Apache Cassandra được giải thích trong 5 phút hoặc ít hơn
Apache Cassandra là một cơ sở dữ liệu phân tán NoSQL mã nguồn mở.
Apache Cassandra là gì?
Trước khi trở thành nguồn mở, Apache Cassandra ban đầu được thiết kế tại Facebook (nay là Meta) để kết hợp các tính năng của DynamoDB của Amazon và Bigtable của Google.
Nó được sử dụng rộng rãi bởi các công ty như Netflix, Uber và Facebook vì tính khả dụng và khả năng mở rộng cao.
Bài viết này sẽ giới thiệu cách cấu trúc của Apache Cassandra, cách thức hoạt động cũng như các tính năng và lợi ích khác nhau của việc sử dụng nó như một phần trong ngăn xếp công nghệ của bạn.
NoQuery là gì?
Apache Cassandra thuộc nhóm cơ sở dữ liệu được gọi là cơ sở dữ liệu NoSQL. Không giống như cơ sở dữ liệu quan hệ hoặc SQL, cơ sở dữ liệu NoSQL không sử dụng SQL hoặc quan hệ theo cách cơ sở dữ liệu SQL làm.
Điều này tạo ra lợi thế về tính dễ sử dụng và tính linh hoạt trong khi hy sinh khả năng thực hiện các truy vấn nâng cao hơn. Tuy nhiên, cả cơ sở dữ liệu NoSQL và SQL đều có những vị trí mà mỗi cơ sở đều tỏa sáng.
Apache Cassandra hoạt động như thế nào?
Cassandras chạy bằng Ngôn ngữ truy vấn Cassandra (CQL), về mặt cú pháp rất giống với Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL) được sử dụng bởi cơ sở dữ liệu quan hệ.
Tuy nhiên, nó không hỗ trợ một số tính năng nhất định, chẳng hạn như liên kết, mà hầu hết các cơ sở dữ liệu quan hệ đều có. Điều này là do Cassandra là cơ sở dữ liệu truy vấn đầu tiên. Điều đó có nghĩa là cơ sở dữ liệu được thiết kế dựa trên các truy vấn sẽ được thực hiện.
Các bảng sau đó được tạo để cung cấp đủ dữ liệu cho mỗi truy vấn mà không cần nối nhiều bảng. Điều này làm cho nó nhanh chóng. Nó có thể được cài đặt trên tất cả các hệ điều hành chính.
Kiến trúc của Cassandra
Ở cấp độ cơ bản nhất, Cassandra được tạo thành từ các nút. Dữ liệu được lưu trữ trong các nút và tất cả các bản ghi có cùng khóa được lưu trữ trong cùng một nút. Điều này làm cho việc thực hiện các truy vấn nhanh hơn trong cơ sở dữ liệu SQL, nơi nhiều bảng có thể đang chạy trên nhiều máy.
Nguồn: cassandra.apache.org
Dữ liệu được sao chép trên các nút để có tính sẵn sàng cao theo hệ số sao chép do người tạo cơ sở dữ liệu chỉ định. Một nhóm các nút lưu trữ toàn bộ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu được gọi là trung tâm dữ liệu.
Một nhóm các trung tâm dữ liệu tạo thành một cụm. Có nhiều trung tâm dữ liệu có nghĩa là dữ liệu luôn khả dụng ngay cả khi một trung tâm dữ liệu bất ngờ ngoại tuyến.
Các tính năng của Apache Cassandra
Trong số các yếu tố quan trọng và khác biệt nhất của Apache Cassandra và các tùy chọn khác trên thị trường là:
#1. Mã nguồn mở
Apache Cassandra là mã nguồn mở và miễn phí. Điều này có nghĩa là mã nguồn có sẵn trực tuyến, điều này khiến mã nguồn ít có khả năng có lỗi và lỗ hổng bảo mật chưa được phát hiện và khắc phục.
Điều này rất quan trọng vì dữ liệu người dùng và doanh nghiệp là những tài sản quan trọng cần được bảo vệ.
#2. Sử dụng kiến trúc Wide-Column
Không giống như hầu hết các cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu trong các tệp tùy thuộc vào dữ liệu nằm trong bảng nào, Apache Cassandra lưu trữ theo cột.
Điều này giúp cho việc tìm kiếm một giá trị trong một cột nhanh hơn vì nó không phải tra cứu toàn bộ hàng. Kết quả là, tra cứu dữ liệu của Cassandra nhanh như sử dụng các chỉ mục trong cơ sở dữ liệu khác.
#3. phân phối
Apache Cassandra được phân phối, nghĩa là nó không chạy trên một máy duy nhất. Điều này giúp đảm bảo tính sẵn sàng cao của dữ liệu vì nó được sao chép trên các nút và trung tâm dữ liệu khác nhau. Nó cũng làm cho việc truy cập dữ liệu nhanh hơn khi các trung tâm dữ liệu gần người dùng hơn về mặt địa lý.
