Información general sobre el almacenamiento en caché

Las aplicaciones móviles son un segmento de mercado de increíble crecimiento, dada la rápida adopción de dispositivos por parte de los consumidores y la disminución en el uso de equipos informáticos tradicionales. Ya sea para juegos, aplicaciones comerciales, aplicaciones de salud, etc., hoy en día prácticamente todos los segmentos del mercado tienen una aplicación móvil. Desde el punto de vista del desarrollo de aplicaciones, la creación de aplicaciones móviles es muy similar a la creación de cualquier otro tipo de aplicación. Tiene las mismas inquietudes, nivel de presentación, nivel de negocio y nivel de datos. Aunque el espacio de la pantalla y las herramientas de desarrollo son diferentes, ofrecer una gran experiencia de usuario es un objetivo compartido por todas las aplicaciones. Con estrategias de almacenamiento en caché eficaces, las aplicaciones móviles pueden ofrecer el rendimiento que los usuarios esperan, escalar masivamente y reducir su costo global.

AWS Mobile Hub es una consola que proporciona una experiencia integrada para descubrir, configurar y obtener acceso a los servicios en la nube de AWS para crear y evaluar aplicaciones móviles, así como para monitorear su uso.

Cuando el tráfico de la web está dispersado geográficamente, no siempre es factible, y desde luego no es rentable, replicar toda la infraestructura a nivel global. Una CDN le ofrece la posibilidad de usar su red global de ubicaciones periféricas para distribuir a sus clientes una copia en caché de contenido web, como vídeos, páginas web, imágenes, etc. Con el fin de reducir el tiempo de respuesta, la CDN utiliza la ubicación periférica más cercana al cliente o a la ubicación de la solicitud de origen. El rendimiento se incrementa drásticamente dado que los activos web se entregan desde la caché. En el caso de los datos dinámicos, se pueden configurar muchas CDN para recuperar los datos de los servidores de origen.

Amazon CloudFront es un servicio de CDN global que acelera la entrega de sus sitios web, API, contenido en vídeo u otros activos web. Se integra con otros productos de Amazon Web Services para ofrecer a los desarrolladores y a las empresas una forma sencilla de acelerar el contenido a los usuarios finales sin necesidad de asumir ningún compromiso de uso mínimo. Para obtener más información sobre las CDN, haga clic aquí.

Cada solicitud de dominio que se realiza en Internet consulta esencialmente los servidores DNS caché para resolver la dirección IP asociada al nombre de dominio. El almacenamiento en caché de DNS puede producirse a muchos niveles, incluido a nivel de sistema operativo, a través de los ISP y los servidores DNS.

Amazon Route 53 es un servicio web de sistema de nombres de dominio (DNS) escalable y de alta disponibilidad en la nube.

Las sesiones HTTP contienen los datos de usuario intercambiados entre los usuarios del sitio y las aplicaciones web, como la información de inicio de sesión, las listas de la cesta de la compra, los artículos vistos anteriormente, etc. La administración eficaz de las sesiones HTTP, recordando las preferencias de los usuarios y proporcionándoles un contexto rico en información, es fundamental para ofrecer una buena experiencia de usuario en el sitio web. Con las arquitecturas de aplicaciones modernas, la utilización de un almacén de datos de gestión de sesiones centralizado es la solución ideal por varias razones, entre las que se incluyen proporcionar experiencias de usuario consistentes en todos los servidores web, una mejor durabilidad de la sesión cuando la flota de servidores web es elástica y una mayor disponibilidad cuando los datos de la sesión se replican en los servidores de caché.

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Hoy en día, la mayoría de las aplicaciones web están construidas sobre API. Una API generalmente es un servicio web RESTful al que se puede acceder a través de HTTP y que expone recursos que permiten al usuario interactuar con la aplicación. Cuando se diseña una API, es importante tener en cuenta, entre otras consideraciones, la carga esperada en la API, la autorización a la misma, los efectos de los cambios de versión en los consumidores de la API y, lo más importante, la facilidad de uso de la API. No siempre es necesario que una API instancie la lógica empresarial o realice una solicitud de backend a una base de datos en cada petición. En ocasiones, servir un resultado en caché de la API proporcionará la respuesta más óptima y rentable. Esto es especialmente cierto cuando se puede almacenar en caché la respuesta de la API para que coincida con la tasa de cambio de los datos subyacentes. Supongamos, por ejemplo, que muestra una API de descripción de productos a sus usuarios y sus categorías de productos solo cambian una vez al día. Dado que la respuesta a una solicitud de categoría de producto será idéntica a lo largo del día cada vez que se realice una llamada a la API, bastaría con almacenar en caché la respuesta de la API para el día. Al almacenar en caché la respuesta de la API, elimina la presión sobre su infraestructura, incluidos los servidores de aplicaciones y las bases de datos. Además, obtiene tiempos de respuesta más rápidos y ofrece una API más eficaz.

