تفاوت ردیس و ممکش چیست؟

یکی از راهکارهایی که معمولا برای افزایش سرعت برنامه ها و وب سایت ها مورد توجه قرار می گیرد استفاده از سیستم های کش و ذخیره سازی داده در حافظه است. یکی از روش های کش کردن، آبجکت کش ها می باشد. آبجکت کش یعنی کش کردن دیتاهای سایت روی رم سرور. ردیس (Redis) و ممکش (Memcached) دو مورد از شناخته شده ترین ابزارهایی هستند که برای این منظور استفاده می شوند.

هر دو ابزار می توانند داده ها را در حافظه رم سرور و هاست نگهداری کنند و با کاهش نیاز به مراجعه مکرر به دیتابیس، سرعت پاسخگویی سایت را افزایش دهند. با این حال، Redis و Memcached تفاوت های مهمی در معماری، امکانات، نوع داده های قابل ذخیره سازی، ماندگاری اطلاعات، مدیریت حافظه و کاربرد دارند.

به همین دلیل انتخاب بین ردیس و ممکش فقط به این موضوع محدود نمی شود که کدام یک سریع تر است. باید بررسی کنید برنامه شما چه نوع داده هایی دارد، آیا به ماندگاری اطلاعات نیاز دارید، چه نوع ساختار داده ای استفاده می کنید و قرار است سیستم کش شما چه نقشی در معماری برنامه داشته باشد.

در این مقاله از هاستینگ اترنو کلود تفاوت ردیس و ممکش را بررسی می کنیم و در پایان توضیح می دهیم که برای چه پروژه هایی استفاده از Redis انتخاب مناسب تری است و چه زمانی Memcached می تواند گزینه خوبی باشد.

نکته: برخی از مفاهیم این مقاله ممکن است تخصصی باشد که ما سعی می کنیم به سادگی توضیح دهیم. با این حال کلیت تفاوت ردیس و ممکش را که درک کنید می توانید انتخاب کنید که کدام یک از آنها برای سایت شما مناسب تر است.

Redis چیست؟

Redis یک سیستم ذخیره سازی داده در حافظه است که معمولا به عنوان یک پایگاه داده در حافظه رم و سیستم کش مورد استفاده قرار می گیرد. نام ردیس از عبارت Remote Dictionary Server گرفته شده است. این سیستم داده ها را عمدتا در RAM نگهداری می کند و به همین دلیل می تواند عملیات خواندن و نوشتن را با سرعت بسیار بالایی انجام دهد.

یکی از مهم ترین ویژگی های Redis پشتیبانی از ساختارهای داده مختلف است. برخلاف یک سیستم کش ساده که معمولا اطلاعات را به شکل Key و Value ذخیره می کند، Redis می تواند با ساختارهایی مانند String، List، Set، Sorted Set و Hash کار کند.

این قابلیت باعث شده Redis فقط برای کش کردن صفحات یا نتایج دیتابیس استفاده نشود و در پروژه های مختلف برای مدیریت Session، صف پردازش، شمارنده ها، محدود کردن درخواست ها و کاربردهای دیگر نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

Memcached چیست؟

Memcached نیز یک سیستم ذخیره سازی داده در حافظه است که بیشتر با هدف کش کردن داده ها و کاهش فشار روی دیتابیس استفاده می شود. ساختار ممکش بسیار ساده است. داده ها معمولا به شکل Key و Value ذخیره می شوند و برنامه با استفاده از یک کلید، مقدار مورد نظر را از حافظه دریافت می کند.

به دلیل معماری ساده، Memcached برای سناریوهایی که فقط به یک سیستم کش سریع و ساده نیاز دارند، گزینه مناسبی است. برای مثال می توان نتیجه یک کوئری سنگین دیتابیس را برای مدت مشخصی در Memcached ذخیره کرد تا درخواست های بعدی مجبور نباشند همان Query را دوباره اجرا کنند.

