इन-मेमोरी डेटाबेस डिस्क स्टोरेज वाले डेटाबेस की तुलना में तेजी से काम करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे "आंतरिक" का उपयोग करते हैं अनुकूलन एल्गोरिदम, जो सरल और तेज़ हैं, और इस प्रकार के सिस्टम को डिस्क स्टोरेज सिस्टम की तुलना में कम CPU निर्देशों की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, "इन-मेमोरी" संग्रहीत किए गए डेटा तक पहुँचने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है समय की तलाश डेटा खोजते समय। परिणामस्वरूप, कई डेटा वेयरहाउस विक्रेता स्विच कर रहे हैं इन-मेमोरी टेक्नोलॉजी डेटा के प्रसंस्करण में तेजी लाने के लिए। क्लाउड इन-मेमोरी डेटाबेस का उपयोग करने का अवसर भी प्रस्तुत करता है।
परंपरागत रूप से, डेटा को डिस्क ड्राइव पर संग्रहीत किया जाता है, जिसमें कंप्यूटर के उपयोग के दौरान अल्पकालिक मेमोरी के लिए रैम का उपयोग किया जाता है। इन-मेमोरी डेटाबेस आर्किटेक्चर एक डेटाबेस प्रबंधन प्रणाली का उपयोग करता है जो मुख्य रूप से कंप्यूटर की मुख्य मेमोरी (रैम) पर निर्भर करता है, और इन-मेमोरी डेटाबेस प्रबंधन प्रणाली (आईएमडीबीएमएस) द्वारा व्यवस्थित किया जाता है। इन-मेमोरी डेटाबेस (आईएमडीबी) आर्किटेक्चर को एक प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता होती है जो डिस्क ड्राइव के बजाय डेटा को स्टोर करने और एक्सेस करने के लिए प्राथमिक स्थान के रूप में कंप्यूटर की मुख्य मेमोरी का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन की गई हो।
हालांकि इन-मेमोरी डेटाबेस सिस्टम व्यापक उपयोग होते हैं, वे मुख्य रूप से वास्तविक समय के अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं जिनमें उच्च प्रदर्शन तकनीक की आवश्यकता होती है। इन प्रणालियों के उपयोग के मामलों में वास्तविक समय की प्रतिक्रियाओं के लिए आवेदन शामिल हैं, जैसे कि वित्त, रक्षा, दूरसंचार और खुफिया उद्योगों के साथ। स्ट्रीमिंग ऐप्स, कॉल सेंटर ऐप्स, आरक्षण ऐप्स और यात्रा ऐप्स जैसे रीयल-टाइम डेटा एक्सेस की आवश्यकता वाले एप्लिकेशन भी IMDBMS के साथ अच्छी तरह से काम करते हैं।
इन-मेमोरी डेटाबेस के ऐतिहासिक रूप से लोकप्रिय नहीं होने के दो प्राथमिक कारण लागत और कमी से संबंधित हैं एसिड (परमाणुता, संगति, अलगाव और स्थायित्व) अनुपालन। "स्थायित्व" की कमी, IMBDs स्मृति के नुकसान को संदर्भित करता है, क्या बिजली काट दी जानी चाहिए। इसके अलावा, RAM ऐतिहासिक रूप से काफी महंगी रही है, और इसने इन-मेमोरी डेटाबेस के विकास और विकास को रोक दिया है। हाल ही में, RAM की लागत कम होने लगी है, जिससे IMBDs अधिक किफायती हो गए हैं।
मेमोरी बनाम स्टोरेज
भंडारण डेटा के लिए है जो वर्तमान में उपयोग नहीं किया जा रहा है, लेकिन हार्ड डिस्क पर रिकॉर्ड किया गया है, अनिश्चित काल तक सहेजा जा सकता है और आवश्यकतानुसार वापस बुलाया जा सकता है। डिस्क पर संग्रहीत डेटा तब तक स्थायी रहता है जब तक कि मिटाया न जाए। हार्ड ड्राइव स्टोरेज का इस्तेमाल आमतौर पर लॉन्ग-टर्म स्टोरेज के लिए किया जाता है। परंपरागत रूप से, हार्ड ड्राइव को रैम की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में डेटा बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया था। वह स्थिति बदल रही है।
रैम एक भौतिक घटक है, सॉफ्टवेयर प्रोग्राम नहीं। यह कंप्यूटर चिप्स (एकीकृत सर्किट) का उपयोग करता है जो मुख्य लॉजिक बोर्ड में मिलाप किया जाता है, या, जैसा कि कई व्यक्तिगत कंप्यूटरों के लिए सच है, मेमोरी मॉड्यूल (जिसे डीआरएएम मॉड्यूल के रूप में भी जाना जाता है) के आसान उन्नयन के लिए प्लग-इन सिस्टम का उपयोग करता है। डिस्क ड्राइव सिस्टम के बजाय IMDB का उपयोग करने से निम्नलिखित लाभ मिलते हैं:
