเริ่มต้นใช้งานผู้ใช้เพิ่มขึ้น จะต้องมีการจัดเก็บ เข้าถึง และประมวลผลข้อมูลในระบบมากขึ้น การปรับขนาดการอ่านและเขียนตามโปรไฟล์ประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันอาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชันของคุณได้มากขึ้นเมื่อมีความต้องการเพิ่มขึ้น
ตัวเลือกเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูล	ประเมินความต้องการด้านพื้นที่เก็บข้อมูลตามจริงและเลือกเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลที่เหมาะสมที่สุด เช่น NoSQL และ SQL เมื่อเลือกตัวเลือก ให้พิจารณาโครงสร้างข้อมูล รูปแบบการเข้าถึง และข้อกำหนดความสามารถในการปรับขนาด
การแบ่งพาร์ติชันข้อมูล	การใช้กลยุทธ์การแบ่งพาร์ติชันหรือชาร์ดดิ้งข้อมูลเพื่อกระจายข้อมูลไปยังโหนดพื้นที่เก็บข้อมูลหลายโหนดอาจช่วยให้คุณกระจายโหลดข้อมูลและทำให้ปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น คุณสามารถแบ่งพาร์ติชันตามผู้ใช้ สถานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ หรือทำตามเกณฑ์อื่นๆ ตามรูปแบบการเข้าถึงข้อมูลของแอปพลิเคชัน
การแคชและการบีบอัดข้อมูล	การใช้กลยุทธ์การแคชเพื่อจัดเก็บข้อมูลที่มีการเข้าถึงบ่อยไว้ในหน่วยความจำและเพื่อลดภาระงานในระบบพื้นที่เก็บข้อมูลของคุณ นอกจากนี้ เทคนิคการบีบอัดข้อมูลยังอาจลดข้อกำหนดของพื้นที่เก็บข้อมูลและปรับปรุงประสิทธิภาพการโอนข้อมูลอีกด้วย
การจัดการวงจรข้อมูล	ใช้นโยบายวงจรข้อมูลเพื่อจัดการการเก็บรักษา การเก็บ และการลบข้อมูล
การจัดทำดัชนีฐานข้อมูล	หากเป็นไปได้ ให้เพิ่มประสิทธิภาพการจัดทำดัชนีฐานข้อมูล ประสิทธิภาพการค้นหา และการออกแบบสคีมาฐานข้อมูลเพื่อจัดการกับชุดข้อมูลที่มีการเติบโตอย่างมีประสิทธิภาพ

พื้นที่เก็บข้อมูลเมื่อปรับขนาดเว็บแอปพลิเคชันเป็นกระบวนการต่อเนื่องและต้องสอดคล้องกับความต้องการของเว็บแอปพลิเคชัน อย่าลืมประเมินข้อกำหนดของพื้นที่เก็บข้อมูลอยู่เสมอ ตรวจสอบประสิทธิภาพ และปรับโครงสร้างพื้นฐานของพื้นที่เก็บข้อมูลและกลยุทธ์ตามที่จำเป็น เพื่อให้สามารถจัดการกับการเพิ่มปริมาณข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

แคชข้อมูลที่เข้าถึงบ่อย

การแคชข้อมูลเป็นองค์ประกอบสำคัญของกลยุทธ์การปรับขนาดซึ่งจะช่วยปรับปรุงเวลาในการตอบสนอง ลดภาระงานในระบบแบ็กเอนด์ และปรับปรุงประสบการณ์โดยรวมของผู้ใช้ การแคชหมายถึงการจัดเก็บข้อมูลที่มีการเข้าถึงบ่อยไว้ในเลเยอร์พื้นที่เก็บข้อมูลชั่วคราว เพื่อให้สามารถดึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องสร้างข้อมูลซ้ำจากต้นทาง

ลองพิจารณาประเภทข้อมูลที่แอปพลิเคชันเข้าถึงบ่อย รูปแบบ ความถี่ในการดึงข้อมูล รวมถึงขนาด

ตัวอย่างกลยุทธ์การแคชเมื่อปรับขนาดเว็บแอปพลิเคชันมีดังนี้

กลยุทธ์
การแคชออบเจ็กต์	การแคชออบเจ็กต์หมายถึงการแคชออบเจ็กต์แต่ละรายการ เช่น ผลการค้นหาฐานข้อมูล การตอบกลับของ API หรือส่วนย่อย HTML ตัวเลือกที่นิยมใช้ ได้แก่ Redis, Memcached และวานิช
การแคชหน้าเว็บ	การแคชหน้าเว็บเกี่ยวข้องกับการแคชหน้าเว็บทั้งหน้า ตัวเลือกนี้เหมาะสำหรับเนื้อหาแบบคงที่และใช้งานได้โดยใช้พร็อกซีแบบย้อนกลับ เครื่องมือสร้างเว็บไซต์แบบคงที่ หรือ CDN
การแคชฐานข้อมูลและการแคชการค้นหา	การแคชฐานข้อมูลและการค้นหาหมายถึงการแคชผลลัพธ์ของคำค้นหาฐานข้อมูลที่มีการดำเนินการบ่อยเพื่อลดภาระงานในเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล
การแคชแบบเต็มหน้า	การแคชแบบเต็มหน้าสามารถใช้กับเนื้อหาแบบไดนามิกได้ ซึ่งหมายถึงการแคชหน้า HTML ที่แสดงผลทั้งหน้าเพื่อลดภาระงานในเซิร์ฟเวอร์และฐานข้อมูล
การแคชฝั่งไคลเอ็นต์	การแคชฝั่งไคลเอ็นต์หมายถึงกลไกต่างๆ เช่น การแคชเบราว์เซอร์เพื่อจัดเก็บชิ้นงานไว้ในอุปกรณ์ของผู้ใช้ คุณระบุส่วนหัวการควบคุมแคชเพื่อควบคุมเวลาที่เนื้อหาจะถูกแคชในเบราว์เซอร์ได้