تفاوت اصلی ردیس و ممکش در چیست؟

مهم ترین تفاوت این دو ابزار در میزان امکانات و نوع استفاده آنها است. ممکش عمدتا به عنوان یک سیستم کش ساده طراحی شده است، در حالی که Redis امکانات بسیار بیشتری برای مدیریت داده در حافظه ارائه می دهد.

به زبان ساده:

Memcached بیشتر یک سیستم کش ساده و سریع است، در حالی که Redis یک سیستم ذخیره سازی داده در حافظه با قابلیت های بسیار گسترده تر است.

البته این تفاوت به معنی ضعیف بودن Memcached نیست. اگر پروژه فقط به یک Cache ساده نیاز داشته باشد، معماری ساده Memcached می تواند یک مزیت باشد.

مقایسه Redis و Memcached

قبل از ادامه بررسی مقاله می توانید این جدول را برای بررسی سریع و جامع هر دو این ابزار ها مشاهده کنید:

ردیس سریع تر است یا ممکش؟

این سوال یکی از رایج ترین سوال ها هنگام مقایسه این دو ابزار است. پاسخ ساده این است که نمی توان بدون در نظر گرفتن نوع عملیات گفت ردیس همیشه سریع تر از ممکش است یا برعکس. هر دو ابزار برای دسترسی بسیار سریع به داده ها طراحی شده اند و در بسیاری از سناریوهای ساده، عملکرد بسیار خوبی دارند.

Memcached به دلیل معماری ساده خود می تواند برای عملیات ساده Key-Value عملکرد بسیار مناسبی داشته باشد. Redis نیز در عملیات مختلف سرعت بسیار بالایی ارائه می دهد، اما امکانات بیشتری در اختیار برنامه قرار می دهد.

در عمل، تفاوت سرعت خام این دو ابزار معمولا نباید تنها معیار انتخاب باشد. معماری برنامه، نوع داده، شبکه، مقدار RAM، تعداد درخواست ها، نحوه استفاده از Cache و طراحی سایت می توانند تاثیر بسیار بیشتری روی عملکرد نهایی داشته باشند.

بنابراین اگر هدف شما انتخاب سیستم مناسب برای یک وب سایت یا اپلیکیشن است، بهتر است ابتدا نیازهای پروژه را مشخص کنید.

تفاوت ساختار داده در Redis و Memcached

یکی از مهم ترین مزایای Redis پشتیبانی از ساختارهای داده مختلف است. در Memcached معمولا با یک ساختار ساده Key-Value کار می کنید:

user:1001 = اطلاعات کاربر

اما Redis می تواند داده ها را در ساختارهای مختلف مدیریت کند. برای مثال می توان یک List برای ایجاد صف، یک Set برای ذخیره مجموعه ای از مقادیر یکتا یا یک Sorted Set برای رتبه بندی کاربران ایجاد کرد.

این قابلیت در پروژه های بزرگ تر اهمیت زیادی پیدا می کند، زیرا برنامه نویس می تواند از قابلیت های داخلی Redis برای پیاده سازی بخشی از منطق برنامه استفاده کند. به همین دلیل ردیس در بسیاری از پروژه ها فقط نقش Cache ندارد و به عنوان بخشی از معماری اصلی سیستم نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

ماندگاری اطلاعات در Redis

یکی از تفاوت های مهم Redis و Memcached امکان ذخیره سازی پایدار داده در Redis است. ردیس می تواند با استفاده از مکانیزم های مختلف، داده ها را روی دیسک ذخیره کند تا در شرایط خاص امکان بازیابی آنها وجود داشته باشد. این ویژگی باعث می شود Redis برای داده هایی که از بین رفتن آنها قابل قبول نیست، کاربرد بیشتری داشته باشد.