Amazon API Gateway es un servicio completamente administrado que facilita las tareas que realizan los desarrolladores para crear, publicar, mantener, supervisar y proteger las API a cualquier escala.

En un entorno de nube híbrida, puede tener aplicaciones que residen en la nube y requieren un acceso frecuente a una base de datos local. Hay muchas topologías de red que se pueden emplear para crear conectividad entre la nube y el entorno local, incluyendo VPN y Direct Connect. Y aunque la latencia desde la VPC al centro de datos local puede ser baja, sería conveniente almacenar en caché los datos locales en el entorno de nube para acelerar el rendimiento general de la recuperación de datos.

Cuando se ofrece contenido web a los espectadores, gran parte de la latencia que implica la recuperación de activos web como imágenes, documentos html, vídeo, etc. puede reducirse en gran medida almacenando en caché esos artefactos y eliminando las lecturas de disco y la carga del servidor. Se pueden emplear varias técnicas de almacenamiento en caché tanto en el servidor como en el cliente. El almacenamiento en caché del lado del servidor suele implicar la utilización de un proxy web que retiene las respuestas web de los servidores web ante los que se encuentra, reduciendo eficazmente su carga y latencia. El almacenamiento en caché del lado del cliente puede incluir el almacenamiento en caché basado en el navegador, que retiene una versión en caché del contenido web visitado anteriormente. Para obtener más información sobre el almacenamiento en caché de contenido web, haga clic aquí.

Acceder a los datos desde la memoria es órdenes de magnitud más rápidas que acceder a los datos desde el disco o SSD, por lo que potenciar los datos en la caché tiene muchas ventajas. Para muchos casos de uso que no requieren soporte de datos transaccionales o durabilidad basada en el disco, el uso de un almacén de valores-clave en memoria como base de datos independiente es una gran manera de construir aplicaciones de alto rendimiento. Además de la velocidad, la aplicación se beneficia de un alto rendimiento a un precio rentable. Los datos de referencia, como las agrupaciones de productos, las descripciones de categorías, la información de los perfiles, entre otros, son casos de uso importantes para una caché general. Para obtener más información sobre la caché general, haga clic aquí.

Una caché integrada es una capa en memoria que almacena automáticamente en caché los datos a los que se accede con frecuencia desde la base de datos de origen. Lo más habitual es que la base de datos subyacente utilice la caché para servir la respuesta a la petición de base de datos entrante, dado que los datos residen en la caché. Esto aumenta drásticamente el rendimiento de la base de datos al reducir la latencia de las peticiones y la utilización de la CPU y la memoria en el motor de la base de datos. Una característica importante de una caché integrada es que los datos almacenados en la caché son coherentes con los datos almacenados en el disco por el motor de la base de datos.

Las aplicaciones móviles son un segmento de mercado de increíble crecimiento, dada la rápida adopción de dispositivos por parte de los consumidores y la disminución en el uso de equipos informáticos tradicionales. Ya sea para juegos, aplicaciones comerciales, aplicaciones de salud, etc., hoy en día prácticamente todos los segmentos del mercado tienen una aplicación móvil. Desde el punto de vista del desarrollo de aplicaciones, la creación de aplicaciones móviles es muy similar a la creación de cualquier otro tipo de aplicación. Tiene las mismas inquietudes, nivel de presentación, nivel de negocio y nivel de datos. Aunque el espacio de la pantalla y las herramientas de desarrollo son diferentes, ofrecer una gran experiencia de usuario es un objetivo compartido por todas las aplicaciones. Con estrategias de almacenamiento en caché eficaces, las aplicaciones móviles pueden ofrecer el rendimiento que los usuarios esperan, escalar masivamente y reducir su costo global.

AWS Mobile Hub es una consola que proporciona una experiencia integrada para descubrir, configurar y obtener acceso a los servicios en la nube de AWS para crear y evaluar aplicaciones móviles, así como para monitorear su uso.