การแคชเป็นองค์ประกอบสำคัญของกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพในวงกว้างขึ้น เพื่อให้แอปพลิเคชันจัดการกับการเข้าชมและความต้องการข้อมูลที่เพิ่มขึ้นของผู้ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล

ปรับขนาดการอ่านและเขียน

พิจารณาข้อกำหนดด้านอัตราการส่งข้อมูลและปริมาณข้อมูลร่วมกับการเพิ่มประสิทธิภาพการแคชที่เป็นไปได้ เพื่อระบุว่าพื้นที่เก็บข้อมูลของแอปพลิเคชันสามารถปรับขนาดเพิ่มเติมได้อย่างไรบ้าง เมื่อเลือกระบบพื้นที่เก็บข้อมูล คุณต้องพิจารณาผลของการอ่านและเขียน วิธีหนึ่งที่ควรคำนึงถึงคือการพิจารณาประเภทของการดำเนินการที่แอปพลิเคชันรองรับ แล้วเพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่เก็บข้อมูลสำหรับกรณีการใช้งานและรูปแบบการใช้งานเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น การดำเนินการบางอย่างอาจได้รับประโยชน์จากการปรับขนาดแบบอสมมาตรหรือแบบสมมาตร

การปรับขนาดแบบอสมมาตร

ในบางกรณี เว็บแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหาอาจประสบปัญหาการอ่านหรือการเขียนแบบไม่สมมาตร ซึ่งหมายความว่าอาจมีปริมาณการอ่านหรือการเขียนสูงกว่าการดำเนินการประเภทอื่นอย่างมาก ในกรณีเหล่านี้ สิ่งสำคัญคือต้องปรับขนาดฐานข้อมูลให้เหมาะสม พิจารณาแอปพลิเคชันของคุณ รวมทั้ง การเข้าถึงและเขียนข้อมูล

ปัจจัยที่อาจส่งผลต่อการอ่านหรือเขียนความสมมาตร ได้แก่

• ประเภทของแอปพลิเคชัน บางแอปพลิเคชันจะอ่านยากกว่าแอปพลิเคชันอื่นๆ
• พฤติกรรมของผู้ใช้ วิธีที่ผู้ใช้โต้ตอบกับแอปพลิเคชันอาจส่งผลต่อการอ่านหรือการเขียนที่ไม่สมมาตรได้เช่นกัน

การปรับขนาดแบบสมมาตร

การปรับขนาดแบบสมมาตรหมายความว่าทั้งการอ่านและเขียนสามารถปรับขนาดได้แบบเชิงเส้นโดยไม่มีจุดคอขวดเมื่อแอปพลิเคชันเติบโตขึ้น การปรับขนาดแบบสมมาตรสำหรับการดำเนินการอ่านและเขียนในเว็บแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยเนื้อหาอาจทำได้ยาก โดยเฉพาะเมื่อจัดการข้อมูลปริมาณมากและการเข้าชมของผู้ใช้จำนวนมาก

กลยุทธ์ในการสร้างการปรับขนาดแบบสมมาตร ได้แก่

กลยุทธ์
ฐานข้อมูลแบบกระจาย	ฐานข้อมูลอย่างเช่น Google Cloud Bigtable สร้างขึ้นเพื่อกระจายข้อมูลไปยังหลายโหนดและเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดสำหรับการดำเนินการอ่านและเขียน
การแบ่งพาร์ติชันข้อมูล	การแบ่งพาร์ติชันข้อมูลช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลมีการกระจายเท่าๆ กัน และแต่ละพาร์ติชันหรือชาร์ดจัดการทั้งการดำเนินการอ่านและเขียนได้อย่างอิสระ
เลเยอร์การแคช	ใช้เลเยอร์การแคชสำหรับภาระงานที่พร้อมดำเนินการ แคชข้อมูลที่เข้าถึงบ่อยเพื่อลดภาระงานของฐานข้อมูลสำหรับการดำเนินการอ่าน
การประมวลผลอะซิงโครนัส	คุณลดภาระการเขียนที่ใช้เวลาหรือไม่เร่งด่วนไปยังกระบวนการหรือคิวเบื้องหลังได้โดยใช้การประมวลผลแบบไม่พร้อมกัน แอปพลิเคชันจะประมวลผลการอ่านต่อไปโดยไม่ต้องรอให้การเขียนเสร็จสมบูรณ์

การปรับขนาดแบบสมมาตรต้องใช้วิธีการที่ครอบคลุมสำหรับสแต็กแอปพลิเคชันทั้งหมด ตั้งแต่ฟรอนท์เอนด์ไปจนถึงแบ็กเอนด์และจากฐานข้อมูลไปจนถึงเลเยอร์การแคช การปรับขนาดแบบสมมาตรทำให้เกิดความสอดคล้องด้านประสิทธิภาพ การใช้ทรัพยากรอย่างสมดุล ความพร้อมใช้งานสูง และความสามารถในการปรับขนาดระหว่างมิติข้อมูลต่างๆ อย่าลืมปรับกลยุทธ์การปรับขนาดตามที่จำเป็นและเตรียมพร้อมที่จะจัดการกับปัญหาคอขวดที่เกิดขึ้น