در مقابل، Memcached اساسا یک Cache است و نباید اطلاعات مهم و دائمی برنامه را فقط در آن نگهداری کرد. اگر ممکش ریستارت شود یا داده های آن به دلیل کمبود حافظه حذف شوند، برنامه باید بتواند داده اصلی را از منبع اصلی مانند دیتابیس دریافت کند. این موضوع یکی از تفاوت های مهم در معماری این دو سیستم است.

آیا Redis جایگزین دیتابیس است؟

در برخی پروژه ها ممکن است Redis برای ذخیره بخشی از داده ها استفاده شود، اما در بسیاری از معماری ها Redis در کنار دیتابیس اصلی قرار می گیرد. برای مثال فرض کنید اطلاعات کاربران در PostgreSQL یا MySQL ذخیره شده است.

هنگامی که کاربر اطلاعات خاصی را درخواست می کند، برنامه ابتدا Redis را بررسی می کند. اگر داده مورد نظر در Redis وجود داشته باشد، بدون مراجعه به دیتابیس پاسخ داده می شود.

اگر داده در Redis وجود نداشته باشد، برنامه اطلاعات را از دیتابیس دریافت می کند و در صورت نیاز آن را برای درخواست های بعدی در Redis قرار می دهد. این الگو که به آن Cache Aside گفته می شود، یکی از روش های رایج استفاده از Redis است.

ردیس برای چه کارهایی استفاده می شود؟

ردیس کاربردهای بسیار متنوعی دارد. برخی از مهم ترین آنها عبارتند از:

کش کردن اطلاعات

یکی از رایج ترین کاربردهای Redis ذخیره نتایج Query ها و داده هایی است که به دفعات زیادی درخواست می شوند. این کار می تواند تعداد درخواست های دیتابیس را کاهش دهد و سرعت پاسخگویی برنامه را افزایش دهد.

مدیریت Session

Redis می تواند برای ذخیره Session کاربران استفاده شود. این قابلیت مخصوصا در برنامه هایی که روی چند سرور اجرا می شوند اهمیت زیادی دارد، زیرا Session می تواند در یک محل مشترک نگهداری شود.

Rate Limiting

برای محدود کردن تعداد درخواست های یک کاربر یا IP در یک بازه زمانی می توان از Redis استفاده کرد. این کاربرد در API ها، سایت های پرترافیک و سیستم های امنیتی بسیار رایج است.

صف پردازش

Redis می تواند در معماری سیستم های صف نیز مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال درخواست هایی که پردازش آنها زمان بر است می توانند وارد یک Queue شوند و Worker ها آنها را به ترتیب پردازش کنند.

شمارنده

Redis برای ساخت شمارنده های سریع نیز بسیار مناسب است. برای مثال می توان تعداد بازدید یک صفحه، تعداد درخواست های API یا امتیاز کاربران را در Redis مدیریت کرد.

Memcached برای چه کارهایی مناسب است؟

Memcached زمانی گزینه مناسبی است که هدف اصلی شما Cache کردن داده های موقت باشد. برای مثال:

• Cache نتایج Query دیتابیس
• Cache اطلاعات موقت
• Cache برخی محاسبات
• کاهش فشار روی دیتابیس
• افزایش سرعت پاسخگویی سایت

در چنین شرایطی نیازی نیست از قابلیت های پیچیده Redis استفاده کنید. اگر برنامه فقط به یک سیستم Cache ساده نیاز دارد، Memcached می تواند معماری ساده و قابل فهمی ارائه دهد.

تفاوت Redis یا Memcached برای وردپرس؟

اگر سایت شما با ورپرس ساخته شده باشد، هر دو ابزار می توانند برای کش کردن داده ها مورد استفاده قرار بگیرند، اما در بسیاری از پروژه های وردپرسی Redis انتخاب محبوب تری است. Redis Object Cache می تواند داده های مربوط به آبجکت کش وردپرس را در حافظه نگهداری کند.

