PERF03-BP05 Implementación de patrones de acceso a datos que utilicen el almacenamiento en caché
Implemente patrones de acceso que puedan beneficiarse del almacenamiento en caché de los datos para lograr una recuperación rápida de los datos a los que se accede con frecuencia.
Patrones comunes de uso no recomendados:
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Almacena en caché datos que cambian con frecuencia.
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Confía en los datos en caché como si estuvieran almacenados de forma duradera y siempre disponibles.
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No tiene en cuenta la coherencia de los datos en caché.
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No supervisa la eficiencia de su implementación de almacenamiento en caché.
Beneficios de establecer esta práctica recomendada: el almacenamiento de datos en una memoria caché puede mejorar la latencia de lectura, el rendimiento de lectura, la experiencia del usuario y la eficiencia general, además de reducir los costos.
Nivel de riesgo expuesto si no se establece esta práctica recomendada: medio
Guía para la implementación
Una memoria caché es un componente de software o hardware destinado a almacenar datos para que las futuras solicitudes de los mismos se puedan atender de manera más rápida o eficiente. Los datos almacenados en una memoria caché pueden reconstruirse si se pierden mediante la repetición de un cálculo anterior o mediante la recuperación de otro almacén de datos.
El almacenamiento en caché de los datos puede ser una de las estrategias más eficaces para mejorar el rendimiento general de la aplicación y reducir la carga sobre los orígenes de datos principales subyacentes. Los datos se pueden almacenar en caché en varios niveles de la aplicación, por ejemplo, dentro de la aplicación mediante llamadas remotas, lo que se conoce como almacenamiento en caché del cliente, o mediante un servicio secundario rápido para almacenar los datos, conocido como almacenamiento en caché remoto.
Almacenamiento en caché del cliente
Con el almacenamiento en caché del cliente, cada cliente (una aplicación o servicio que consulta el almacén de datos del backend) puede almacenar los resultados de sus consultas únicas de forma local durante un período de tiempo determinado. Esto puede reducir el número de solicitudes a través de la red a un almacén de datos al comprobar primero la memoria caché del cliente local. Si no hay resultados presentes, la aplicación puede consultar el almacén de datos y almacenar esos resultados localmente. Este patrón permite a cada cliente almacenar los datos en la ubicación más cercana posible (el propio cliente), lo que tiene como resultado la latencia más baja posible. Los clientes también pueden seguir atendiendo algunas consultas cuando el almacén de datos del backend no esté disponible, lo que aumenta la disponibilidad de todo el sistema.
Una desventaja de este enfoque es que, cuando hay varios clientes implicados, pueden almacenar los mismos datos en caché localmente, lo que se traduce en un uso duplicado del almacenamiento y en una incoherencia de los datos entre esos clientes. Un cliente puede almacenar en caché los resultados de una consulta y, un minuto después, otro cliente puede ejecutar la misma consulta y obtener un resultado diferente.
Almacenamiento remoto en caché
Para resolver el problema de la duplicación de datos entre clientes, se puede utilizar un servicio externo rápido, o una caché remota, para almacenar los datos consultados. En lugar de comprobar un almacén de datos local, cada cliente comprobará la memoria caché remota antes de consultar el almacén de datos del backend. Esta estrategia facilita respuestas más coherentes entre los clientes, una mayor eficiencia en los datos almacenados y un mayor volumen de datos en caché, ya que el espacio de almacenamiento se escala independientemente de los clientes.
La desventaja de una memoria caché remota es que es posible que todo el sistema tenga una latencia mayor, ya que se requiere un salto de red adicional para comprobar la memoria caché remota. A fin de mejorar la latencia, es posible utilizar el almacenamiento en caché del lado del cliente junto con el almacenamiento en caché remoto para el almacenamiento en caché de varios niveles.
Pasos para la implementación
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Identifique las bases de datos, las API y los servicios de red que podrían beneficiarse del almacenamiento en caché. Los servicios que tienen cargas de trabajo de lectura pesadas, tienen una alta relación de lectura y escritura o son caros de escalar son candidatos para el almacenamiento en caché.
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Identifique el tipo de estrategia de almacenamiento en caché adecuada que mejor se adapte a su patrón de acceso.
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Siga las prácticas recomendadas de almacenamiento en caché
para su almacén de datos. -
Configure una estrategia de invalidación de caché, como un tiempo de vida (TTL), para todos los datos que equilibre la actualización de los datos y reduzca la presión sobre el almacén de datos de backend.
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Habilite características como reintentos de conexión automáticos, retroceso exponencial, tiempos de espera del lado del cliente y agrupación de conexiones en el cliente, si están disponibles, ya que pueden mejorar el rendimiento y la fiabilidad.
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Supervise la tasa de aciertos de caché con un objetivo del 80 % o superior. Los valores más bajos pueden indicar un tamaño de caché insuficiente o un patrón de acceso que no se beneficia del almacenamiento en caché.
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Implemente la replicación de datos para descargar las lecturas en varias instancias y mejorar el rendimiento y la disponibilidad de la lectura de datos.
Recursos
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