Dragonfly DB vs Redis: La Alternativa Moderna que Supera al Rey en Rendimiento y Costo

Dragonfly DB vs Redis: Por qué la arquitectura importa en los datastores en memoria

Los datastores en memoria son el motor fundamental de las aplicaciones modernas. Permiten un rendimiento ultrarrápido y baja latencia, cruciales para cargas de trabajo de alta frecuencia. Durante años, Redis ha sido el líder en este campo, reconocido por su velocidad y flexibilidad. Se utiliza ampliamente como capa de caché, base de datos principal o motor de streaming. Redis se distingue por sus operaciones atómicas, que aseguran la consistencia de los datos. Además, ofrece un conjunto rico de características, incluyendo transacciones, mensajería Pub/Sub y TTL en claves. Sin embargo, su arquitectura de un solo hilo, aunque simple y eficiente para muchos escenarios, puede convertirse en un cuello de botella. A medida que el tráfico crece y las cargas de trabajo demandan más, Redis no aprovecha completamente los procesadores multi-núcleo.

Esto lleva a una subutilización de los recursos de la CPU. Para escalar más allá de un solo núcleo, Redis requiere una escalabilidad horizontal a través de clústeres. La gestión de estos clústeres puede ser compleja y consumir mucho tiempo. Implica configuraciones manuales, manejo de nodos poco saludables y configuraciones de snapshotting individuales para cada nodo. Además, Redis puede sufrir de picos de latencia debido a sus procesos en segundo plano. También consume mucha memoria durante el proceso de snapshotting, lo que incrementa el riesgo de fallas. Las empresas a menudo sobre-aprovisionan sus servidores Redis para mitigar estos riesgos, incurriendo en mayores costos.

Dragonfly DB: Una reimaginación del almacenamiento en memoria

Dragonfly DB fue creado para resolver estos desafíos de escalabilidad y rendimiento. Fue diseñado desde cero en 2022 por ex-ingenieros de Google, Oded Poncz y Roman Gershman. No es un fork de Redis, sino un reemplazo moderno y completamente nuevo. Se enfoca en aprovechar al máximo el hardware moderno de la nube.

La clave de su innovación es una arquitectura multi-hilo y shared-nothing. Esta arquitectura permite que Dragonfly DB escale verticalmente de manera efectiva. Divide el conjunto de datos en fragmentos (shards), y cada fragmento es gestionado por un hilo dedicado. Esto habilita el procesamiento paralelo de solicitudes, eliminando el cuello de botella del modelo de un solo hilo de Redis. Su diseño minimiza la necesidad de mecanismos complejos de bloqueo y sincronización. Así, ofrece mayor rendimiento y menor latencia, especialmente en cargas de trabajo exigentes.

Dragonfly DB es un reemplazo drop-in para Redis y Memcached. Esto significa que es totalmente compatible con las APIs de Redis y Memcached. Puedes migrar sin cambios en el código de tu aplicación. Permite usar las mismas librerías cliente, la CLI y las herramientas que ya conoces. Actualmente, Dragonfly soporta alrededor de 185 comandos de Redis, equivalentes a la API de Redis 5.0, y 13 comandos de Memcached. Es una solución más sencilla para los desafíos de escalabilidad de Redis.

Rendimiento superior: Dragonfly DB vs Redis en números

Las pruebas de rendimiento entre Dragonfly DB y Redis muestran una ventaja considerable a favor de Dragonfly.

