In-memory databases là gì? Ưu điểm và nhược điểm của In-memory databases

In-memory databases là gì?

in-memory databases (hay còn gọi là cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ) là cơ sở dữ liệu lưu trữ toàn bộ tập dữ liệu có trong RAM. Điều đó có nghĩa là mỗi lần bạn truy vấn cơ sở dữ liệu hoặc cập nhật dữ liệu có trong cơ sở dữ liệu, bạn chỉ cần truy cập vào bộ nhớ chính. Không cần bất kỳ đĩa nào tham gia vào các hoạt động này - và điều này rất tốt bởi vì bộ nhớ chính nhanh hơn bất kỳ đĩa nào

Đặc điểm của In-memory databases là gì?

Từ định nghĩa về In-memory databases cho chúng ta những đặc điểm nổi bật sau:

• Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ không cần bất kỳ đĩa nào tham gia vào quá trình hoạt động.
• Tốc độ ghi/đọc dữ liệu của RAM nhanh hơn nên tốc độ truy cập của cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ cũng nhanh hơn so với cơ sở dữ liệu truyền thống.
• Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ được thiết kế phổ biến cho mục đích riêng có nhóm người sử dụng.
• RAM làm bộ nhớ chính nên khi truy cập các dữ liệu không cần phải lấy dữ liệu cache từ ổ cứng lên RAM
   

Các kiểu cơ sở dữ liệu

Dưới đây là một số kiểu cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ:

Cơ sở dữ liệu dạng file

Đây là mô hình thông dụng nhất trong các mô hình cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ hiện nay. Với đặc điểm quy mô nhỏ và vừa nên các nội dung thể hiện thường là file đơn giản như word, excel,…

Ví dụ như file thông tin khách hàng khi mua hàng hóa tại doanh nghiệp, thông tin sẽ được trữ lại trên bộ nhớ khi cần in ra. Thì file sẽ tồn tại dưới dạng bảng bao gồm các cột như số thứ tự, họ tên, tên hàng hóa đã mua, địa chỉ, số lượng mua, giá bán,…

Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ này giúp dễ dàng sử dụng và lưu trữ.

Cơ sở dữ liệu quan hệ

Mô hình này được thể hiện dưới dạng bảng biểu nên giữa các thông tin khác nhau sẽ không có mối quan hệ với nhau. Các thông tin có thể được thể hiện qua các cột, các hàng. Các cơ sở dữ liệu chính là các bảng, trong mỗi bản có các dòng hàng được gọi là bản ghi, các dòng cột được gọi là thuộc tính.

Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng

Cơ sở dữ liệu cũng được lưu trữ trong các bảng dữ liệu bên cạnh đó các bảng có bổ sung thêm các tính năng hướng đối tượng chẳng hạn như lưu trữ thêm các hành vi, nhằm thể hiện chi tiết hành vi của đối tượng. Mỗi bảng xem như một lớp dữ liệu, một dòng dữ liệu trong bảng là một đối tượng. Các hệ quản trị có hỗ trợ cơ sở dữ liệu hướng đối tượng như: MS SQL server, Oracle, Postgres

Cơ sở dữ liệu bán cấu trúc

Cơ sở dữ liệu bán cấu trúc được lưu dưới dạng XML, với định dạng này thông tin dữ liệu mô tả về đối tượng thể hiện trong các tag. Đây là cơ sở dữ liệu có nhiều ưu điểm bởi vì có thể lưu trữ được hầu hết các loại dữ liệu khác nhau nên cơ sở dữ liệu bán cấu trúc là hướng mới trong nhiều nghiên cứu và ứng dụng.

Cơ sở dữ liệu phân cấp (blockchain)

Ở cơ sở dữ liệu phân cấp này dữ liệu được tổ chức dưới dạng cây, với các nhánh đã được phân cấp riêng theo chiều từ trên xuống. Mỗi nhánh dữ liệu được biểu hiện trên 1 nút, mỗi 1 nút thể hiện một dữ liệu thực thể.

