تعيين عامل النسخ المتماثل في قاعدة بيانات NoSQL

في NoSQL ، عامل النسخ هو عدد نسخ البيانات التي يتم الاحتفاظ بها عبر مجموعة. يمكن تعيين عامل النسخ المتماثل على مستوى قاعدة البيانات أو المجموعة أو الملف. يعد عامل النسخ عاملاً مهمًا يجب مراعاته عند إنشاء قاعدة بيانات NoSQL ، حيث سيؤثر على كل من أداء البيانات وتوفرها. سيوفر عامل النسخ الأعلى توفرًا أكبر للبيانات ، ولكنه سيتطلب أيضًا المزيد من الموارد وقد يؤثر على الأداء.

الميزة الرئيسية لـ Cassandra هي قدرتها على تخزين البيانات على عقد متعددة دون نقطة فشل واحدة. إستراتيجيتان النسخ المتماثلان المتاحتان في Cassandra هما SimpleStrategy و NetworkTopologyStrategy. تستخدم العقد بروتوكول Gossip لتبادل البيانات مع بعضها البعض. خلال هذا البرنامج التعليمي ، ستتعرف على مكونات Cassandra Architecture . يمكن تعيين نسخة متماثلة منفصلة لكل مركز بيانات في NetworkTopologyStrategy. عندما يتم الاعتراف بنجاح العقدة ، فإنها تحدد عدد العقد التي تستجيب مرة أخرى. في حالة فقد نسختين متماثلتين بسبب تعطل العقدة أو مشاكل أخرى ، فإن آلية الإصلاح المضمنة تجعل الصف متسقًا.

عند النسخ المتماثل في MongoDB ، هناك مثيلات متعددة تحافظ على نفس مجموعة البيانات. تحتوي مجموعة النسخ المتماثلة على عدة عقد تحتوي على بيانات بالإضافة إلى عقدة واحدة تكون حكمًا. بشكل عام ، تعتبر إحدى العقد التي تحمل البيانات أو كلتا العقدتين عقدًا أولية ، بينما تعتبر العقد المتبقية عقدًا ثانوية.

ما هو عامل النسخ المتماثل في كاساندرا؟

عامل النسخ في Cassandra هو عدد الخوادم التي يتم تخزين نسخ جزء معين من البيانات عليها. عامل النسخ الافتراضي في Cassandra هو 3 ، مما يعني أنه يتم تخزين كل جزء من البيانات على ثلاثة خوادم مختلفة.

يُعرف عدد نسخ بياناتك بعامل النسخ المتماثل. يتم تحديد سلوك العملاء على مستوى التناسق. يحتوي هذا الإصدار على مجموعة متنوعة من خيارات مستوى التناسق ، والتي قد تكون كافية لبعض المتغيرات. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول هذه الخيارات في Datastax doc. نظرًا لأنه يتطلب عددًا كبيرًا من العقد للكتابة والقراءة ، فإن QUORUM له تأثير كبير على سلوك العملاء. عند استخدام WC = ONE ، ستكون الكتابة ناجحة إذا كانت العقدة التي تمت كتابة النسخة المتماثلة المفردة عليها قيد التشغيل أيضًا. قد تنجح بعض عمليات القراءة والكتابة في حالة تعطل العقدة ، بافتراض أنه ليس مطلوبًا تخزين النسخة المتماثلة أو توفر نسخ متماثلة كافية ؛ إذا كانت العقدة معطلة ، فقد تضطر إلى العودة إلى بداية العملية مرة أخرى.

بسبب استراتيجية النسخ المتماثل ، إذا فشلت عقدة واحدة في المجموعة الخاصة بك ، فسيكون من الممكن نسخ بياناتك على عقدتين أخريين على الأقل. عن طريق إضافة المزيد من العقد أو زيادة عدد النسخ المتماثلة على كل عقدة ، يمكنك زيادة عامل النسخ المتماثل. بمعنى آخر ، يتم تحديد عامل النسخ الافتراضي بافتراض أن بياناتك موزعة بالتساوي عبر الكتلة. إذا لم يتم توزيع بياناتك بالتساوي ، فقد تحتاج إلى التفكير في تعديل استراتيجية النسخ. إذا كان لديك قدر كبير من البيانات المجمعة في موقع واحد ، فقد ترغب في زيادة عدد النسخ المتماثلة في هذا الموقع من أجل الحفاظ على موثوقية عالية. حان الوقت الآن لتعلم كيفية استخدام HDFS لتخزين البيانات الخاصة بك بعد التعرف على النسخ المتماثل واستراتيجيات النسخ المختلفة.

ما هي استراتيجية النسخ المتماثل في كاساندرا؟

يمكن تنفيذ استراتيجية النسخ المتماثل في العديد من العقد حسب الحاجة. تخزن Cassandra النسخ المتماثلة على عقد متعددة لضمان التسامح مع الخطأ والموثوقية. تعتمد إستراتيجية النسخ المتماثل على مكان وضع النسخ المتماثلة. يشار إلى عدد النسخ المتماثلة في الكتلة كعامل النسخ المتماثل.

