NoSQL-Datenbankreplikation
Veröffentlicht: 2023-02-12Rep (oder Replikation) in NoSQL-Datenbanken bezieht sich auf den Vorgang des Kopierens von Daten von einem Knoten auf einen anderen, sodass jeder Knoten über eine identische Kopie der Daten verfügt. Dies geschieht, um die Leistung und Verfügbarkeit zu verbessern, indem mehrere Kopien von Daten bereitgestellt werden, auf die von verschiedenen Knoten zugegriffen werden kann. NoSQL-Datenbanken werden häufig in Situationen verwendet, in denen Hochverfügbarkeit und horizontale Skalierbarkeit wichtiger sind als Konsistenz, da der Prozess der Replikation von Daten über mehrere Knoten zu Inkonsistenzen führen kann. Die meisten NoSQL-Datenbanken bieten jedoch Mechanismen, um sicherzustellen, dass die Daten letztendlich konsistent sind.
Kann Nosql relational sein?
Da NoSQL-Datenbanken keine relationalen Strukturen haben, ermöglichen sie andere Strukturen als SQL-Datenbanken (nicht Zeilen und Spalten) und sie ermöglichen mehr Flexibilität bei der Formatierung von Daten.
Datenbanksysteme , die auf relationalen oder NoSQL-Architekturen basieren, werden häufig in Cloud-nativen Apps verwendet. Daten werden auf unterschiedliche Weise gespeichert und Benutzer werden unterschiedlich behandelt, wenn sie eine Website besuchen. Unstrukturierte und halbstrukturierte Daten, typischerweise in Schlüssel-Wert-Paaren oder Dokumenten, können in einer No-SQL-Datenbank gespeichert werden. NoSQL-Datenspeicher eignen sich besser für Dienste, die häufig Antwortzeiten von weniger als einer Sekunde erfordern. Wenn Sie ein konsistentes System nach einem aktuell aktualisierten Element abfragen, wird auf die Antwort gewartet, solange alle Replikate erfolgreich aktualisiert wurden. Selbst wenn die Antwort nicht die neueste ist, gibt jeder Knoten eine sofortige Antwort zurück. Wenn die Partitionstoleranz aktiviert ist, funktioniert das System auch dann weiter, wenn der replizierte Datenknoten ausfällt.
Datendienste werden in Cloud-nativen Anwendungen bevorzugt, indem Database as a Service (DBaaS) verwendet wird. Diese Dienste bieten Sicherheit, Skalierbarkeit und Überwachung sowie Sicherheit und Skalierbarkeit. Für jeden Dienst wäre eine eigene Datenbank auf einer virtuellen Azure-Maschine installiert, mit der er konfiguriert werden könnte. Für spezifische Datenanforderungen kann ein Cloud-nativer Microservice sowohl relationale als auch NoSQL-Datenbanken implementieren. Azure bietet eine Reihe von Angeboten für verwaltete relationale Datenbanken als Dienst (DBaaS) an. Sie alle bieten sowohl Pay-as-you-go- als auch Just-in-Time-Kapazitäten. Microsofts Flaggschiff-SQL-Server-Datenbank sowie eine Vielzahl von Open-Source-Alternativen finden Sie in der Datenbank.
Wenn Sie die erforderliche Menge an Verarbeitungskernen, Arbeitsspeicher und Speicherplatz auswählen, können Sie innerhalb von Minuten eine Azure-Datenbank bereitstellen. Microsoft investiert weiterhin in die offene Plattform, indem es verwaltete Versionen beliebter Open-Source-Datenbanken wie PostgreSQL anbietet. Datenbankstopps werden automatisch ausgesetzt, wenn Datenbanken auf der Serverless-Computing-Ebene inaktiv sind, was dazu führt, dass eine einzelne Speichergebühr erhoben wird. Als Oracle Sun Microsystems kaufte, erstellte es beispielsweise eine verwaltete Version von MariaDB. In der Azure-Cloud ist die Azure-Datenbank für MariaDB eine vollständig verwaltete relationale Datenbank als Dienst. Der Dienst basiert auf der Server-Engine MariaDB Community Edition. Darüber hinaus unterstützt es dynamische Skalierbarkeit und vorhersagbare Leistung, wodurch es ideal für geschäftskritische Workloads ist.
Sie können Postgres-Datenbanken mithilfe des Befehlszeilenschnittstellentools oder des Azure Data Migration Service zu Azure migrieren. Ein globaler Aktiv/Aktiv-Cluster in CosmosDB ermöglicht es Ihnen, jede Ihrer Datenbankregionen so zu konfigurieren, dass sowohl Schreib- als auch Lesevorgänge unterstützt werden. Entwicklungsteams können vorhandene Mongo-, Gremlin- oder Cassandra-Datenbanken in CosmosDB migrieren, ohne Daten oder Code zu ändern. Azure-Tabellenspeicher kann einfach zur CosmosDB-Tabellen-API migriert werden, indem Azure-Tabellenspeicher als Dienst verwendet wird. Abbildung 5-13 zeigt fünf gut definierte Konsistenzmodelle, die in Azure Cosmos DB verfügbar sind. Mit diesen Optionen können Sie in Echtzeit granulare Kompromisse zwischen Verfügbarkeit, Konsistenz und Leistung eingehen. Die folgende Tabelle zeigt den Konsistenzgrad in jedem Fall.