Cây thư mục được phân cấp từ trên xuống theo kiểu giống như 1 nút mẹ đẻ ra nhiều nút con, giữa nút mẹ và con có mối liên kết với nhau, mỗi dữ liệu nút con phải bắt đầu xuất phát từ dữ liệu nút mẹ.

Cơ sở dữ liệu dạng mạng

Đặc điểm cơ bản của mô hình này là có nhiều file đơn lẻ khác nhau được tập hợp lại trong cùng một file lớn, người ta hay gọi đó là bản ghi.

Bản ghi được phân loại và tập hợp tạo thành một loại dữ liệu, người ta gọi đó là loại dữ liệu thực thể. Các dữ liệu thực thể kết nối với nhau theo mối quan hệ mẹ và con.

Ưu điểm nổi bật của mô hình này là thể hiện được các dữ liệu mang tính phức tạp, người sử dụng sẽ dễ dàng hiểu được dữ liệu muốn nói gì. Nhược điểm là truy cập chậm nên không phù hợp với dữ liệu có quy mô lớn.

Ưu nhược điểm của In-memory databases là gì?

Ưu điểm của In-memory databases

Với những tính năng đặc biệt của In-memory databases đem đến những ưu điểm cho người dùng sau:

• Giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức tối thiểu nhất. Do đó đảm toàn thông tin có tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu.
• Đảm toàn dữ liệu có thể được truy xuất theo nhiều cách khác nhau.
• Nhiều người có thể sử dụng một cơ sở dữ liệu.
• Tốc độ xử lý dữ liệu nhanh.
• Quản lý dữ liệu theo thời gian thực

Nhược điểm của In-memory databases

Ngoài những ưu điểm mà In-memory databases đem lại thì cũng có rất nhiều nhược điểm cần được cải thiện.

• Tính chủ quyền của dữ liệu

Thể hiện rõ ở phương diện an toàn dữ liệu. Khả năng biểu diễn mối liên hệ ngữ nghĩa của dữ liệu và tính chính xác của dữ liệu. Người khai thác cơ sở dữ liệu phải thường xuyên cập nhật cho cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ những thông tin mới nhất.

• Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ của người sử dụng

Do ưu điểm cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ có thể cho nhiều người cùng khai thác đồng thời. Nên cần phải có một cơ chế bảo mật phân quyền khi khai thác cơ sở dữ liệu. Các hệ điều hành nhiều người sử dụng cũng như cục bộ đều cung cấp cơ chế này.

• Tranh chấp dữ liệu khi sử dụng

Khi nhiều người cùng truy nhập cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ với các mục đích khác nhau. Có thể sẽ xảy ra hiện tượng tranh chấp dữ liệu. Cần có cơ chế ưu tiên khi truy cập cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ. Ví dụ như: admin luôn có thể quyền truy cập cơ sở dữ liệu. Cấp quyền ưu tiên cho từng đối tượng khai thác.

• Cần đảm bảo an toàn dữ liệu khi gặp sự cố

Khi cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ quá nhiều và được quản lý tập trung. Khả năng rủi ro bị mất dữ liệu rất cao. Các nguyên nhân chính dẫn đến là mất điện đột ngột hoặc hư hỏng thiết bị lưu trữ. Hiện tại có một số hệ điều hành đã có cơ chế tự động sao lưu bộ nhớ và fix lỗi khi có sự cố xảy ra. Chúng ta nên chủ động sao lưu dự phòng cho dữ liệu đề phòng trường hợp xấu xảy ra.

Kết luận

Với cách xử lý dữ liệu mà In-memory databases đem lại rất nhiều lợi ích cho việc sử dụng dữ liệu.Trự tiếp sử dụng dữ liệu trong bộ nhớ nên quá trình xử lý rất nhanh đảm bảo được tiến độ công việc của các mô hình cơ sở dữ liệu của các doanh nghiệp.