• Rendimiento (Throughput): Dragonfly ofrece hasta 25 veces más rendimiento (QPS) que Redis por instancia. En una instancia c6gn.16xlarge de AWS, Dragonfly alcanzó 3.8M QPS en operaciones SET y 3.9M QPS en GET. Esto contrasta con los 115k-130k QPS de Redis en la misma configuración. Incluso en instancias más pequeñas como m5.xlarge, Dragonfly muestra una capacidad de crecimiento de rendimiento donde Redis se estanca. En modo pipelining (enviando múltiples comandos antes de esperar respuestas), Dragonfly alcanza hasta 15M QPS para operaciones GET y 10M QPS para SET. Esto es posible porque el pipelining reduce la carga de CPU en la pila de red. Puedes explorar más sobre estos resultados en la documentación de benchmarking de Dragonfly.
• Latencia: A pesar del aumento masivo en el rendimiento, Dragonfly DB mantiene una latencia P99 solo ligeramente superior a la de Redis. La latencia P99 mide el tiempo de respuesta del 1% de las solicitudes más lentas, lo cual es crítico para la experiencia del usuario. Por ejemplo, en una instancia c6gn, la latencia P99 para operaciones SET y GET en Dragonfly fue de aproximadamente 1ms y 0.9ms respectivamente. Si el rendimiento de Dragonfly se redujera para igualar el de Redis, su latencia P99 sería mucho menor. Esto asegura tiempos de respuesta rápidos y consistentes.
• Eficiencia de memoria y Snapshotting: Redis es conocido por su lentitud y aumento masivo de memoria durante el snapshotting. Durante este proceso, Redis puede casi duplicar sus requisitos de RAM. En cambio, Dragonfly DB es más eficiente en memoria y no muestra aumentos significativos durante el snapshotting. Dragonfly es 30% más eficiente en memoria en estado inactivo para el mismo conjunto de datos. Además, finaliza el snapshot mucho más rápido, en cuestión de segundos. Esto evita picos de memoria impredecibles y garantiza un uso consistente de los recursos.

Ahorro de costos y facilidad de uso con Dragonfly DB

La mayor eficiencia de Dragonfly DB no solo se traduce en rendimiento, sino también en significativos ahorros de costos. Gracias a su utilización eficiente de los recursos de cómputo y memoria, Dragonfly puede reducir los costos de infraestructura hasta en un 80% en comparación con Redis. Su capacidad de escalar verticalmente en una sola instancia elimina la necesidad de configuraciones de clústeres complejas y costosas de Redis. Esto te permite manejar más carga de trabajo con menos instancias.

La compatibilidad total con el ecosistema de Redis hace que la transición a Dragonfly sea muy sencilla. Simplemente cambias el endpoint y tus aplicaciones pueden aprovechar sus beneficios. Esto facilita una migración suave y sin interrupciones. Puedes probar Dragonfly Cloud para una experiencia gestionada. El código fuente de Dragonfly está disponible bajo una licencia BSL (Business Source License) 1.1. Esta licencia permite el uso y modificación gratuitos, siempre que no se ofrezca Dragonfly como un servicio gestionado. Después de cuatro años, la licencia se convierte a la más permisiva licencia Apache.

Casos de uso ideales para Dragonfly DB

Dragonfly DB está diseñado para cargas de trabajo masivas y de baja latencia. Es una solución ideal para diversas industrias y casos de uso.

• Almacenamiento en caché de alto rendimiento: Ofrece baja latencia y eficiencia de memoria, mejorando las tasas de aciertos de caché. Esto es crucial para aplicaciones que requieren acceso ultrarrápido a los datos.
• Tiendas de características en tiempo real (Real-Time Feature Stores): Permite el servicio de características en tiempo real para modelos de Machine Learning y AI.
• Colas de mensajes seguras para concurrencia: Soporta alto rendimiento y bajas tasas de falla para colas de mensajes.
• Conjuntos ordenados rápidos y escalables: Ideal para construir tablas de clasificación (leaderboards) en tiempo real.
• Servicios financieros: Potencia análisis financieros seguros en tiempo real.
• Adtech: Facilita anuncios en tiempo real y decisiones de latencia cero.
• Medios y entretenimiento: Permite el procesamiento de medios en tiempo real a escala.

Dragonfly también puede funcionar como una alternativa de almacenamiento en caché para servicios populares como ElastiCache o Upstash.

Conclusión: ¿El futuro de los datastores en memoria?

Como demuestran los benchmarks, Dragonfly DB se posiciona como un claro ganador en rendimiento y escalabilidad frente a Redis. Su arquitectura multi-hilo, diseñada para el hardware moderno, aborda las limitaciones clave de Redis. Ofrece un rendimiento significativamente mayor, una gestión de memoria superior y una notable reducción de costos.

Para los desarrolladores que buscan una solución plug-and-play con un rendimiento mejorado y una escalabilidad sin esfuerzo, Dragonfly DB es una alternativa convincente. Ya sea para una nueva aplicación o para escalar una implementación existente de Redis, Dragonfly ofrece una transición sencilla. Permite empezar con poco y crecer sin comprometer la velocidad ni la fiabilidad.

Te animamos a explorar la documentación oficial de Dragonfly para obtener más detalles y probarlo por ti mismo.