قيم مكررة في كاساندرا

نظرًا لأن القيم المكررة يمكنها الكتابة فوق القيمة السابقة ، فقد تواجه Cassandra قراءات مستقبلية مع وجود أخطاء إذا كانت غير صحيحة. في حالة وجود قيم مكررة في مفتاح أساسي ، فإن C * لا تمنعها على وجه التحديد ، ولكنها تسمح باستخدامها كبديل. بشكل عام ، يعد تجنب القيم المكررة هو الخيار الأفضل لتجنب المشاكل المستقبلية في Cassandra.

ما هو عامل النسخ المتماثل افتراضيًا؟

عامل النسخ القياسي لنظام معين هو ثلاثة. لن يكون هناك نسختان من نفس عقدة البيانات مشتركة بين الطرفين.

يجب الحفاظ على عاملين تكرار على الأقل ، ولكن ليس أكثر من أربعة. من أجل تقديم هذه التوصية ، فإننا نأخذ في الاعتبار كلاً من الأداء والتسامح مع الخطأ. هناك توازن ضروري بين عوامل النسخ ثلاثة وأربعة. يقدم العديد من موفري السحابة ثلاثة مراكز بيانات ومنطقة توافر ، مما يجعله رقمًا سهل الاستخدام.

بروتينات عامل النسخ المتماثل: أبطال Hadoop المجهولون

عامل النسخ هو بروتين يشارك في تكرار الحمض النووي. توجد بروتينات عامل النسخ المتماثل على عقد كتلة Hadoop . بمجرد بدء العقد ، يتم تحميل بروتينات عامل النسخ بالحمض النووي المتماثل اللازم. بروتينات عامل النسخ هي المسؤولة عن التحكم في عملية تكرار الحمض النووي من خلال التحكم في عدد النسخ التي يتم نسخها في كل مرة.

أين يتم تعيين عامل النسخ المتماثل في كاساندرا؟

تم تعيين عامل النسخ المتماثل على مستوى مسافة المفاتيح في كاساندرا. هذا يعني أنه عند إنشاء مسافة مفتاح ، فإنك تحدد عامل النسخ المتماثل لمساحة المفاتيح هذه. يمكن تغيير عامل النسخ لمساحة المفاتيح في أي وقت.

تحتفظ Cassandra بنسخ متماثلة للبيانات على عقد متعددة من أجل ضمان موثوقيتها وتحملها للأخطاء. يُشار إلى عدد النسخ المتماثلة لمساحة المفاتيح في كتلة Cassandra على أنها عامل النسخ المتماثل. في نظام الإنتاج الذي يحتوي على ثلاثة أو أكثر من عقد Cassandra في كل مركز بيانات ، يُفترض أن يتم تكرار مسافة مفتاح Edge بثلاثة أضعاف عامل النسخ المتماثل. بالنسبة لبيئة إنتاج Edge ذات ثلاث عقد Cassandra ، يتم استخدام عامل تكرار ثلاثي العوامل. يمكن تحديد مسافة المفاتيح بمستوى تناسق واحد. إذا استخدمت جميع مراكز البيانات قيمة QUORUM الخاصة بـ Cassandra كمستوى تناسق ، فيجب التحقق من صحة جميع عمليات القراءة / الكتابة.

هل يمكننا تغيير عامل النسخ المتماثل في الكتلة الحية؟

هل يمكنني تغيير عامل النسخ لمجموعة حية؟ نعم ، ولكن الأمر سيستغرق إصلاحًا كاملاً (أو تنظيفًا) لتغيير عدد النسخ المتماثلة للبيانات الموجودة. قم بتعديل عبارة alter-keyspace-> عامل النسخ المتماثل المطلوب للحصول على مسافة المفاتيح المطلوبة (على سبيل المثال ، cqlsh).

فوائد النسخ المتماثل: لماذا يجب استخدامه لتحسين الأداء

عندما يتعلق الأمر بالبيانات ، يعتقد معظم الناس في النسخ المتماثل كطريقة لضمان وجود نسخ متعددة من البيانات في مكان ما في حالة فشل إحداها. يمكنك أيضًا تحسين أدائك عن طريق التكرار.
يمكن أن يساعدك النسخ المتماثل في التأكد من أن جميع بياناتك محدثة دائمًا ، على سبيل المثال ، إذا تم توزيع قاعدة البيانات الخاصة بك عبر عدد من الخوادم. نتيجة لذلك ، اعتمادًا على نوع البيانات وموقعها على الخادم ، قد يكون من الأسهل استرداد البيانات أو كتابتها.
تستفيد الخوادم الأساسية من تكرار زمن انتقال القراءة والكتابة. إذا كنت ترغب في تحسين أداء تطبيق ما ، فقد ترغب في استخدام النسخ المتماثل لقراءة البيانات من العقد الثانوية لمجموعة النسخ المتماثلة. حتى إذا وصلت البيانات إلى الخوادم الأساسية في وقت متأخر ، فسيتمكن العملاء في النهاية من الحصول على بيانات متسقة من هذه الطريقة.