این موضوع می تواند تعداد کوئری های تکراری دیتابیس را کاهش دهد و در بعضی سایت ها باعث بهبود محسوس عملکرد شود. البته نصب Redis به تنهایی به معنی سریع شدن قطعی سایت نیست.

اگر مشکل اصلی سایت از هاست ضعیف، کدهای سنگین، تصاویر بزرگ، افزونه های نامناسب یا Query های غیربهینه باشد، Redis فقط بخشی از مشکل را پوشش خواهد داد. برای یک سایت وردپرسی پرترافیک، بهتر است وضعیت هاست، دیتابیس، نسخه PHP، سیستم کش سازی، قالب و افزونه ها نیز همزمان بررسی شوند.

تفاوت ردیس یا ممکش برای سایت فروشگاهی؟

در فروشگاه های اینترنتی معمولا اطلاعات مختلفی مانند سشن های کاربران، سبد خرید، نتایج کوئری ها و داده های موقت وجود دارد. به همین دلیل ردیس می تواند در معماری فروشگاه های بزرگ و پرترافیک بسیار کاربردی باشد.

امکانات بیشتر Redis این امکان را فراهم می کند که علاوه بر کش سازی، برای بخش هایی مانند سشن ها و تعداد محدودیت ها نیز از همان زیرساخت استفاده شود.

البته این موضوع به معماری فروشگاه و تکنولوژی مورد استفاده بستگی دارد و همیشه استفاده از Redis ضروری نیست. اگر یک فروشگاه کوچک با ترافیک محدود دارید، یک کش ساده ممکن است تمام نیازهای شما را برطرف کند.

مدیریت حافظه در Redis و Memcached

هر دو سیستم داده ها را در RAM نگهداری می کنند و بنابراین مدیریت حافظه اهمیت زیادی دارد. RAM هسات و سرور یک منبع محدود است و اگر داده های زیادی در حافظه ذخیره شوند، سیستم باید تصمیم بگیرد چه داده هایی حذف شوند. Redis مکانیزم های مختلفی برای مدیریت حافظه و سیاست های حذف داده دارد.

Memcached نیز از سیستم حذف داده ها بر اساس سیاست های مشخص استفاده می کند و زمانی که فضای کافی برای داده جدید وجود نداشته باشد، برخی داده های قدیمی تر را کنار می گذارد. در هر دو سیستم، کش نباید به عنوان تنها محل نگهداری اطلاعات حیاتی در نظر گرفته شود، مگر اینکه معماری سیستم به شکل مشخصی برای این موضوع طراحی شده باشد.

مقیاس پذیری Redis و Memcached

در پروژه های کوچک معمولا یک نمونه Redis یا Memcached می تواند کاملا کافی باشد. اما زمانی که تعداد کاربران و درخواست ها افزایش پیدا می کند، موضوع مقیاس پذیری اهمیت بیشتری پیدا می کند.

Redis امکاناتی مانند رپلیکیشن و معماری های مختلف برای اجرای چند نمونه را ارائه می دهد. Memcached نیز می تواند در چندین سرور اجرا شود، اما معماری آن بیشتر بر اساس توزیع کش بین چند نمونه مستقل شکل گرفته است. در نتیجه، انتخاب معماری مناسب به نیاز پروژه، میزان ترافیک و نحوه مدیریت داده ها بستگی دارد.

در Redis یا Memcached کدام مصرف RAM بهتری دارد؟

نمی توان یک پاسخ ثابت برای همه پروژه ها ارائه کرد. Memcached به دلیل ساختار ساده خود در برخی سناریوهای کش می تواند سربار کمتری داشته باشد. Redis نیز به دلیل پشتیبانی از ساختارهای داده مختلف و امکانات بیشتر، ممکن است حافظه بیشتری مصرف کند.

