Beneficios reales de una base de datos in-memory

¿Qué es una base de datos in-memory? En pocas palabras, es una base de datos que se almacena en la memoria de la computadora en lugar de en una ubicación tradicional, tal como el almacenamiento en disco. Para la mayoría de las aplicaciones de negocio, el tiempo necesario para almacenar y recuperar datos es el mayor factor para determinar la rapidez con la que se pueden completar las tareas – y si bien unos pocos milisegundos para recuperar datos de un disco pueden parecer triviales, cuando se multiplican por miles o millones de registros, estas demoras pueden afectar gravemente la velocidad y el rendimiento del sistema–. Cuando los datos ya están in-memory, el acceso es casi instantáneo.

Los negocios de hoy necesitan información en tiempo real –es decir, necesitan saber lo que está sucediendo ahora, no lo que puede haber ocurrido ayer o incluso hace unos minutos–. Los negocios esperan que sus sistemas informáticos hagan más y lo hagan más rápido que los sistemas heredados para poder seguir el ritmo de un mundo que cambia rápido. Una base de datos in-memory es la respuesta obvia, pero hasta hace poco, la memoria era demasiado cara y los sistemas informáticos no estaban desarrollados para manejar eficientemente la gran cantidad de memoria necesaria. Ahora, todo eso ha cambiado. Las bases de datos modernas pueden brindar la velocidad y capacidad de respuesta que necesitan los usuarios de negocio de hoy. Los programas escritos para datos in-memory requieren menos instrucciones que se ejecuten más rápido. Las consultas de usuario brindan la información sin las demoras que son comunes con los sistemas de base de datos tradicionales.

Las bases de datos in-memory, también conocidas como bases de datos en tiempo real (RTDB), existen desde la década de 1980 y se usaron en industrias donde los tiempos de respuesta rápida eran cruciales, como telecomunicaciones, banca, viajes y apuestas. Ahora, la memoria y el hardware de sistema accesibles están disponibles para todos los sectores y aplicaciones, incluyendo los sistemas de ERP.

¿Dónde se usan hoy las bases de datos in-memory?

La aparición de sistemas in-memory accesibles abrió oportunidades para un procesamiento más rápido y sistemas con más capacidad de respuesta para aplicaciones de negocio de todo tipo, no solo los sistemas de alto volumen y orientados a las transacciones mencionados antes. Las bases de datos in-memory son ideales para aplicaciones que procesan muchos datos (piense en planificación avanzada, simulación y analíticas), así como para dar soporte al procesamiento de transacciones en las que la demanda es aleatoria con picos grandes e impredecibles en el tráfico entrante. Y son especialmente buenas para las empresas en las que los datos se expanden rápido, como:

Monitoreo de dispositivos médicos
Analíticas financieras en tiempo real
Banca on-line y venta de tarjetas de crédito
Sitios de e-commerce y subastas on-line
Datos de mercado en tiempo real sobre nuevos productos u ofertas
Machine learning para aplicaciones de facturación y suscriptores
Procesamiento de sistemas de información geográfica (SIG)
Datos de sensores de streaming (IoT)
Gestión de redes y grillas
Resultados de publicidad (prueba A/B para anuncios on-line)
Apuestas interactivas
Y más…

Beneficios de la computación in-memory

La velocidad de lectura y escritura de datos es la característica principal de los datos in-memory, lo que permite un procesamiento más rápido y una mejor respuesta en las aplicaciones de negocio. Pero los desarrolladores de aplicaciones se dieron cuenta rápidamente de que esta respuesta más rápida y el aumento de la capacidad también son valiosos para permitir el rediseño de varias otras herramientas y programas que brindan más valor. Cuando la base de datos está diseñada y desarrollada desde cero en una base de datos in-memory, se pueden realizar numerosas mejoras en el diseño de modelos y procesos de datos internos.

Modelo de datos: se desarrollaron varias estructuras de base de datos diferentes para tecnologías heredadas a fin de optimizar el acceso a los datos para diferentes tareas:

Datos almacenados en filas (esquema tradicional)
Arquitectura orientada a columnas, que brinda una respuesta de gran volumen y acceso rápido para un subconjunto limitado de datos
Bases de datos especiales para datos no estructurados, y
Otras que pueden acelerar el acceso en casos de uso limitados o adaptarse a requisitos especiales.

