Aprenda as melhores práticas para o gerenciamento de bancos de dados e garanta sua eficiência.
Tempo de Leitura: 5 minutos
Diante da crescente complexidade e quantidade de dados, a adoção de boas práticas para o gerenciamento de bancos de dados tornou-se componente vital para assegurar o desempenho, segurança e escalabilidade eficiente das aplicações. Neste artigo, exploraremos conceitos essenciais e práticas recomendadas, destacando pontos essenciais tanto no desenvolvimento quanto na operação de sistemas.
Conteúdo
MostrarOcultar- Conceitos Essenciais
- Problemas de Performance/Lentidão nas Consultas
- Uso de ORM (Object Relational Mapper)
- Controle de acesso
- Camada de Cache
- Quais Dados Retornar, Como e Por Quê
- Correções nos Dados Diretamente no Banco de Dados
- Drivers e Plataformas de Conexões Oficiais e Atualizadas
- Uso de Novas Tecnologias
- Conclusão
Conceitos Essenciais
Banco de Dados vs. Aplicação:
Primeiramente, vamos discutir a distinção entre a camada de armazenamento (banco de dados) e a camada de manipulação (aplicação) é fundamental.
Um banco de dados é responsável por coletar, armazenar e gerenciar dados de forma eficiente. Ele é projetado para permitir a recuperação fácil, rápida e segura das informações. Enquanto uma aplicação é um conjunto de código fonte, um programa de software projetado para realizar tarefas específicas e/ou fornecer funcionalidades específicas para o usuário final.
Ambos estão normalmente atrelados juntos às aplicações fornecendo sistemas mais eficientes, mas suas responsabilidades não devem ser confundidas.
A aplicação deve ser desenvolvida de forma onde toda a lógica da regra de negócio esteja em seu código, evitando que a camada de armazenamento contemple fragmentos da lógica em seu servidor. Isso evita que a aplicação fique dependente de um banco de dados em específico. Garantindo assim a independência e isolamento entre os serviços, onde cada um exerce sua função principal.
Modelar um banco de dados e esperar que esse mesmo schema não necessite de alterações futuras é um pensamento ilusório. Com o avanço das aplicações, de suas necessidades e de suas regras de negócio, alterações no schema do banco precisam ser planejadas desde o inicio. Com tudo o projeto de desenvolvimento deve considerar uma visão abrangente do sistema, priorizando a implementação de novas funcionalidades sem alterar diretamente o banco de dados, especialmente em esquemas relacionais com grande volume de dados. Após esgotadas as opções possíveis e constatado que a única forma viável é alteração no banco de dados, deve-se realizar os devidos testes e durante uma janela de manutenção agendada a alteração ser feita em produção.
Problemas de Performance/Lentidão nas Consultas
Tuning de Banco de Dados:
A criação indiscriminada de índices pode impactar negativamente o desempenho como um todo, devido ao consumo de espaço em disco e processos internos de manutenção.
A criação de um índice reflete como a criação de um novo objeto no banco de dados, que é armazenado de forma isolada da tabela, por tanto a cada inserção de nova linha na tabela, a mesma também será inserida no index representando duas operações de escrita.
O tuning vai além da indexação e inclui análise detalhada do processamento da consulta usando ferramentas de "explain", configuração adequada dos parâmetros de inicialização e estimativa correta do poder computacional do sistema gerenciador de banco de dados (SGBD) .
Estratégias para Melhorar Consultas:
- Inclua filtros mais restritivos para otimizar consultas.
- Otimize a ordem dos filtros
- Evite joins desnecessários.
- Considere limites na quantidade de dados retornados e implemente processamento paralelo.
- Ações direcionadas ao banco de dados: particionamento de tabelas, atualização de índices, externalização de dados não acessados e ajuste de parâmetros de configuração.
Legenda: Embora o uso de ORM simplifique o desenvolvimento, é crucial analisar constantemente sua performance. | Imagem: Freepik
Uso de ORM (Object Relational Mapper)
Produtividade vs. Performance:
Embora o uso de ORM simplifique o desenvolvimento, é crucial analisar constantemente sua performance. Seu uso implica em uma camada adicional entre a lógica da aplicação e o banco de dados, onde esse processamento mesmo que em milissegundos podem fazer diferença significativa em sistemas de tráfego intenso e dificultar a rastreabilidade das quieres até seu ponto de origem na aplicação.
A função do ORM é promover a abstração do gerenciamento e conectividade com diversos banco de dados, o que resulta na utilização de funções básicas do SQL, já que precisa encontrar uma forma de normalização para diferentes mecanismos de banco de dados. Com a inserção de um banco de dados NoSQL essa normalização pode significar degradação da performance do ORM com banco de dados destino.
- Acompanhe como o ORM realiza as consultas que chegam ao banco de dados.
- Implemente em paralelo consultas usando raw SQL na aplicação.
- Exemplo prático: O Sequelize incorpora índices pré-definidos no código da aplicação, gerando uma dependência. Destaca-se a importância da análise contínua.