Jeremy Likness, Manager des Program Lifecycle Services-Teams von Microsoft, bietet eine hervorragende Erläuterung der fünf Modelle. Mit der newSQL-Datenbanktechnologie wird verteilte Skalierbarkeit erreicht, indem NoSQL- und ACID-Garantien auf einer relationalen Datenbank kombiniert werden. NewSQL-Datenbanken werden in kurzlebigen Cloud-Umgebungen gedeihen, in denen virtuelle Maschinen, die in der Cloud betrieben werden, schnell neu gestartet oder wiederhergestellt werden können. Die vorherige Zahl wurde aus Open-Source-Projekten abgeleitet, die von der Cloud Native Computing Foundation veröffentlicht wurden. Ein Client kann über das Services-Konstrukt in Kubernetes eine Gruppe identischer NewSQL-Datenbankprozesse mit einem einzigen DNS-Eintrag ansprechen. Wir können skalieren, ohne bestehende Instanzen des Dienstes zu stören, indem wir die Verknüpfung der Datenbankinstanzen mit der Adresse des Dienstes aufheben, mit dem der Dienst verknüpft ist. Es werden immer die gleichen Ergebnisse erzielt, auch wenn Sie einen Service zu einem anderen Zeitpunkt anfordern.
Jeder Typ der zugrunde liegenden Struktur von NoSQL-Datenbanken wird zum Speichern von Daten verwendet. Dokumentendatenbanken werden verwendet, um Daten zu Dokumenten zu speichern. In jedem Dokument gibt es Felder, und jedem Feld ist ein Identifikator zugeordnet. Daten in Schlüssel- Wert-Datenbanken werden in Schlüsseln und Werten gespeichert. Die Kennung für jeden Schlüssel ist eindeutig, und jeder Wert ist einem Datenelement zugeordnet. Daten werden in Spalten in einer breitspaltigen Datenbank gespeichert. Jede Spalte ist ein Bezeichner für die Zeile, und jede Zeile ist eine Sammlung von Werten. Daten werden in Graphdatenbanken nach Knoten und Kanten gespeichert. In einem Knoten stellt jede Kante eine Verbindung zwischen zwei Feldern dar, während jedes Feld eine Sammlung von Feldern darstellt.
Warum ist Nosql nicht relational?
Eine nicht relationale Datenbank wird manchmal als „NoSQL“-Datenbank bezeichnet, was übersetzt „Nicht nur SQL-Datenbank“ bedeutet. Die Ansätze der beiden Organisationen zur Datenspeicherung unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht. Eine nicht relationale Datenbank enthält im Gegensatz zu einer SQL-Datenbank keine Datenzeilen und ist flexibler als eine SQL-Datenbank.
Kann Nosql relational ersetzen?
Das NoSQL-Datenbankmanagementsystem hingegen wird die relationale Datenbank eher ergänzen als ersetzen.
Was ist besser Nosql oder relationale Datenbank?
Eine relationale Datenbank ist eine strukturierte Datenbank, in der Daten sowohl starr als auch organisiert organisiert sind. Es ist auch als „nicht nur SQL“ bekannt, was es viel einfacher macht, alle Arten von Daten in einer NoSQL-Datenbank zu speichern. Aufgrund seiner Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit können damit große Datenmengen verwaltet werden.
Was ist Quorum in Nosql?
Wenn wir etwas über NoSQL-Datenbanken lesen, können wir das Quorum besser verstehen. Ein Quorum ist definiert als die Anzahl der Knoten, die erforderlich sind, um einen Lese- oder Schreibvorgang auszuführen, der von den Knoten als abgeschlossen betrachtet wird. Natürlich ist ein hohes Quorum und das Abfragen aller Server eine gute Möglichkeit, um herauszufinden, wie man das richtige Ergebnis erhält.
Die Methode, mit der Cassandra Daten über Knoten verteilt, wird als konsistentes Hashing bezeichnet. Dieses Konsistenzniveau ist beim Lesen und Schreiben von Daten in cassandra verfügbar. In einem System wie cassandra ist die Anforderung der Replikation unnötig. Wenn Sie in Ihrem Beispiel für jeden Shard eine Master-Slave-Konfiguration hätten, würden Sie Daten zweimal schreiben. Die Replikations- und Partitionierungsfunktionen von Cassandra sind hervorragend. cassandra ermöglicht es Ihnen aufgrund seiner abstimmbaren Konsistenzunterstützung, das ideale Gleichgewicht zwischen Verfügbarkeit und Konsistenz in Ihrer Anwendung zu finden. Wenn ein Replikat ausfällt, funktioniert ein AP-System (z. B. cassandra) weiterhin normal, solange die Konsistenzstufen eingehalten werden.