El Internet de las cosas es un concepto que se basa en la recopilación y entrega de información de un dispositivo y del mundo físico a través de los sensores del dispositivo a Internet o a la aplicación que consume los datos. El valor del IoT consiste en poder entender los datos capturados en intervalos de tiempo casi reales, lo que en última instancia permite al sistema y a las aplicaciones consumidoras la capacidad de responder rápidamente a esos datos. Por ejemplo, un dispositivo que transmite sus coordenadas GPS. Su aplicación IoT podría responder sugiriendo puntos de interés relativos a la proximidad de esas coordenadas. Además, si hubiera almacenado preferencias relacionadas con el usuario del dispositivo, podría adaptar esas recomendaciones a la medida de ese individuo. En este ejemplo concreto, la velocidad con la que la aplicación puede responder a las coordenadas es fundamental para lograr una gran experiencia de usuario. El almacenamiento en caché aquí puede desempeñar un papel importante. Por ejemplo, los puntos de interés junto con las coordenadas geográficas podrían almacenarse en un almacén de claves/valores como Redis para permitir una rápida recuperación. Desde el punto de vista del desarrollo de aplicaciones, básicamente puede codificar la aplicación IoT para que responda a cualquier evento, siempre que exista un medio programático para hacerlo. Entre las consideraciones importantes que hay que tener en cuenta a la hora de crear una arquitectura de IoT se encuentran el tiempo de respuesta que conlleva el análisis de los datos ingeridos, la arquitectura de una solución que pueda escalar un número de dispositivos N y la entrega de una arquitectura que sea rentable.

AWS IoT es una plataforma en la nube administrada que permite a los dispositivos conectados interactuar con facilidad y seguridad con las aplicaciones en la nube y otros dispositivos.

Lectura adicional: Administración de datos de IoT y datos de serie temporal con Amazon ElastiCache para Redis

Las aplicaciones de tecnología publicitaria modernas son especialmente exigentes en términos de rendimiento. Un ejemplo de un área significativa de crecimiento en tecnología publicitaria es la licitación en tiempo real (RTB), que es el enfoque basado en la subasta para la transacción de anuncios digitales en tiempo real, en el nivel de impresión más granular. La RTB fue el método de transacción predominante en 2015, representando el 74,0 por ciento de la publicidad comprada programáticamente, o 11 mil millones de dólares en los Estados Unidos (según el análisis de eMarketer). Cuando se construye una aplicación de pujas en tiempo real, un milisegundo puede ser la diferencia entre presentar la puja a tiempo o que sea irrelevante. Esto significa que la obtención de la información de las pujas de la base de datos debe ser extremadamente rápida. El almacenamiento en caché de base de datos, que puede acceder a los detalles de las pujas en menos de un milisegundo, es una excelente solución para lograr ese alto rendimiento.

La interactividad es un requisito fundamental para casi cualquier videojuego moderno. No hay nada que frustre más a los jugadores que un videojuego lento o que no responda, y esos videojuegos rara vez tienen éxito. El requisito de rendimiento es aún más exigente en los videojuegos móviles multijugador, en los que las acciones realizadas por un jugador deben compartirse con los demás en tiempo real. El almacenamiento en caché desempeña un papel fundamental para mantener la fluidez del videojuego al proporcionar una respuesta de consulta de menos de un milisegundo para los datos a los que se accede con frecuencia. También es útil para remediar los problemas de teclas de acceso rápido cuando se consultan los mismos datos varias veces, como “¿quiénes son los 10 mejores jugadores actuales por puntuación?”

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Las compañías multimedia se enfrentan a menudo a la necesidad de transmitir una gran cantidad de contenido estático a sus clientes con un número de lectores/espectadores que cambia constantemente. Ejemplos de esto son servicios de streaming de vídeo como Netflix o Amazon Video, que transmiten una gran cantidad de contenidos de vídeo a los espectadores. Esto se adapta perfectamente a una red de entrega de contenido, en la que los datos se almacenan en un conjunto de servidores de caché distribuidos a nivel mundial. Otro aspecto de las aplicaciones multimedia es que la carga tiende a ser inestable e impredecible. Imagine un blog en un sitio web sobre el que acaba de tuitear un famoso, o el sitio web de un equipo de fútbol americano durante la Super Bowl. Un pico de demanda tan grande para un pequeño subconjunto de contenidos es un reto para la mayoría de las bases de datos, ya que están limitadas en su rendimiento por clave. Dado que una memoria tiene un rendimiento muy superior a un disco, una caché de base de datos resolvería el problema mediante el redireccionamiento de las lecturas a la caché en memoria.