ما هو عامل النسخ المتماثل في كافكا

مثال على عامل تكرار كافكا هو عدد نسخ البيانات التي يتم نقلها بين وسطاء متعددين. عندما يفشل الوسيط أو يكون غير متاح لخدمة الطلب ، يضمن نسخ البيانات الحفاظ على التوفر العالي للبيانات وفقدان البيانات.

مطلوب نسخ البيانات لضمان أعلى مستوى من توافر البيانات . من حيث الأمان ، يوصى باستخدام عامل نسخ أكبر من واحد. يتم إعادة إنشاء كل قسم موضوع في كافكا عدة مرات. إذا فشل أحد الوسطاء ، يمكن للآخرين استعادة البيانات من بعضهم البعض. عند كتابة البيانات واسترجاعها ، يسمح كافكا للمنتجين بتحديد الإقرارات في حالة الكتابة والاسترداد. يمكن للمنتِج أن يقرر كيفية الاعتراف بمشروع ما بناءً على خطورته ومتطلباته. حارس الحديقة الذي يدير كافكا يحدد القائد والتابع.

يستخدم Leader في كافكا قائمة بالنسخ المتماثلة المتزامنة للتحقق من حالتها بشكل منتظم. من الممكن أيضًا تقسيم قسم معين إلى قسم (لكن ضع في اعتبارك أنه يمكننا تقسيم قسم معين إلى قسمين ثم تقسيم ISR على قسم لكل قسم). إذا كانت هناك بيانات في المُنتِج مرتبطة بالقسم 0 ، فسيرسلها المُنتِج إلى الوسيط 1 ، الذي سيقرأ ويكتب عمليات القسم 2 (ISR) منه.

إذا كنت ترغب في تحسين كفاءة كتلة كافكا الخاصة بك ، ففكر في زيادة عامل تكرارها. يجب أن تحتوي كتلة كافكا على ثلاث نسخ متماثلة على الأقل لكل قطعة من البيانات المرسلة ، مما يؤدي إلى عامل النسخ المتماثل 3. قبل أن تتمكن من زيادة عامل النسخ المتماثل للقسم ، يجب عليك أولاً إنشاء ملف json مخصص لإعادة التعيين. يجب أن يتضمن الملف المعلومات التالية: عدد النسخ المتماثلة التي تريدها على قسم في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يتم توفير المعلومات الواردة في هذه الصفحة لأغراض إعلامية فقط. يظهر موقع النسخ المتماثلة الإضافية أدناه. يمكن الوصول إلى النسخ المتماثلة الإضافية عن طريق تسجيل الدخول باستخدام اسم المستخدم وكلمة المرور الخاصين بك. يمكنك زيادة عامل النسخ لقسم معين باستخدام أداة kafka-reassign-partitions. تتمثل الخطوة الأولى في تحديد النسخ المتماثلة الإضافية في ملف json المخصص لإعادة التعيين ثم استخدام الخيار –execute لتنفيذه. هذا كله يتعلق بجعل مجموعتك متاحة أكثر. إذا قمت بزيادة عامل النسخ ، فستتمكن من التأكد من أن بياناتك متاحة دائمًا.

عامل النسخ المتماثل في كاساندرا

عامل النسخ في Cassandra هو عدد نسخ كل صف من البيانات المخزنة عبر عقد متعددة في الكتلة. يمكن تغيير عامل النسخ المتماثل في أي وقت دون فقد البيانات.

فيما يلي أنواع خيارات فئة استراتيجية النسخ التي يدعمها Cassandra. SimpleStrategy هو حل مركز بيانات فعال يمكّن العقد المتعددة من العمل على رفوف متعددة. هذه هي الإستراتيجية التي نستخدم فيها إستراتيجية النسخ المتماثل للأغراض الداخلية مثل النظام ، في حين أن مساحات المفاتيح sys_auth هي مساحات مفاتيح داخلية. يمكن العثور على مسافة مفاتيح النظام في الزاوية اليمنى العليا من الشاشة وتعرض معلومات حول مجموعات الأعمدة والأعمدة والمجموعات. تتكون مساحة مفاتيح system_auth من معلومات المصادقة وبيانات اعتماد المستخدم والأذونات. استراتيجية النسخ هي تلك التي تسمح لنا بتخزين نسخ متعددة من البيانات في مراكز بيانات مختلفة حسب الحاجة. أحد أسباب فائدة NetworkTopologyStrategy هو الحاجة إلى وضع نسخ متماثلة متعددة على خوادم متعددة.

حيث يتم تعيين عامل النسخ المتماثل (rf) في كاساندرا

يتم تعيين عامل النسخ المتماثل (rf) على مستوى مساحة المفاتيح في كاساندرا. هذا يعني أنه عند إنشاء مسافة مفتاح ، فإنك تحدد عامل النسخ المتماثل لمساحة المفاتيح هذه. يتحكم عامل النسخ المتماثل في عدد نسخ كل صف من البيانات المخزنة عبر العقد المختلفة في الكتلة.