什么是内存数据库？

内存数据库具有多项优势，我们将在下文详细探讨这些优势。

延迟是访问数据的请求与应用程序的响应之间的时间间隔。无论规模大小，内存数据库都提供可预测的低延迟。它们提供微秒读取延迟、个位数毫秒的写入延迟和高吞吐量。

因此，内存存储使企业能够实时做出基于数据的决策。您可以设计处理数据并及时响应更改的应用程序。例如，对自动驾驶汽车传感器数据的内存计算可以为紧急制动提供所需的秒级响应时间。

内存数据库以其高吞吐量而闻名。吞吐量是指在给定时间段内读取（读取吞吐量）或写入（写入吞吐量）操作的次数。示例包括每分钟字节数或每秒事务次数。

您可以扩展内存数据库以满足不断变化的应用程序需求。可以在不对性能产生不利影响的情况下进行写入和读取扩展。数据库在调整大小期间保持在线状态并支持读写操作。

内存数据库是银行、电信、游戏和移动广告行业的理想选择。我们在下面给出了一些内存数据库应用场景的示例。

缓存是一个高速数据存储层，用于存储典型的瞬态数据的子集。缓存的主要目的是减少对底层速度较慢的存储层的访问需求，以此来提高数据检索性能。这意味着未来对该数据的请求的响应速度要比访问数据的主存储位置更快。

通过缓存，您可以高效地重用之前检索或计算的数据。内存数据存储效果很好，可以更快地访问缓存的数据。缓存会牺牲耐久性来换取响应时间。响应时间更快，因为数据是从内存中检索的，但是缓存不能防止内存中数据丢失。这就是缓存经常与基于磁盘的持久数据库结合使用的原因。

实时出价是指在线广告曝光量的买入和销售。通常，出价必须在用户加载网页时以 100-120 毫秒（有时甚至低至 50 毫秒）的速度进行。在此期间，实时出价应用程序请求所有买家对广告位出价，根据多个条件选择中标出价，显示报价，并收集广告展示后的信息。内存数据库非常适合以亚毫秒的延迟提取、处理和分析实时数据。

相对游戏排行榜显示玩家相对于其他相似等级玩家的位置。这些排行榜可以帮助玩家建立粘性，并防止玩家与顶级玩家相比失去动力。内存数据库可以快速提供排序结果，并实时更新拥有数百万玩家的游戏的排行榜。

内存缓存依赖随机存取存储器（RAM）来存储数据。该技术将数据表直接存储在 RAM 中，而不是存储在外部驱动器上。专门的数据结构允许对您的数据记录进行索引。索引充当指向特定行和列的直接指针。但是，实际的物理数据是压缩的，格式是非关系型的。当您发出访问请求时，数据库会使用索引导航到确切的数据值。存储的数据始终以可直接使用的格式提供。

64 位计算、较低的 RAM 价格和多核服务器等特征使内存存储变得更加普遍。此外，基于云的数据存储允许您根据需要纵向扩展或缩减 RAM 资源，从而使内存技术更加灵活和易于访问。

传统数据库将所有数据保存到外部磁盘驱动器或固态驱动器。每一个读写操作都需要磁盘访问权限。相反，内存缓存不优先考虑数据持久性。例如，缓存只能定期将数据保存到外部存储介质。下面，我们总结了内存缓存和传统数据库之间的区别。

内存缓存可提供更好的性能，因为写入操作不会被保留，从而消除了持久保存数据所需的额外时间。内存数据库可以持续写入，从而使数据更改持久。这种持久性是以降低写入性能为代价的。但是，内存数据库仍然能比基于磁盘的数据库提供更好的性能。从性能的角度来看，它们位于内存缓存和基于磁盘的数据库之间。

由于所有数据都只在内存中存储和管理，因此内存缓存有可能在进程中或服务器出现故障时丢失数据。为了提高持久性，内存缓存可能会定期将数据保存在磁盘数据库上。下面我们将详细介绍一些提高持久性的机制。

快照文件记录给定时刻的数据库状态。内存缓存会定期或在受控关机期间生成快照。尽管快照在一定程度上提高了持久性，但在快照之间仍可能发生数据丢失。

事务日志记录在外部日志文件中记录对数据库的更改。日志记录独立于数据读取/写入，不会影响性能。日志文件便于内存缓存的自动恢复。

一些内存缓存依赖冗余来提供高可用性。它们在不同的内存模块中维护相同数据的多个副本。模块故障会导致自动失效转移到重复的备份副本。这降低了缓存丢失数据的风险。

AWS 提供多种不同的完全托管式内存缓存和数据库服务，以满足您的特定需求。

Amazon MemoryDB 是一项持久的内存数据库服务，可提供超快的性能。它与 Redis OSS 兼容，使客户能够采用他们目前所用的灵活且易用的 Redis OSS 数据结构、API 和命令快速构建应用程序。MemoryDB 还使用多可用区事务日志跨多可用区（AZ）持久存储数据，以实现快速失效转移、数据库恢复和节点重启。

Amazon ElastiCache 是一项超快的内存缓存服务，可实现微秒级延迟，为互联网规模的实时应用程序提供支持。它与 Redis OSS 和 Memcached 兼容。开发人员可以将 ElastiCache 用作内存缓存，或不需要高数据持久性的应用场景。ElastiCache 集群配置支持客户在单个集群中运行内存容量最高达 6.1TB 的工作负载。ElastiCache 还可以在正在运行的集群中添加和删除分片。您可以动态横向扩展和缩减 ElastiCache 集群工作负载，以便适应需求变化。

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