キャッシュの概要

モバイルアプリケーションは、消費者の急速なデバイス導入や従来のコンピュータ機器の使用低下のため、急激な成長が著しい市場セグメントです。ゲーム、商用アプリケーション、ヘルスアプリケーションにかかわらず、現在、ほぼすべての市場セグメントでモバイルフレンドリーのアプリケーションを提供しています。アプリケーション開発の視点からは、モバイルアプリケーションの構築は、その他の形式のアプリケーションを構築する場合と非常によく似ています。プレゼンテーション層、ビジネス層、データ層という考慮事項は変わりません。画面サイズの制限や開発ツールは異なりますが、優れたユーザーエクスペリエンスを提供することは、すべてのアプリケーションで共通の目標です。効果的なキャッシュ戦略により、モバイルアプリケーションでユーザーが期待するパフォーマンスの実現、大規模なスケーリング、全体的なコストの削減が可能になります。

AWS Mobile Hub は、検出、設定、および構築、テスト、モバイルアプリケーションの使用状況をモニタリングするために AWS クラウドサービスへアクセスする、統合されたエクスペリエンスを提供するコンソールです。

IoT は、デバイスや物理的世界から、デバイスセンサーを通してインターネットまたはデータを消費するアプリケーションに情報を収集および配信する、という概念に基づいています。IoT の価値は、キャプチャされたデータをほぼリアルタイムの間隔で把握できるため、最終的に、消費システムやアプリケーションがデータにすばやく応答できるようになるという点にあります。例えば、GPS 座標を送信するデバイスがあります。IoT アプリケーションは、座標の近接性に応じて重要地点を提示することにより応答できます。さらに、デバイスのユーザーに関連する設定情報が保存されていれば、そのユーザーに合わせて推奨事項を微調整できます。この例では、優れたユーザーエクスペリエンスを実現するために、アプリケーションが座標に応答できる速度が重要になります。キャッシュはここで重要な役割を果たします。例えば、重要地点を地理的座標と共に Redis といったキー/値ストアに保存すると、高速な取得が可能になります。アプリケーション開発の視点からは、基本的に、プログラム的な意味があることを前提として、任意のイベントに応答するように IoT アプリケーションをコーディングできます。IoT アーキテクチャを構築する際の重要な考慮事項には、取り込みデータの分析、N 数のデバイスをスケールできるソリューションの構築、コスト効果の高いアーキテクチャの実現に関連する応答時間が含まれます。

AWS IoT は、接続されたデバイスが簡単かつ安全にクラウドアプリケーションやその他のデバイスとやり取りできるマネージド型クラウドプラットフォームです。

参考文献: Managing IoT and Time Series Data with Amazon ElastiCache for Redis

最新の広告技術アプリケーションでは、特にパフォーマンスの要件が厳しくなっています。広告技術での成長が著しい分野の一例は、リアルタイム入札 (RTB) です。これは、デジタルディスプレイ広告の取引を最も細かいインプレッションレベルでリアルタイムに行う、オークションベースのアプローチです。RTB は 2015 年の主要な取引方法で、米国では、プログラムにより購入された広告の 74.0%、もしくは 11 億ドルを占めました (eMarketer Analysis による)。リアルタイム入札アプリケーションを構築する場合、1 ミリ秒によって、入札に間に合うか、または落札できないかの違いが生じます。つまり、データベースから入札情報をきわめて高速に取得する必要があります。データベースキャッシュでは、サブミリ秒で入札の詳細にアクセスできるため、このような高性能を実現するための優れたソリューションとなります。

対話機能は、大半の最新ゲームの基礎要件です。低速で応答のないゲームほどプレイヤーをいらいらさせるゲームはありません。このようなゲームは、ほとんど成功しません。モバイルマルチプレイヤーゲームでは、パフォーマンス要件がさらに厳しくなります。1 人のプレイヤーのアクションをリアルタイムに他のプレイヤーと共有する必要があるためです。キャッシュは、頻繁にアクセスされるデータにサブミリ秒単位のクエリレスポンスを提供することで、ゲームをスムーズに実行するために重要な役割を果たします。「現在スコアが上位 10 位のプレイヤーは誰か」といった同一データに複数回のクエリが送信される場合、ホットキーの問題を緩和することも役立ちます。

