Apache Cassandra เป็นฐานข้อมูลแบบกระจาย NoSQL แบบโอเพ่นซอร์ส
Apache Cassandra คืออะไร?
ก่อนสร้างเป็นโอเพ่นซอร์ส Apache Cassandra ได้รับการออกแบบครั้งแรกที่ Facebook (ปัจจุบันคือ Meta) เพื่อรวมคุณสมบัติของ DynamoDB ของ Amazon และ Bigtable ของ Google
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายโดยบริษัทต่างๆ เช่น Netflix, Uber และ Facebook เนื่องจากมีความพร้อมใช้งานสูงและสามารถปรับขนาดได้
บทความนี้จะอธิบายว่า Apache Cassandra มีโครงสร้างอย่างไร ทำงานอย่างไร รวมถึงคุณลักษณะและประโยชน์ต่างๆ ของการใช้เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มเทคโนโลยีของคุณ
NoSQL คืออะไร?
Apache Cassandra อยู่ภายใต้กลุ่มฐานข้อมูลที่เรียกว่าฐานข้อมูล NoSQL ไม่เหมือนกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์หรือฐานข้อมูล SQL ฐานข้อมูล NoSQL จะไม่ใช้ SQL หรือความสัมพันธ์ในแบบที่ฐานข้อมูล SQL ทำ
สิ่งนี้สร้างข้อได้เปรียบในด้านการใช้งานที่ง่ายและมีความยืดหยุ่น ในขณะเดียวกันก็เสียสละความสามารถในการสืบค้นขั้นสูง อย่างไรก็ตาม ทั้งฐานข้อมูล NoSQL และ SQL มีที่ซึ่งแต่ละฐานข้อมูลโดดเด่น
Apache Cassandra ทำงานอย่างไร
Cassandras ทำงานโดยใช้ภาษา Query ของ Cassandra (CQL) ซึ่งมีลักษณะทางวากยสัมพันธ์ที่คล้ายคลึงกับ Structured Query Language (SQL) ที่ใช้โดยฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
อย่างไรก็ตาม ไม่สนับสนุนคุณลักษณะบางอย่าง เช่น การรวม ที่ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ส่วนใหญ่มี นี่เป็นเพราะ Cassandra เป็นฐานข้อมูลที่ใช้แบบสอบถามเป็นอันดับแรก นั่นหมายถึงฐานข้อมูลได้รับการออกแบบตามแบบสอบถามที่จะทำ
ตารางจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ข้อมูลเพียงพอสำหรับแต่ละแบบสอบถามโดยไม่จำเป็นต้องรวมหลายตาราง สิ่งนี้ทำให้รวดเร็ว สามารถติดตั้งได้บนระบบปฏิบัติการหลักทั้งหมด
สถาปัตยกรรมของคาสซานดรา
ในระดับพื้นฐานที่สุด Cassandra ประกอบด้วยโหนด ข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในโหนด และบันทึกทั้งหมดที่มีคีย์เดียวกันจะถูกจัดเก็บไว้ในโหนดเดียวกัน สิ่งนี้ทำให้ดำเนินการสืบค้นได้เร็วกว่าในฐานข้อมูล SQL ที่ซึ่งหลายตารางอาจทำงานบนเครื่องหลายเครื่อง
ที่มา: cassandra.apache.org
ข้อมูลถูกจำลองแบบข้ามโหนดเพื่อความพร้อมใช้งานสูงโดยปัจจัยการจำลองแบบที่ระบุโดยผู้สร้างฐานข้อมูล กลุ่มของโหนดที่เก็บข้อมูลทั้งหมดในฐานข้อมูลเรียกว่าศูนย์ข้อมูล
กลุ่มของศูนย์ข้อมูลรวมกันเป็นคลัสเตอร์ การมีศูนย์ข้อมูลหลายแห่งหมายความว่าข้อมูลจะพร้อมใช้งานเสมอแม้ว่าศูนย์ข้อมูลหนึ่งจะออฟไลน์โดยไม่คาดคิดก็ตาม
คุณสมบัติของ Apache Cassandra
ท่ามกลางปัจจัยที่สำคัญที่สุดและแตกต่างของ Apache Cassandra และตัวเลือกอื่นๆ ในตลาดคือ:
#1. โอเพ่นซอร์ส
Apache Cassandra เป็นบริการฟรีและเป็นโอเพ่นซอร์ส ซึ่งหมายความว่าซอร์สโค้ดพร้อมใช้งานออนไลน์ ซึ่งทำให้มีโอกาสน้อยที่จะมีข้อบกพร่องและช่องโหว่ที่ยังไม่ถูกค้นพบและแก้ไขแล้ว
สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากข้อมูลผู้ใช้และธุรกิจเป็นทรัพย์สินที่สำคัญที่ควรได้รับการปกป้อง
#2. ใช้สถาปัตยกรรมแบบ Wide-Column
Apache Cassandra ไม่เหมือนกับฐานข้อมูลส่วนใหญ่ที่จัดเก็บข้อมูลในไฟล์โดยขึ้นอยู่กับว่าข้อมูลนั้นอยู่ในตารางใด Apache Cassandra จะจัดเก็บตามคอลัมน์
สิ่งนี้ทำให้การค้นหาค่าในคอลัมน์เร็วขึ้นเพราะไม่ต้องค้นหาทั้งแถว ด้วยเหตุนี้ การค้นหาข้อมูลของ Cassandra จึงรวดเร็วพอๆ กับการใช้ดัชนีในฐานข้อมูลอื่นๆ
#3. กระจาย
Apache Cassandra มีการแจกจ่าย หมายความว่าไม่ได้ทำงานบนเครื่องเดียว ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าข้อมูลมีความพร้อมใช้งานสูง เนื่องจากมีการจำลองแบบข้ามโหนดและศูนย์ข้อมูลต่างๆ นอกจากนี้ยังทำให้การเข้าถึงข้อมูลเร็วขึ้นเมื่อศูนย์ข้อมูลอยู่ใกล้กับผู้ใช้มากขึ้น
#4. การออกแบบแบบสอบถามก่อน
