Memcached & Redis: Nên dùng cái nào?

Các hệ thống lớn luôn luôn cần phải có một cơ chế caching để tăng tốc độ xử lý cũng như làm giảm lưu lượng mạng vào database. Hiện tại có hai công cụ rất phổ biến là Memcached và Redis, trong bài viết này mình sẽ so sánh ưu nhược điểm của cả hai và trường hợp nào nên dùng công cụ nào.

Điểm giống nhau

Redis và Memcached đều là các hệ thống lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ. Memcached là một hệ thống lưu trữ bộ nhớ đệm phi tập trung với tốc độ cao, còn Redis là một bộ nhớ theo dạng key-value. Giống như Memcached, Redis có thể lưu trữ được hầu hết tất cả các loại dữ liệu trong bộ nhớ và có thể thực hiện các phép toán với nhiều kiểu dữ liệu (ví dụ như string, hash table, linked list, ...).

Cả hai công cụ này đều rất nhanh và hữu dụng khi được dùng làm bộ nhớ đệm, giúp tăng tốc ứng dụng web bằng cách cache các câu query, HTML hoặc bất cứ thứ gì có thể cache được.

Khác biệt về bản chất

Theo định nghĩa trên trang chủ của Redis:

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache and message broker. It supports data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs, geospatial indexes with radius queries and streams.

và định nghĩa của Memcached:

Free & open source, high-performance, distributed memory object caching system, generic in nature, but intended for use in speeding up dynamic web applications by alleviating database load.

Memcached is an in-memory key-value store for small chunks of arbitrary data (strings, objects) from results of database calls, API calls, or page rendering.

Qua hai định nghĩa trên ta thấy, Redis được sử dụng như là một database (used as database) trong khi đó Memcached là một hệ thống lưu trữ bộ nhớ đệm (memory caching system). Để hiểu rõ hơn sự khác biệt này ta sẽ so sánh trên các khía cạnh chính sau:

• Server-end data operations (các phép toán cho dữ liệu ở phía server)
• Memory usage efficiency (Mức độ hiệu quả trong cách sử dụng bộ nhớ)
• Performance comparison (So sánh hiệu năng)
• Read/write speed (Tốc độ đọc/ghi)
• Disk I/O dumping (Backup dữ liệu)

Server-end data operations

Redis hỗ trợ các phép toán cho dữ liệu ở phía server, biết nhiều kiểu dữ liệu và nhiều phép toán hơn Memcached. Vì vậy nếu bạn muốn hệ thống của mình có thể cache được nhưng cấu trúc dữ liệu phức tạp thì Redis sẽ là một lựa chọn tốt hơn.

Memory usage efficiency

Memcached sử dụng hiệu quả hơn với kiểu dữ liệu dạng key-value đơn giản. Tuy nhiên, nếu sử dụng Redis với các cấu trúc dạng hash thì sẽ hiệu quả hơn Memcached do nó được thiết kế để lưu trữ những kiểu dữ liệu phức tạp như vậy.

Performance comparison

Redis chỉ sử dụng duy nhất một core trong khi Memcached được tối ưu để sử dụng nhiều core. Vì vậy Redis sẽ có hiệu năng tốt hơn Memcached khi so sánh lượng dữ liệu trên một core. Tuy nhiên, Memcached lại vượt trội hơn Redis nếu so sánh lượng dữ liệu tổng thể. Mặc dù Redis đã có cơ chế để tối ưu cho dữ liệu lớn nhưng vẫn kém hơn so với Memcached.

Read/write speed

Cả hai đều rất nhanh. Mặc dù có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng như khối lượng dữ liệu, phiên bản nhưng thông thường thì Redis nhanh gần bằng Memcached.

Disk I/O dumping

Redis có cơ chế mặc định backup dữ liệu vào disk trong khi Memcached không có cơ chế này nếu không dùng tool hỗ trợ.

Tổng kết

Memcached là một cached server đơn giản, cho phép bạn lưu trữ cặp key-value với dữ liệu nhỏ hơn 1MB. Nó hoạt động cực kì tốt nhưng đó là tất cả những gì mà nó có thể làm được. Khi bạn restart lại thì dữ liệu sẽ bị mất, vì vậy Memcached rất phù hợp với những dự án chỉ cần cache những dữ liệu đơn giản, nhẹ, và không quan trọng. Ngoài ra, vẫn có các tool, product, service của bên thứ ba để thêm các tính năng cần thiết.

Redis cũng có thể làm như Memcached, thậm chí còn có thể tốt hơn. Redis cũng có thể được sử dụng như một bộ nhớ cache nhưng dữ liệu mà nó có thể lưu trữ lên tới 512MB. Không giống như Memcached, Redis vẫn có thể lưu lại dữ liệu của nó sau khi restart, thực tế đây là cài đặt mặc định. Ngoài ra, Redis còn có cơ chế cluster support giúp cho bạn có thể scale với nhiều instance. Số lượng tool, service, ecosystem của Redis cũng lớn hơn rất nhiều, các hệ thống lớn sử dụng Redis cũng nhiều hơn so với Memcached.

Nguồn tham khảo

• Stackoverflow: Memcached vs. Redis?
• Medium: Redis vs Memcached: In- Memory Data Storage Systems