اما مصرف واقعی حافظه به نوع داده، تعداد کلیدها، اندازه داده ها، تنظیمات سیستم و نحوه استفاده از ابزار بستگی دارد. بنابراین اگر مصرف RAM برای پروژه شما اهمیت زیادی دارد، بهتر است قبل از تصمیم نهایی یک مدل آبجکت کش، یک شبیه سازی با داده و الگوی واقعی برنامه انجام دهید.

آیا ردیس همیشه انتخاب بهتری است؟

خیر. اینکه ردیس امکانات بیشتری دارد به معنی این نیست که همیشه باید Redis را انتخاب کنید. اگر سایت شما فقط به یک کش ساده Key-Value نیاز دارد و هیچ استفاده ای از قابلیت های پیشرفته ردیس نمی کند، Memcached می تواند گزینه کاملا مناسبی باشد.

مزیت Memcached دقیقا در سادگی آن است. اما اگر به ساختارهای داده متنوع، Session، Rate Limiting، Queue، Pub/Sub یا قابلیت های پیشرفته تر نیاز دارید، Redis معمولا انتخاب انعطاف پذیرتری خواهد بود.

نحوه فعال سازی ردیس در وردپرس

برای فعال سازی ردیس در وردپرس، ابتدا باید Redis روی سرور فعال باشد. یعنی سرویسی که تهیه می کنید باید از ردیس پشتیبانی کند. به عنوان مثال هاست وردپرس اترنو کلود جزو برترین هاست هایی می باشد که آبجکت کش Redis در آن اجرا می شود.

در هاست اشتراکی دیگر معمولا این کار توسط شرکت هاستینگ به صورت محدود انجام می شود و کافی است از پشتیبانی درباره فعال بودن Redis Object Cache سوال کنید. پس از فعال بودن Redis، می توانید افزونه Redis وردپرس را از بخش «افزونه ها» در پیشخوان وردپرس نصب و فعال کنید. سپس با برقراری اتصال، آبجکت کش وردپرس روی Redis قرار می گیرد و داده های موقت و نتایج پردازش ها در حافظه ذخیره می شوند تا در درخواست های بعدی سریع تر در دسترس باشند.

نحوه فعال سازی ممکش در وردپرس

برای استفاده از ممکش نیز ابتدا باید سرویس Memcached روی سرور فعال باشد. ما در هاستینگ اترنوکلود روی تمام هاست های اشتراکی نیز ممکش را به صورت بهینه شده برای تمام کاربران فراهم می کنیم تا در صورت نیاز از آن برای افزایش سرعت سایت ها استفاده کنند.

در صورتی که هاست شما از Memcached پشتیبانی کند، معمولا می توانید از یک افزونه آبجکت کش مناسب برای اتصال وردپرس به Memcached استفاده کنید. پس از نصب و تنظیم Object Cache، وردپرس می تواند داده های موقت را در Memcached ذخیره کند و در نتیجه تعداد درخواست های تکراری به دیتابیس کاهش پیدا کند.

نکات تکمیلی برای

توجه داشته باشید که Redis و Memcached در سطح سرور اجرا می شوند و نصب افزونه وردپرس به تنهایی آنها را فعال نمی کند؛ بنابراین در هاست اشتراکی، فعال بودن سرویس و امکان استفاده از آن را باید از شرکت هاستینگ پیگیری کنید.

برخی از هاست ها ممکن است که از ردیس و ممکش روی هاست ها پشتیبانی کنند ولی به صورت پیش فرض غیر فعال باشند. برای فعال سازی آنها می توانید وارد کنترل پنل هاست خود شوید و وارد بخش Select PHP Version شوید و روی تب Extensions کلیک کنید. طبق تصویر پایین ردیس یا ممکش را برای سایت خود فعال کنید:

نکته: علاوه بر افزونه های گفته شده در این صفحه که برای فعال سازی ممکش و ردیس روی سایت های وردپرسی است، برخی از افزونه های دیگر مانند لایت اسپید کش نیز امکان استفاده از هر دو این آبجکت کش ها را برای شما فراهم می کند.