Методы оптимизации визуализации данных: кэширование и теория игр | IT - архитектор

Методы оптимизации визуализации данных: кэширование и теория игр

Проблема

Когда дашборд в Grafana или другой BI-системе работает напрямую с SQL-базой (например, Posgresql), каждая открытая вкладка запускает новые запросы.
Если пользователей десятки или сотни, нагрузка на БД растёт линейно. В результате один дашборд может грузиться минуты, а при пиковых открытиях («шторм запросов») база ложится.

Решение: кэширование

Кэширование меняет модель нагрузки. Вместо того, чтобы каждый пользователь слал одинаковый запрос в базу, запрос выполняется один раз за TTL, а все остальные читают результат из памяти.

То есть нагрузка перестаёт зависеть от числа пользователей.

Где кэшировать

  1. В Grafana (Query Result Cache)
    Плагин, который хранит результаты запросов с заданным TTL. Простое решение для OSS.

  2. В ProxySQL
    Прокси между Grafana и Posgresql. Позволяет кэшировать SELECT, балансировать нагрузку и разгружать мастер-сервер.

    UPDATE mysql_query_rules
SET cache_ttl = 30000
WHERE username = 'grafana' AND digest_text LIKE 'SELECT%';

LOAD MYSQL QUERY RULES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL QUERY RULES TO DISK;

  3. На уровне витрин (материализованные представления)
    Если запросы очень тяжёлые, имеет смысл обновлять снапшоты по расписанию и читать их.

Компромисс стратегий

Кэширование — это классический компромисс: мы жертвуем оперативной актуальностью (данные могут устаревать на 30–60 секунд), но выигрываем в масштабируемости и скорости.

С точки зрения теории игр:

  • Без кэша пользователи действуют эгоистично («хочу свежак сейчас»), итог — перегрузка.
  • С кэшем все соглашаются на небольшую задержку → система остаётся отзывчивой при любом числе пользователей.

Это пример перехода от некооперативной стратегии («каждый за себя») к кооперативной («немного терпим лаг → выигрываем все»).

Практический эффект

Пример: 80 панелей, каждая делает 1 запрос каждые 30 секунд, 200 пользователей.

  • Без кэша: нагрузка достигает сотен запросов в секунду.
  • С кэшем (TTL = 30 секунд): нагрузка снижается до нескольких запросов в секунду.

Разница — два порядка.

Почему администрирование не спасает

На первый взгляд, проблема «тормозящих дашбордов» кажется типовой задачей администратора: добавить индекс, выдать базе больше памяти или подтюнить конфиг Posgresql. Эти меры помогают локально, но не меняют фундаментальной зависимости: при росте числа пользователей нагрузка всегда будет расти.

Это уже вопрос архитектуры: нужно изменить правила игры. Ввести кэширование, спроектировать балансировку и распределить нагрузку так, чтобы рост числа пользователей перестал линейно бить по базе.

Здесь и проявляется разница:

  • администрирование решает проблему «здесь и сейчас»,
  • системное проектирование решает проблему «на масштабе и в будущем».

Чек-лист внедрения

  • Определите TTL (30–60 секунд для аналитики обычно достаточно).
  • Настройте ключи кэша: текст запроса + временной диапазон + переменные панели.
  • Прогревайте кэш топ-дашбордов перед рабочими часами.
  • Не кэшируйте гигантские выборки (десятки мегабайт).
  • Мониторьте hit-ratio и время ответа.

Итог

Кэширование — оптимальный способ сделать визуализацию данных масштабируемой. Вы жертвуете мгновенной актуальностью ради того, чтобы любой пользователь получил быстрый и предсказуемый отклик.

Это не просто оптимизация, а смена правил игры: система становится устойчивой к росту нагрузки и превращается в инструмент, которым комфортно пользоваться десяткам и сотням людей.

Related Content