آپاچی کاساندرا چیست؟ آشنایی با پایگاه داده کاساندرا

کاساندرا دیتابیس چیست؟

آپاچی کاساندرا (Cassandra) یک پایگاه داده توزیع شده منبع باز NoSQL است که برای مدیریت حجم زیادی از داده‌ها در چندین مرکز داده و فضای ابری ساخته شده است. کاساندرا دیتابیس در زمینه‌ی مقیاس پذیری و در دسترس بودن بالا بدون به خطر انداختن عملکرد، مورد اعتماد هزاران شرکت است و از آن استفاده می‌کنند. مقیاس‌پذیری خطی و تحمل خطای اثبات‌شده در سخت‌افزار یا زیرساخت ابری، کاسندرا را به یک پلتفرم عالی برای داده‌های حیاتی تبدیل می‌کند.

 

 

پایگاه داده کاساندرا چگونه کار می کند؟

کاسندرا یک سیستم توزیع شده همتا به همتا است که از دسته‌ای از گره‌ها تشکیل شده است که در آن هر گره می‌تواند درخواست خواندن یا نوشتن را بپذیرد. مشابه Dynamo DB آمازون، هر گره در خوشه با استفاده از پروتکل ارتباطی شایعه پراکنی همتا به همتا، اطلاعات وضعیت خود و سایر گره‌ها را با هم ارتباط برقرار می‌کند.

کاساندرا با معماری همتا به همتا کار می‌کند و در آن هر گره به تمام گره‌های دیگر متصل است. در این پایگاه داده، هر گره به تنهایی می‌تواند تمام عملیات‌های پایگاه داده را انجام دهد و بدون نیاز به یک گره اصلی، درخواست‌های مشتری را پاسخ دهد … در یک خوشه، گره‌ها برای اهداف مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

در ادامه، مهم‌ترین ویژگی‌های کاسندرا را با هم مرور می‌کنیم.

 

 

مهم‌ترین ویژگی های کاسندرا

کاسندرا ویژگی‌های مثبت زیادی دارد که باعث شده اند برای پروژه های بزرگ، محبوب شود. در ادامه مهم‌ترین ویژگی های این پایگاه داده را مرور می‌کنیم.

 

ترکیبی

معماری بدون رییس (مسترلس) و تأخیر کم به این معنی است که کاسندرا در حالت قطعی کامل ارتباط با مرکز داده، هیچ داده‌ای را از دست نمی‌دهد. این ویژگی در سراسر ابرهای عمومی یا خصوصی و فضاهای داخلی اعمال شده است.

 

تحمل پذیری خطا

پشتیبانی کاساندرا برای تکثیر داده‌ها بین چندین دیتاسنتر، در کلاس خودش بهترین است. کمترین تاخیر برای کاربران را دارد و در نهایت، می‌تواند به شما اطمینان بدهد که قطعی های محلی آسیبی به داده‌هایتان نخواهند رساند. در کاسندرا، می‌توان گره‌های شکست خورده را با گره های سالم جایگزین کرد، بدون اینکه وقفه ای در کار ایجاد شود.

 

تمرکز روی کیفیت

کاساندرا، برای اطمینان از قابلیت اطمینان و پایداری، بر روی خوشه‌هایی به بزرگی ۱۰۰۰ گره و با صدها طرحواره (طرحواره هایی که در دنیای واقعی تست شده اند) تست شده است. تست‌های مختلفی از جمله: پخش مجدد، فاز، ویژگی محور، تزریق خطا و تست‌های عملکرد . . .

 

 

کارایی بالا

کاسندرا در سنجش معیارها و برنامه‌های واقعی، به دلیل انتخاب های اساسی معماری اش، همیشه، بهتر از جایگزین‌های محبوب NoSQL بهتر عمل می‌کند.

 

آپاچی کاساندرا را به سادگی می‌توانید کنترل کنید.

شما می‌توانید برای هر به‌روزرسانی، بین تکرار همزمان یا ناهمزمان، یکی را انتخاب کنید. عملیات ناهمزمان بسیار در دسترس با ویژگی‌هایی مانند Hinted Handoff و Read Repair بهینه شده است.

 

امنیت و قابلیت مشاهده

ویژگی ثبت حسابرسی برای اپراتورها، فعالیت‌های DML، DDL و DCL را با کمترین تأثیر بر عملکرد بار کاری معمولی ردیابی می‌کند، در حالی که fqltool امکان ضبط و پخش مجدد بارهای کاری تولید را برای تجزیه و تحلیل می‌دهد.

 

توزیع شدگی

Cassandra برای برنامه‌هایی مناسب است که به هیچ عنوان نباید داده‌هایشان را از دست بدهند، حتی زمانی که کل مرکز داده از کار می‌افتد. در کاسندرا هیچ نقطه شکست واحدی وجود ندارد. هیچ گلوگاه شبکه‌ای وجود ندارد و موقعیت هر گره در خوشه  با بقیه برابر است.

 

مقیاس پذیر

بدون اینکه در برنامه‌ها، وقفه ای ایجاد شود، ظرفیت خواندن و نوشتن هر دو به صورت خطی با اضافه شدن ماشین‌های جدید افزایش می‌یابد.