Controle de acesso
Consiste em um prática crucial no gerenciamento de banco de dados, que visa garantir a confidencialidade, integridade e disponibilidade das informações. Protegendo contra acessos não autorizados, garantindo que apenas usuários autorizados possam visualizar, modificar ou excluir dados.
Segurança na Administração de Usuários:
- Restrinja o uso de credenciais de superuser a um pequeno grupo de usuários.
- Cada aplicação deve ter seu próprio usuário com permissões específicas para garantir isolamento de recursos e segurança dos dados.
- Seguir a regra do “mínimo possível” na liberação de permissões.
- Implemente política de troca periódica de senhas.
- Priorize uso de Sistema de Login Único SSO, com perfis de acesso estendido aos diversos bancos de dados.
Camada de Cache
O armazenamento em cache permite reutilizar com eficiência e alta velocidade os dados recuperados ou computados anteriormente de uma camada de armazenamento físico que se localiza entre a aplicação e o servidor de armazenamento de dados.
Utilização Eficiente do Redis:
- Redis é uma ferramenta eficiente para caching, proporcionando baixa latência e escalabilidade.
- Gerencie a temporariedade dos dados.
Utilização Eficiente da memória do banco de dados:
- Uso consciente dos dados no workload.
- Espaço em memória compatível.
- Monitoramento dos dados alocados.
Quais Dados Retornar, Como e Por Quê
Legenda: Planeje previamente as consultas no banco de dados para melhorar o desempenho da aplicação. | Imagem: Freepik
Para garantir uma boa performance na aplicação, as consultas no banco de dados devem ser previamente planejadas, em conjunto com quais dados serão retornados e como será esse retorno. Essa definição é importante para que seja possível trabalhar em ações direcionadas de melhorias com o intuito de garantir um banco de dados otimizado.
Retorno dos Dados para a Aplicação:
Performance em Consultas com Grandes Volumes de Dados:
- Escolha cuidadosa dos dados retornados.
- Implemente filtros para escolha do usuário e bloqueios padrão para evitar acesso indiscriminado aos dados.
- Realize etapas de agregações, ordenações e demais processamentos sob a responsabilidade da aplicação.
Cuidados com Consultas Pontuais:
- Evite consultas indiscriminadas usando "SELECT * FROM table".
- Utilize a cláusula LIMIT para reduzir a quantidade de dados retornados.
- Considere a paginação como uma estratégia eficiente.
Correções nos Dados Diretamente no Banco de Dados
A manipulação direta dos dados na camada de armazenamento deve ser executada de forma pontual e excepcional sempre com cautela, garantindo que não haja possibilidade de perda ou inconsistência dos dados.
Manipulação Adequada dos Dados:
- A aplicação deve ser responsável por toda a manipulação dos dados, evitando falhas na aplicação.
- Abordagem de segurança: crie seções com diferentes níveis de permissões na aplicação para garantir que todas as alterações de dados sejam realizadas diretamente pela aplicação.
- Implemente política de auditoria em alterações manuais de dados em ambiente de produção .
Drivers e Plataformas de Conexões Oficiais e Atualizadas
O lançamento de novas versões dos bancos de dados traz a implementação de novas features, correções de bugs, melhoria de performance contribuindo para o aperfeiçoamento do mecanismo no mercado frente às novas necessidades que surgem
Importância das Atualizações:
- Utilize versões recentes de bancos de dados e drivers oficiais para garantir correções, melhorias e segurança.
- Priorize o uso de ferramentas oficiais para conexões, como pgAdmin, MySQL Workbench e MongoCompass.
- Exemplo prático: queries realizadas na GUI Robo3t chegavam ao mongodb sem filtros, causando leitura inteira na collection e consequentemente consumo indevido do poder computacional do cluster.
Uso de Novas Tecnologias
Estamos na era da computação em nuvem que proporciona escalabilidade, flexibilidade e eficiência na gestão de recursos, permitindo redução de custos operacionais e ganho de performance.
Explorando a Computação em Nuvem:
- Aproveite os benefícios de utilizar SaaS (Software as a Service) para otimizar custos, escalar conforme a demanda e redução de carga operacional.
- Utilize as opções de segurança já disponíveis, para atender aos requisitos de proteção de dados, alinhada com legislações como a LGPD.
Essenciais para Eficiência Operacional:
- Garanta o monitoramento e observabilidade em todos serviços.
- Integre o banco de dados à plataforma de monitoramento da aplicação.
- Obtenha ferramentas específicas para seus bancos de dados.
- Acompanhe o consumo, saúde e custo do sistema com a configuração de alertas proativos.
- Implemente automações em respostas aos alertas.
Conclusão
Ao implementar estas boas práticas, os desenvolvedores garantem a eficácia operacional, segurança e desempenho robusto dos bancos de dados em suas aplicações. A constante análise e adaptação são fundamentais para lidar com as evoluções tecnológicas e as demandas em constante mudança do mercado cada dia mais orientado por dados.