- अपेक्षाकृत आसानी से प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए रैम को बढ़ाया जा सकता है।
- अतिरिक्त RAM कंप्यूटर को एक बार में अधिक करने की अनुमति देता है (लेकिन वास्तव में इसे तेज़ नहीं बनाता है)।
- अतिरिक्त रैम विभिन्न अनुप्रयोगों के बीच स्विचिंग में सुधार करता है और सिस्टम को सुस्त किए बिना कई अनुप्रयोगों को खोलने की अनुमति देता है।
- यह डिस्क ड्राइव की तुलना में कम बिजली का उपयोग करता है।
RAM के दो मूल प्रकार हैं: घूंट (डायनामिक रैंडम एक्सेस मेमोरी) और SRAM (स्टेटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी)। कंप्यूटर उपयोग के लिए RAM का उपयोग अल्पकालिक स्मृति के रूप में किया गया है। जब बिजली काट दी जाती है तो रैम की स्मृति के नुकसान का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द "अस्थिर" है।
- घूंट: शब्द "गतिशील" इंगित करता है कि यादें लगातार ताज़ा होनी चाहिए। DRAM का उपयोग आमतौर पर कंप्यूटर में मुख्य मेमोरी के रूप में किया जाता है। RAM को प्रत्येक सेकंड हजारों बार ताज़ा करना पड़ता है।
- एसआरएएम: आमतौर पर सिस्टम कैश के रूप में उपयोग किया जाता है। (एक छोटी, तेज़ मेमोरी जो प्रोसेसर कोर के करीब होती है।) यह अपनी मुख्य मेमोरी से नियमित रूप से उपयोग किए जाने वाले डेटा की प्रतियां संग्रहीत करती है और इसे "स्थिर" के रूप में वर्णित किया गया है क्योंकि इसे ताज़ा करने की आवश्यकता नहीं है। हालाँकि, SRAM भी अस्थिर है और बिजली कट जाने पर अपनी यादें खो देता है।
स्केलिंग
वर्तमान में, IMDG मापनीयता प्रदान करने के लिए एक सरल, किफ़ायती तरीका प्रदान करते हैं। एक IMDG स्केलिंग की अनुमति देता है बस एक नई रैम जोड़कर। मेमोरी जोड़ने को "वर्टिकल स्केलिंग" के रूप में वर्णित किया गया है और इसमें सिस्टम की क्षमता बढ़ाना शामिल है, जिससे यह अधिक लेनदेन को संभालने में सक्षम हो सके। सिस्टम आर्किटेक्चर में महत्वपूर्ण बदलाव किए बिना क्षमता बढ़ाने का यह सबसे सरल, तेज़ तरीका है। इसके अलावा, डेटाबेस जो डेटा का दृश्य पेश करते हुए स्केल आउट कर सकते हैं, कंटेनरों के साथ काम करना काफी आसान बना सकते हैं।
NVRAM
रैम एक महत्वपूर्ण और स्पष्ट समस्या के साथ आता है। यह हारता है
पावर आउटेज के दौरान डेटा (या यदि यह अनप्लग हो जाता है), जिसके कारण बहुत अच्छा होता है
अपने मानव उपयोगकर्ताओं के लिए निराशा। गैर-वाष्पशील रैंडम-एक्सेस मेमोरी (एनवीआरएएम)
एक कंप्यूटर मेमोरी का वर्णन करता है जो बिजली के बाद भी डेटा को धारण करने में सक्षम है
स्मृति कट गई है।
वर्तमान में, एनवीआरएएम के सबसे लोकप्रिय रूप को फ्लैश कहा जाता है
स्मृति। फ्लैश मेमोरी गैर-वाष्पशील कंप्यूटर भंडारण है जिसे जानबूझकर किया जा सकता है
मिटा दिया और पुन: प्रोग्राम किया। यह डेटा को स्टोर करने और स्थानांतरित करने के लिए एक मेमोरी चिप है
एक डिजिटल डिवाइस से दूसरे में। फ्लैश मेमोरी को इलेक्ट्रॉनिक रूप से फिर से प्रोग्राम किया जा सकता है
या मिटा दिया। यह डिजिटल कैमरा, एमपी3 प्लेयर, यूएसबी फ्लैश ड्राइव में पाया जा सकता है।
और सॉलिड-स्टेट ड्राइव।
एनवीआरएएम प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति है
फ्लोटिंग-गेट ट्रांजिस्टर, इरेज़ेबल, प्रोग्रामेबल, रीड-ओनली मेमोरी प्रदान करता है