#4. Thiết kế truy vấn đầu tiên
Trong thiết kế cơ sở dữ liệu truyền thống, các bảng được mô hình hóa xung quanh các thực thể. Thông qua chuẩn hóa, các mối quan hệ giữa các thực thể này sau đó được thiết lập và tạo trong cơ sở dữ liệu.
Thông thường khi truy vấn, các mối quan hệ trải rộng trên nhiều bảng. Khi các bảng này được lưu trữ trên các máy khác nhau, việc truy cập dữ liệu có thể bị chậm.
Tuy nhiên, với Cassandra, bạn xây dựng các bảng dựa trên các truy vấn bạn định thực hiện. Tất cả dữ liệu cần thiết để đáp ứng truy vấn đó sau đó được lưu trữ trong một bảng.
Lợi ích của Apache Cassandra
- Nó miễn phí: Bản thân hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu là miễn phí và có thể tải xuống từ trang web chính thức của Apache Cassandra. Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng máy chủ mà cơ sở dữ liệu chạy trên đó thì không.
- Tính khả dụng cao: Apache Cassandra được thiết kế có tính đến khả năng phục hồi. Nó được thiết kế với đủ dự phòng để duy trì chức năng khi các phần của cơ sở dữ liệu ngoại tuyến.
- Nó có thể mở rộng: Các nút bổ sung có thể được thêm vào cơ sở dữ liệu và dung lượng lưu trữ có thể được mở rộng mà không có thời gian chết. Điều này là lý tưởng để xây dựng các ứng dụng khối lượng lớn.
- Nhanh hơn: Do kiến trúc cột rộng và thiết kế ưu tiên truy vấn, Apache Cassandra có thể hoạt động nhanh hơn so với các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu khác.
Bây giờ, chúng ta sẽ khám phá một số tài nguyên học tập tốt nhất để hiểu về Apache Cassandra.
Tài nguyên học tập
#1. Apache Cassandra: Mọi thứ bạn cần biết
Khóa học Udemy về Apache Cassandra này sẽ đưa bạn từ các bài học cơ bản đến chuyên nghiệp bao gồm các chủ đề từ tổng quan lý thuyết về Cassandra đến Ngôn ngữ truy vấn Cassandra.
Yêu cầu duy nhất đối với khóa học này là bạn phải làm quen với cơ sở dữ liệu nói chung và các hệ thống Linux.
#2. Trở thành Nhà phát triển Cassandra được chứng nhận: Bài kiểm tra thực hành
Khóa học cấp chứng chỉ này bao gồm hai kỳ thi sẽ giúp bạn chuẩn bị và thực hành cho kỳ thi Chứng chỉ Nhà phát triển Apache Cassandra của Học viện Datastax.
Mỗi bài kiểm tra kéo dài 90 phút và bao gồm các chủ đề từ Kiến trúc, Mô hình hóa và Ngôn ngữ truy vấn Cassandra. Đối tượng lý tưởng của khóa học này là các nhà phát triển đã biết Cassandra nhưng đang muốn đạt được các chứng chỉ chuyên nghiệp.
#3. Cơ bản về Apache Cassandra
Cuốn sách dành cho nhà phát triển này hướng dẫn bạn cách bắt đầu với Apache Cassandra. Nó hướng dẫn người đọc cài đặt Cassandra và thiết lập cụm cơ sở dữ liệu. Tiếp theo, bạn sẽ học Ngôn ngữ truy vấn Cassandra để tương tác với cơ sở dữ liệu của mình.
Bạn cũng sẽ tìm hiểu về các công cụ mà bạn có thể sử dụng để theo dõi các truy vấn gỡ lỗi và cụm của mình. Đó là lý tưởng cho những người chưa từng làm việc với Cassandra trước đây và đang muốn bắt đầu.
#4. Làm chủ Apache Cassandra
Được viết cho những người đã có một số kiến thức trước đây về Cassandra, cuốn sách này hướng dẫn người đọc cách viết các chương trình Cassandra hiệu quả hơn và định cấu hình Cassandra để hoạt động hiệu quả hơn.
Hơn nữa, nó dạy cách tích hợp Apache Cassandra với Apache Spark để xây dựng hệ thống phân tích dữ liệu.
Từ cuối cùng
Apache Cassandra là một lựa chọn mạnh mẽ cho cơ sở dữ liệu trong các hệ thống phân tán, quy mô lớn. Độ tin cậy, khả năng mở rộng và tốc độ của nó khiến nó trở thành một lựa chọn ưa thích của những gã khổng lồ công nghệ.
Học và làm chủ cơ sở dữ liệu này sẽ trang bị cho bạn kỹ năng xây dựng hệ thống phần mềm phục vụ tin cậy cho hàng triệu người dùng.
Tiếp theo, bạn có thể kiểm tra các công cụ giám sát Apache Cassandra để theo dõi hiệu suất cơ sở dữ liệu.