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Una base de datos in-memory moderna permite que todos los tipos de datos se almacenen en un único sistema, incluyendo las transacciones estructuradas y los datos no estructurados, tales como voz, video, documentos de formato libre y correos electrónicos –todo con la misma capacidad de acceso rápido–.

Procesamiento más rápido: las bases de datos in-memory son más rápidas que las bases de datos heredadas porque requieren menos instrucciones de CPU para recuperar datos. Los desarrolladores pueden explotar este beneficio agregando más funciones sin el consiguiente arrastre de la respuesta del sistema. Además, el uso del procesamiento paralelo para que múltiples subconjuntos (columnas) puedan procesarse simultáneamente añade aún más velocidad y capacidad.

Herramientas combinadas: los sistemas tradicionales almacenan datos de transacciones en una base de datos heredada a la que se accede mediante el procesamiento de transacciones on-line (OLTP). Luego, para obtener una visualización de analíticas, los datos a menudo se mueven a una base de datos separada (almacén de datos) donde se pueden usar herramientas de procesamiento analítico on-line (OLAP) para analizar grandes data sets (o Big Data). Las bases de datos in-memory modernas pueden dar soporte a OLAP y OLTP, eliminando la necesidad de almacenamiento redundante y las demoras entre transferencias de datos, lo que a su vez elimina cualquier preocupación sobre la integridad o la puntualidad de los datos del almacén.

Menor huella digital: las bases de datos tradicionales almacenan una gran cantidad de datos redundantes. Por ejemplo, el sistema crea una copia de cada fila que se actualiza y agrega tablas de data sets combinados que aumentan las necesidades de espacio y los requisitos de mantenimiento. Además de la redundancia evitada para OLAP/OLTP mencionada anteriormente, las bases de datos orientadas a columnas guardan los cambios a medida que se aplican a la base de datos.

Información estratégica inmediata: una base de datos in-memory moderna brinda analíticas incorporadas para brindar información estratégica de negocio para alertas en tiempo real e informes operativos sobre datos de transacciones en vivo.

¿Cómo funciona una base de datos in-memory moderna?

Sería ineficiente e innecesario guardar todos los datos de una empresa en la memoria; parte de la información se guarda in-memory (llamado almacenamiento en caliente), mientras que otros datos se almacenan en el disco (almacenamiento en frío). Las designaciones de frío y caliente derivan de los paradigmas de manejo de la información desarrollados por la industria de la computación en la nube.

Los datos en caliente se consideran críticos y se accede a ellos con frecuencia, por lo que se guardan in-memory para una rápida recuperación y modificación.

Ejemplo de almacenamiento en frío y en caliente para un sistema de ERP.

Los datos que son más estáticos –en otras palabras, los datos que se solicitan con poca frecuencia y que normalmente no se requieren para el uso activo– se pueden almacenar de una manera menos costosa (e infinitamente expandible) en unidades de disco o dispositivos de estado sólido (SSD). Los datos de almacenamiento en frío no se benefician del acceso rápido a una base de datos in-memory, pero siguen estando disponibles cuando se necesitan para aplicaciones menos centradas en el tiempo. El almacenamiento en frío es mejor para datos históricos, actividades cerradas, proyectos antiguos y similares.

Al planificar la migración a una base de datos in-memory, el equipo de implementación decide cómo clasificar los datos existentes en almacenamiento en frío para requisitos anteriores y almacenamiento en caliente para actividades en curso. También se deben determinar los criterios de archivo para mantener los sistemas activos y los datos en condiciones superiores.

Los sistemas de bases de datos in-memory están diseñados con “persistencia” para registrar todas las transacciones y cambios a fin de brindar una copia de seguridad de datos estándar, y restauración del sistema. La persistencia en los sistemas modernos les permite funcionar a toda velocidad mientras se mantienen los datos en caso de una falla de energía.

El momento de pasar a los datos in-memory es ahora

Una base de datos in-memory moderna es un importante componente fundacional para la transformación digital. ¿Por qué? Porque una empresa digital no puede usar los datos de ayer para tomar las decisiones de hoy. Ahora que los precios in-memory son más bajos y que la capacidad de memoria se expande constantemente, una base de datos in-memory es una buena opción para las empresas que necesitan información estratégica en tiempo real para prosperar en la economía actual.

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