(ईपीरोम)। फ़्लोटिंग-गेट ट्रांजिस्टर में गेट टर्मिनल होता है, जो द्वारा संरक्षित होता है
ट्रांजिस्टर के ग्रिड के लिए उच्च गुणवत्ता वाला इन्सुलेशन (एक स्विच के रूप में कार्य करना)।
EPROM को अल्ट्रावायलेट लाइट लगाकर मिटाया और फिर से सेट किया जा सकता है। यह तकनीक
को हाल ही में EEPROM से बदल दिया गया था, जो बिजली को रीसेट करने के लिए उपयोग करता है
यादें। NVRAM के लिए नई अवधारणाओं में शामिल हैं:
- फेरोइलेक्ट्रिक रैम (एफ-रैम): एक रैंडम-एक्सेस मेमोरी, डीआरएएम के समान, लेकिन एक पतली फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म का उपयोग करती है जिसके परमाणु ध्रुवीयता को बदलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक स्विच होता है। बिजली कट जाने पर मेमोरी बरकरार रहती है।
- चरण परिवर्तन RAM (प्राम): लिखने योग्य सीडी के समान रणनीति का उपयोग करता है, लेकिन रीडिंग ऑप्टिकल गुणों के बजाय विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन पर आधारित होती है।
- नैनो राम: कार्बन नैनोट्यूब तकनीक पर आधारित है।
इन-मेमोरी डेटाबेस मैनेजमेंट सिस्टम (IMDBMS)
डेटाबेस आर्किटेक्चर का सर्वोत्तम विकल्प निर्धारित करने के लिए किसी संगठन की आवश्यकताओं और प्राथमिकताओं की गहन समझ महत्वपूर्ण है। IMDBMS (कभी-कभी "मुख्य मेमोरी डेटाबेस सिस्टम के लिए संक्षिप्त रूप में) इन-मेमोरी डेटाबेस प्रोसेसिंग प्रदान करने के लिए विभिन्न तरीकों और तकनीकों का उपयोग करते हैं।
आधुनिक IMDBMS न केवल मेमोरी में डेटा स्टोर करता है, बल्कि
मेमोरी के भीतर ऑपरेशन करें। सभी डेटा मेमोरी में संग्रहीत किया जा सकता है,
लेकिन एक संपीड़ित प्रारूप में हो सकता है, पहुंच और डेटा भंडारण को अनुकूलित कर सकता है। डीबीएमएस
हाइब्रिड क्षमताओं की पेशकश करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, जैसे कि कार्यों का संयोजन
प्रदर्शन को अधिकतम करने और न्यूनतम करने के लिए डिस्क ड्राइव और इन-मेमोरी प्रौद्योगिकियों की
लागत।
IMDBMS के भीतर डेटा के स्थायित्व को सुनिश्चित करने के लिए, यह अवश्य होना चाहिए
समय-समय पर अस्थिर स्मृति से अधिक स्थायी में स्थानांतरित किया जा सकता है,
भंडारण का दीर्घकालिक रूप। इसके लिए एक विधि को "लेनदेन लॉगिंग" कहा जाता है।
गैर-वाष्पशील के कुछ रूपों में भेजे गए इन-मेमोरी डेटा के समयबद्ध स्नैपशॉट के साथ
भंडारण। क्या सिस्टम विफल होना चाहिए (और रिबूट किया जाना चाहिए), डेटाबेस को रीसेट किया जा सकता है,
अधिकांश वर्तमान डेटा अभी भी उपलब्ध है।
बादल और आईएमबीडी
बादल प्राप्त करने के लिए एक उत्कृष्ट वातावरण प्रदान करता है
अधिकांश इन-मेमोरी कंप्यूटिंग। क्लाउड वातावरण संगठनों को प्रदान करता है
वसीयत में बड़ी मात्रा में RAM तक पहुँचने की क्षमता। यह दृष्टिकोण मदद कर सकता है
संगठन ऑन-प्रिमाइसेस इन-मेमोरी कंप्यूटर के खर्च से बचते हैं।
RSI बादल एक ऐसा वातावरण भी प्रदान कर सकता है जो स्वचालित फ़ेलओवर का उपयोग करके अनावश्यक होस्ट और वर्चुअल मशीन के उपयोग के माध्यम से इन-मेमोरी स्टोरेज को अधिक विश्वसनीय बनाता है। इन उपायों के साथ, रैम के व्यवधान से डेटा हानि नहीं होगी। इन सुरक्षात्मक उपायों को ऑन-प्रिमाइसेस कंप्यूटर सिस्टम में विकसित करना अधिक कठिन है। क्लाउड और इन-मेमोरी कंप्यूटिंग का संयोजन इन-मेमोरी सिस्टम के लाभों को अधिकतम करने का एक शानदार तरीका प्रदान करता है।
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- स्रोत: https://www.dataversity.net/in-memory-database-architecture-overview/