Las aplicaciones modernas de comercio electrónico son cada vez más sofisticadas y ofrecen una experiencia de compra personalizada, incluyendo recomendaciones en tiempo real basadas en los datos y el historial de compras del usuario. A menudo también incluyen la búsqueda en la red social de un usuario para proporcionan recomendaciones basada en lo que les gustó o compraron sus amigos. La cantidad de datos que hay que procesar es cada vez mayor, mientras que la paciencia de los clientes no lo es. Por lo tanto, mantener el rendimiento de la aplicación en tiempo real no es un lujo, sino una necesidad. Una estrategia de almacenamiento en caché bien ejecutada es un aspecto fundamental del rendimiento de la aplicación, y podría ser la diferencia entre el éxito o el fracaso de una aplicación, entre hacer una venta o perder un cliente.

Las aplicaciones de redes sociales han conquistado el mundo. Redes sociales como Facebook, Twitter, Instagram y Snapchat tienen un gran número de usuarios que consumen una cantidad cada vez mayor de contenidos. Cuando un usuario abre su fuente, espera ver sus últimos contenidos personalizados casi en tiempo real. No se trata de un contenido estático, ya que cada usuario tiene diferentes amigos, imágenes, intereses, etc., lo que agrava las necesidades de complejidad de ingeniería de la plataforma subyacente. Las aplicaciones de redes sociales también son muy propensas a los picos de uso en torno a los principales acontecimientos deportivos, políticos y de entretenimiento. La resiliencia y el rendimiento en tiempo real en estos picos se consiguen a través de varias capas de almacenamiento en caché, incluida la red de entrega de contenido para el contenido estático como imágenes de fondo, la caché de sesión para realizar un seguimiento de un usuario actual de datos de sesiones y la caché de base de datos para guardar los datos a los que se accede con frecuencia, como noticias recientes de mejores amigos y las últimas imágenes útiles.

El sector de la salud está experimentando una revolución digital que hace que la atención médica esté disponible y sea accesible para un número cada vez mayor de pacientes en todo el mundo. Algunas aplicaciones permiten a los pacientes ver a los médicos para realizar consultas por vídeo, y la mayoría de los principales proveedores tienen aplicaciones que permiten a los pacientes ver los resultados de sus pruebas e interactuar con el personal médico. En el ámbito del bienestar, hay una gran cantidad de aplicaciones que van desde el seguimiento de la actividad de un sensor específico del usuario (p. ej., FitBit y Jawbone), hasta el asesoramiento y los datos completos sobre el bienestar. Dada la naturaleza interactiva de estas aplicaciones, es necesario abordar la necesidad de que las aplicaciones, las compañías y los niveles de datos tengan un rendimiento rápido. Con una estrategia eficaz de almacenamiento en caché podrá ofrecer un rendimiento rápido, reducir los costes generales de infraestructura y escalar a medida que crezca su uso.

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La forma en que consumimos los servicios financieros ha evolucionado drásticamente en los últimos años. Las aplicaciones incluyen el acceso a servicios bancarios y de seguros, la detección de fraudes, los servicios de inversión, la optimización de los mercados de capitales mediante algoritmos en tiempo real, etc. Proporcionar acceso en tiempo real a los datos financieros de un cliente, permitiéndole realizar transacciones como transferencias de dinero o pagos, es todo un reto. En primer lugar, se aplican limitaciones similares a las de otras aplicaciones en las que un usuario quiere interactuar con la aplicación casi en tiempo real. Además, las aplicaciones financieras pueden imponer requisitos adicionales, como el aumento de la seguridad y la detección de fraudes. Una arquitectura eficiente, que incluya una estrategia de almacenamiento en caché multicapa, es fundamental para alcanzar el rendimiento esperado por los usuarios. En función de las necesidades de las aplicaciones, las capas de almacenamiento en caché incluirían una caché de sesión para almacenar los datos de sesión del usuario, una red de entrega de contenido para distribuir contenido estático y una caché de base de datos para los datos de acceso frecuente, como las 10 compras más recientes del cliente.

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