 

قابلیت مدیریت داده ها

Cassandra در طول عملیات گسترش شبکه‌ای مانند اضافه کردن یک گره یا مرکز داده جدید در زمان اوج ترافیک، داده‌ها را به خوبی بین گره‌ها حرکت می‌دهد. Zero Copy Streaming این کار را تا ۵ برابر سریع‌تر بدون vnode می‌کند تا معماری انعطاف‌پذیرتری به‌ویژه در محیط‌های ابری و Kubernetes داشته باشد.

 

قابلیت اطمینان کپی داده ها و ذخیره سازی آن‌ها با هش

در نهایت، کاسندرا، یک ابزار ذخیره قوی برای داده‌ها است و با الگوریتم هش داده‌ها را ذخیره می‌کند. علاوه بر این، داده‌ها را کپی کرده و آن‌ها را به عنوان نسخه پشتیبان در مکان‌های دیگر ذخیره می‌کند. این بدان معناست که اگر یک گره خراب شود یا از مدار خارج شود، یک کپی از آن وجود دارد.

این ثبات، آرامش زیادی به یک پایگاه داده می‌دهد. پایگاه‌های داده سنتی باید در تکثیر داده‌ها بسیار متفکرانه (و کند) عمل کنند، چون باید روشی برای اطمینان از به روز بودن نسخه‌های مختلف کپی وجود داشته باشد. در صورتی که در کاسندرا، داده‌ها همیشه به روز هستند.

 

 

بررسی اجمالی آپاچی کاساندرا ۴٫۰

آپاچی کاساندرا ۴٫۰ پایدارترین نسخه در تاریخ این پروژه است و شروعی برای تغییر چرخه انتشار ۱۲ ماهه با انتشار برای مدت سه ساله است. آخرین نسخه‌ی این برنامه، تحت آزمایش‌های سنگین قرار گرفته است و یک معیار عالی جدید برای پایگاه های داده توزیع شده ایجاد کرده است که  شامل ویژگی‌های زیر است:

• افزایش سرعت و مقیاس پذیری
• سازگاری بهبود یافته
• تنظیمات پیکربندی جدید
• حداقل تاخیر
• افزایش امنیت و قابلیت مشاهد
• فشرده سازی بهتر

 

 

مشکلات کاسندرا

آپاچی کاساندرا مانند هر ابزار دیگری، در کنار مزایایش معایبی هم دارد. که در این قسمت به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

• مقیاس پذیری آن بسیار دشوار است.
• انتظار می‌رفت در سطوح دسترسی بالاتر، سازگاری بیشتری در این نرم افزار شاهد باشیم.
• تراکنش‌ها در کاسندرا از ۴ ویژگی مهم ACID پیروی نمی‌کنند.

سرعت، مقیاس پذیری و استحکام،در کاسندرا به عنوان هزینه مطرح میشوند. این دیتابیس به جای سازگاری داده ها، در دسترس بودن را انتخاب می کند، بنابراین ممکن است گاهی اوقات، داده ها در آن متناقض باشند. در حالی که کاسندرا تلاش می کند تا داده ها را در طول زمان اعتبار سنجی کند، ممکن است این کار کند باشد در نتیجه آخرین تغییرات را ثبت نکند. این باعث کندی خواندن اطلاعات ذخیره شده قبلی می شود. پایگاه داده باید تمام داده هایی را که ذخیره کرده است، از جمله ورودی های متعدد از یک داده را، بررسی کند چون ممکن است متناقض باشند.

 

مقاله پییشنهادی : تراکنش در پایگاه داده چیست؟

 

سوالات متداول در مورد کاسندرا

در این قسمت تعدادی از سوالاتی را میبینیم که اکثر کاربران به آن‌ها بر می‌خورند.

 

Cassandra DB برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

آپاچی کاساندرا یک سیستم مدیریت پایگاه داده توزیع شده است که برای مدیریت حجم زیادی از داده‌ها در چندین مرکز داده و فضای ابری ساخته شده است.

 

کاساندرا چه نوع پایگاه داده ای است؟

پایگاه داده NoSQL

آپاچی کاسندرا تنها پایگاه داده NoSQL  توزیع شده‌ای است که این ویژگی‌ها را ارائه می‌دهد: در دسترس بودن و همیشه روشن بودن، خواندن و نوشتن فوق‌العاده سریع و مقیاس پذیری خطی نامحدود. این ویژگی‌ها و امکانات هستند که شما را قادر می‌سازد تا نیازهای اپلیکیشن‌های مدرن و موفق خود را برآورده کنید.

 

تفاوت MySQL و Cassandra چیست؟

Cassandra یک پایگاه داده NoSQL است که توسط بنیاد نرم افزار Apache توسعه یافته و در سال ۲۰۰۸ منتشر شد. در مقابل، پایگاه های داده MySQL از داده‌های مرتبط ذخیره شده در چندین جدول پشتیبانی می‌کنند.

 

و در نهایت…

آپاچی کاسندرا به طرز عجیبی مقیاس پذیر است. کاسندرا، برای به دست آوردن سرعت، مقیاس‌پذیری و در دسترس بودن مورد نیاز برای صدها هزار نوشته در ثانیه، راه حل‌های عملی ارائه داده است. مهندسان برنامه Canonical و Ubuntu می‌توانند به شما کمک کنند تا مطمئن شوید که پایگاه داده‌ی شما ایمن، همیشه به‌روز و است.