ในการออกแบบฐานข้อมูลแบบดั้งเดิม ตารางจะถูกจำลองตามเอนทิตี ผ่านการทำให้เป็นมาตรฐาน ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตีเหล่านี้จะถูกสร้างและสร้างขึ้นในฐานข้อมูล
บ่อยครั้งเมื่อมีการสอบถาม ความสัมพันธ์ครอบคลุมหลายตาราง เมื่อตารางเหล่านี้ถูกจัดเก็บไว้ในเครื่องอื่น การเข้าถึงข้อมูลอาจทำได้ช้า
อย่างไรก็ตาม ด้วย Cassandra คุณจะสร้างตารางตามคิวรีที่คุณต้องการสร้าง ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อตอบสนองการค้นหานั้นจะถูกจัดเก็บไว้ในตารางเดียว
ประโยชน์ของ Apache Cassandra
- ฟรี: ระบบจัดการฐานข้อมูลนั้นฟรีและสามารถดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์ทางการของ Apache Cassandra อย่างไรก็ตาม โครงสร้างพื้นฐานของเซิร์ฟเวอร์ที่ฐานข้อมูลทำงานอยู่นั้นไม่ใช่
- ความพร้อมใช้งานสูง: Apache Cassandra ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความยืดหยุ่น ได้รับการออกแบบให้มีความซ้ำซ้อนเพียงพอที่จะยังคงใช้งานได้เมื่อบางส่วนของฐานข้อมูลออฟไลน์
- ปรับขนาดได้: สามารถเพิ่มโหนดเพิ่มเติมลงในฐานข้อมูล และขยายความจุของพื้นที่จัดเก็บได้โดยมีเวลาหยุดทำงานเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างแอปพลิเคชันที่มีปริมาณมาก
- เร็วกว่า: เนื่องจากสถาปัตยกรรมแบบคอลัมน์กว้างและการออกแบบที่เน้นการสืบค้นเป็นหลัก Apache Cassandra สามารถทำงานได้เร็วกว่าเมื่อเทียบกับระบบจัดการฐานข้อมูลอื่นๆ
ตอนนี้ เราจะสำรวจแหล่งข้อมูลการเรียนรู้ที่ดีที่สุดเพื่อทำความเข้าใจ Apache Cassandra
แหล่งเรียนรู้
#1. Apache Cassandra: ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้
หลักสูตร Udemy เกี่ยวกับ Apache Cassandra นี้จะนำคุณตั้งแต่ระดับเริ่มต้นไปจนถึงบทเรียนระดับมืออาชีพ ซึ่งครอบคลุมหัวข้อตั้งแต่ภาพรวมเชิงทฤษฎีของ Cassandra ไปจนถึงภาษา Query ของ Cassandra
ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวสำหรับหลักสูตรนี้คือคุณควรคุ้นเคยกับฐานข้อมูลทั่วไปและระบบ Linux
#2. เป็นนักพัฒนา Cassandra ที่ได้รับการรับรอง: การสอบปฏิบัติ
หลักสูตรประกาศนียบัตรนี้ประกอบด้วยข้อสอบ 2 ชุดที่จะช่วยคุณเตรียมตัวและฝึกฝนสำหรับการสอบ Apache Cassandra Developer Certification ของ Datastax Academy
ข้อสอบแต่ละข้อใช้เวลาเก้าสิบนาทีและครอบคลุมหัวข้อต่างๆ จาก Architecture, Modelling และ Cassandra Query Langauge ผู้ชมที่เหมาะสำหรับหลักสูตรนี้คือนักพัฒนาที่รู้จัก Cassandra อยู่แล้ว แต่กำลังมองหาใบรับรองระดับมืออาชีพ
#3. อาปาเช่ คาสซานดรา เอสเซนเชียล
หนังสือเล่มนี้สำหรับนักพัฒนาจะสอนวิธีเริ่มต้นใช้งาน Apache Cassandra สอนให้ผู้อ่านติดตั้ง Cassandra และตั้งค่าคลัสเตอร์ฐานข้อมูล ต่อไป คุณจะได้เรียนรู้ภาษา Query ของ Cassandra เพื่อโต้ตอบกับฐานข้อมูลของคุณ
คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องมือที่คุณสามารถใช้ตรวจสอบคลัสเตอร์และแก้ปัญหาการสืบค้น เหมาะสำหรับผู้ที่ไม่เคยทำงานกับ Cassandra มาก่อนและต้องการเริ่มต้นใช้งาน
#4. การเรียนรู้ Apache Cassandra
หนังสือเล่มนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับ Cassandra มาก่อน สอนให้ผู้อ่านเขียนโปรแกรม Cassandra ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และกำหนดค่า Cassandra ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
นอกจากนี้ยังสอนวิธีรวม Apache Cassandra กับ Apache Spark เพื่อสร้างระบบวิเคราะห์ข้อมูล
คำสุดท้าย
Apache Cassandra เป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับฐานข้อมูลในระบบกระจายขนาดใหญ่ ความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการปรับขนาด และความเร็วทำให้เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในหมู่ยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยี
การเรียนรู้และควบคุมฐานข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณมีทักษะในการสร้างระบบซอฟต์แวร์ที่ให้บริการผู้ใช้หลายล้านคนได้อย่างน่าเชื่อถือ
จากนั้น คุณสามารถดูเครื่องมือตรวจสอบ Apache Cassandra เพื่อติดตามประสิทธิภาพของฐานข้อมูล