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メディア企業では、読者数や視聴者数が常に変化する顧客に対して、大量の静的コンテンツを送信する必要が頻繁に生じます。例えば、Netflix や Amazon ビデオなどの動画ストリーミングサービスでは、大量の動画コンテンツを視聴者にストリーミングします。これは、グローバルに分散された一連のキャッシュサーバーにデータが保存されるコンテンツ配信ネットワークに最適です。メディアアプリケーションのもう 1 つの側面は、負荷の急増や予測不可能な傾向があるという点です。有名人がツイートしたばかりのウェブサイトのブログや、スーパーボウル期間中のフットボールチームのウェブサイトを想像してみてください。コンテンツの小さなサブセットへの需要のスパイクは、キーごとにスループットが制限されているため、大半のデータベースの課題となります。メモリのスループットはディスクよりはるかに高いため、データベースキャッシュによって読み込みデータをインメモリキャッシュにリダイレクトすることで問題を解決できます。

最新の e コマースアプリケーションは、より洗練されており、ユーザーのデータやショッピング履歴に基づいたリアルタイムの推奨事項を含め、パーソナライズされたショッピング体験を提供しています。多くの場合、ユーザーのソーシャルネットワークを確認し、ユーザーの友人が好きなものや購入したものに基づいて、推奨事項を提示することも含まれます。処理する必要があるデータ量は増加していますが、顧客を待たせるわけにはいきません。そのため、アプリケーションのパフォーマンスをリアルタイムに維持することは、贅沢ではなく、必須です。適切に実行されたキャッシュ戦略は、アプリケーションパフォーマンスの重要な側面で、これにより、アプリケーションが成功するか失敗するか、販売できるか顧客を失うかの違いが生じます。

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ソーシャルメディアアプリケーションは世界に旋風を巻き起こしました。Facebook、Twitter、Instagram、Snapchat といったソーシャルネットワークには、増加し続けるコンテンツ量を消費する、膨大な数のユーザーが存在します。ユーザーがフィードを開くと、ほぼリアルタイムに自分の最新のパーソナライズされたコンテンツを閲覧しようとします。各ユーザーにはさまざまな友人、画像、趣味などが含まれるため、これは静的コンテンツではありません。このため、基盤となるプラットフォームにおけるエンジニアリングの複雑さのニーズが増します。また、ソーシャルメディアアプリケーションは、主要なエンターテイメント、スポーツ、政治のイベントがあると、使用量のスパイクが生じやすくなります。このようなスパイクに対する弾力性とリアルタイムのパフォーマンスは、複数のキャッシュレイヤーを使用することで実現できます。これには、背景画像など静的コンテンツのためのコンテンツ配信ネットワーク、ユーザーの現在のセッションデータを記録するセッションキャッシュ、親しい友人の最新ニュースや最近閲覧した画像など頻繁にアクセスするデータを保持するデータベースキャッシュが含まれます。

ヘルスケア業界でデジタル革命が起きているため、世界中のますます多くの患者が医療を利用し、医療にアクセスできるようになっています。一部のアプリケーションでは、患者が医師にビデオ相談で面会できます。また、ほとんどの大手プロバイダーでは、患者が検査結果を確認し、医療スタッフとやり取りできるアプリケーションを提供しています。ウェルネス面では、ユーザーの特定のセンサーアクティビティの追跡 (FitBit や Jawbone など) から包括的な健康指導およびデータに至るまで、多くのアプリケーションがあります。このようなアプリケーションにはインタラクティブな性質があるため、アプリケーション層、ビジネス層、データ層の高速なパフォーマンスのニーズに対処する必要があります。効果的なキャッシュ戦略により、高速なパフォーマンス、全体的なインフラストラクチャのコスト削減、使用量の増加に応じたスケーリングを実現できるようになります。

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金融サービスを消費する方法は、ここ数年で劇的に進化しました。アプリケーションには、銀行および保険サービス、不正検出、投資サービス、リアルタイムアルゴリズムを介した資本市場の最適化などが含まれます。顧客の金融データへのリアルタイムのアクセス、送金などのトランザクション、支払いの実行が課題になります。まず、ユーザーがアプリケーションを操作する必要がある際、他のアプリケーションの場合と類似した制約が、ほぼリアルタイムで適用されます。さらに、金融アプリケーションには、セキュリティ強化や不正検出といった追加の要件を適用する場合があります。複数レイヤーのキャッシュ戦略を含む効率的なアーキテクチャは、ユーザーが必要とするパフォーマンスを実現するために重要です。アプリケーションのニーズに応じて、キャッシュレイヤーには、ユーザーのセッションデータが保存されるセッションキャッシュ、静的コンテンツが保存されるコンテンツ配信ネットワーク、顧客が最近購入した 10 個の商品といった、頻繁にアクセスされるデータのデータベースキャッシュが含まれます。

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