Komuniti teknologi sedang aktif membincangkan pendekatan berbeza untuk menyelesaikan masalah latency S3 selepas RisingWave menerbitkan butiran mengenai penyelesaian caching hibrid mereka yang dipanggil Foyer. Walaupun S3 menawarkan storan tanpa had pada kos rendah, latency 50-150ms menjadikannya tidak sesuai untuk aplikasi masa nyata yang memerlukan akses data pantas.
Perbandingan Latency S3 vs Penyimpanan Tempatan
- S3 masa ke bait pertama: 50-150ms
- Akses memori: ~0ms
- Akses cakera: 0.2-1ms
- S3 Express One Zone : Milisaat satu digit
Swap vs Pengurusan Cache Eksplisit
Perdebatan utama muncul mengenai sama ada pembangun memerlukan sistem caching yang kompleks atau boleh bergantung pada penyelesaian yang lebih mudah. Sesetengah pembangun berpendapat bahawa menggunakan memori sistem dengan swap menyediakan antara muka bersatu tanpa pengurusan cache eksplisit. Materialize.com dilaporkan beralih daripada pengurusan cache disk tersuai kepada menggunakan swap dan melihat peningkatan prestasi yang ketara. Pendekatan ini membenarkan sistem pengendalian mengendalikan memori yang melimpah ke disk secara automatik.
Walau bagaimanapun, yang lain menunjukkan kelemahan serius dengan pendekatan swap. Untuk beban kerja yang sensitif terhadap latency, page fault dan swapping mencipta lonjakan prestasi yang tidak dapat diramal yang menjejaskan masa respons. Banyak persekitaran pengeluaran sengaja melumpuhkan swap untuk mencegah isu ini, menjadikan pengurusan cache eksplisit lebih dipercayai merentasi senario deployment yang berbeza.
Strategi Pengurusan Cache
- Pengurusan Eksplisit: Koordinasi cache memori dan cakera tersuai
- Berasaskan Swap: Biarkan OS mengendalikan limpahan memori ke cakera secara automatik
- Pendekatan Hibrid: Gabungkan cache memori dengan lapisan cache cakera
- Pertukaran: Kerumitan berbanding kebolehramalan prestasi
Kesan Prestasi Dunia Sebenar
Perbezaan prestasi antara S3 dan storan tempatan adalah besar. Masa S3 ke byte pertama berkisar dari 50-150ms, manakala penyajian dari memori turun kepada hampir sifar, dan akses disk mengambil masa hanya 0.2-1ms. Jurang besar ini menjelaskan mengapa caching menjadi penting dan bukannya pilihan untuk aplikasi yang dibina pada S3.
AWS memang menawarkan S3 Express One Zone dengan latency milisaat satu digit, tetapi perkhidmatan premium ini menyasarkan kes penggunaan berbeza di mana objek yang sama memerlukan akses kerap merentasi berbilang instance. Untuk akses berulang instance tunggal, caching tempatan kekal lebih kos efektif.
Penyelesaian Sumber Terbuka Mendapat Tarikan
Beberapa projek sedang membina pada Foyer, perpustakaan caching hibrid berasaskan Rust yang diilhamkan oleh CacheLib Facebook. Distributed Chroma menggunakan Foyer secara meluas dalam pangkalan data vektor sumber terbuka mereka, manakala pembangun lain telah mengintegrasikannya ke dalam sistem fail dan perkhidmatan storan. Perpustakaan ini menawarkan kedua-dua mod dalam memori dan hibrid, membenarkan pembangun bermula dengan mudah dan menambah caching disk kemudian tanpa mengubah logik aplikasi.
Ciri-ciri Foyer Hybrid Cache
- Ditulis dalam Rust , diilhamkan oleh CacheLib milik Facebook
- Menyokong kedua-dua mod dalam memori dan hibrid
- Abstraksi cache dalam memori tanpa salinan sifar
- Pelbagai enjin cakera untuk beban kerja yang berbeza
- Digunakan oleh Distributed Chroma dan projek-projek sumber terbuka yang lain
Pertimbangan Kos dan Trade-off
Walaupun permintaan GET S3 agak murah, kos sebenar datang daripada kesan latency pada prestasi aplikasi dan bukannya harga permintaan. Kerumitan sistem caching hibrid memerlukan perancangan teliti mengenai pembatalan cache, tingkah laku write-through, dan pengendalian permintaan serentak untuk data yang sama.
Perbincangan mendedahkan bahawa memilih antara strategi caching yang berbeza sangat bergantung pada keperluan beban kerja khusus, kekangan deployment, dan sasaran prestasi. Apabila lebih banyak aplikasi menggunakan seni bina S3-first, keputusan caching ini menjadi semakin kritikal untuk mengekalkan pengalaman pengguna yang boleh diterima.