Die Kommunikation zwischen Teilmengen von Knoten innerhalb von Clustern ist erforderlich, um das Quorum aufrechtzuerhalten. Mehrere Server versuchen, gleichzeitig auf denselben Datenträger zu schreiben, während sie eine Ressourcengruppe hosten, was zu Kommunikationsproblemen führt. Beim Berechnen des Quorummodus berücksichtigt ein Cluster, welcher Server für seine Ressourcengruppen am autoritativsten ist.
Es ist möglich, Knoten und Dateifreigaben in jedem Quorummodus, keine Mehrheit in jedem Modus und Festplatten in jedem Modus zu haben. Wenn die Knoten im Cluster und eine Zeugendateifreigabe die Anzahl der Knoten im Cluster um den Faktor zehn übersteigt, haben die Knoten im Cluster und eine Zeugendateifreigabe eine Stimme. Mehr als die Hälfte der Stimmen müssen online abgegeben werden, um das Quorum aufrechtzuerhalten. Wenn es um den Quorum-Modus geht, ist dies der zu verwendende. Obwohl es keine Knoten- oder Dateifreigabemehrheit gibt, zählt nur die vom Quorum freigegebene Festplatte. Der freigegebene Datenträger ist für den Quorum-Server zugänglich, der zum Verwalten von Daten verwendet wird. Ein Quorum-Modus wird verwendet, wenn die Kommunikation zwischen Teilmengen von Knoten nicht reibungslos verläuft. Es ist wichtig, dass der Cluster in diesem Modus mit der Zeugendatei kommuniziert. Wenn ein Quorum erreicht ist, gilt die Zeugendatei als aktiv. Die Zeugenakte wird gepflegt, sobald sie im Internet verfügbar ist.
Vor der Verwendung des Quorummodus ist es wichtig, Netzwerkprobleme zu verstehen. Es besteht die Möglichkeit, dass das Quorum während eines Netzwerkproblems unterbrochen wird. Dadurch können die Ressourcengruppe und die auf dem Clusterknoten gespeicherten Daten beeinträchtigt werden. Bevor Sie den Quorum-Modus verwenden, müssen Sie zuerst den Status des Netzwerks überprüfen und seine Stabilität sicherstellen.
Ist Scylla ein Nosql?
ScyllaDB ist eine Open-Source-Datenbank mit breiten Spalten. Es ist nicht nur mit Apache Cassandra kompatibel, sondern auch deutlich schneller und zuverlässiger.
Die neue Nosql-Datenbank Scylladb bietet Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit
Cassandra-Datenbanken eignen sich hervorragend zum Speichern von Daten, haben jedoch einen großen Nachteil: Sie sind langsam. ScyllaDB, eine neue NoSQL-Datenbank, soll bei der Lösung dieses Problems helfen. Das Zwischenspeichern von Seiten wird normalerweise in Cassandra-Datenbanken verwendet, um das Lesen von Seiten zu beschleunigen. Dieser Cache wird entfernt, wenn eine Komprimierung auftritt, was zu einem Thrash der Datenbank führen kann. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, den Großteil des Speichers von ScyllaDB einem Zeilencache zuzuweisen. Das Zeilen-Caching ist viel schneller als das Seiten-Caching und wird durch die Komprimierung nicht beeinträchtigt. Da dies die wichtigsten Optimierungen sind, ist ScyllaDB viel schneller und zuverlässiger als Cassandra und außerdem kostengünstiger. ScyllaDB ist eine hervorragende NoSQL-Datenbank, wenn Sie nach einer leistungsstarken, zuverlässigen Datenbank suchen.
Was ist Quorumkonsistenz?
Was ist mit QUORA-Konsistenz gemeint? Diese Konsistenz in Cassandra dient als Grundlage für einen hohen Mechanismus und zur Bestimmung, wie viele Knoten auf die Lese- und Schreibkonsistenz in Cassandra reagieren. In der Quorum-Konsistenz muss die Mehrheit der Knoten auf die meisten Replikate reagieren.
Die Bedeutung von Quoren in verteilten Systemen
Bei verteilten Systemen ist ein Quorum erforderlich, damit Transaktionen konsistent stattfinden können. Um Konsistenz zu gewährleisten, wird eine Quorum-basierte Technik verwendet, die sicherstellt, dass alle Teilnehmer den Zustand des Systems kennen. Dadurch gewährleistet es die Zuverlässigkeit und Effizienz des Systems.
Quoren sind für den Betrieb verteilter Systeme erforderlich, daher ist es gut zu wissen, wozu sie dienen. Das Ziel der Beschlussfähigkeit besteht darin, sicherzustellen, dass alle Änderungen an der Satzung eines Unternehmens ordnungsgemäß berücksichtigt und diskutiert werden, indem sichergestellt wird, dass mindestens eine Mindestanzahl von Personen anwesend ist, die ein berechtigtes Interesse an dem Unternehmen haben.
Ist Graphql Nosql oder SQL?
Dynamische Abfragen werden mithilfe eines Typsystems in GraphQL durchgeführt, einer Abfragesprache, die flexibel ist und zur effizienten Rückgabe von Daten verwendet werden kann. SQL (Structured Query Language) ist eine anspruchsvolle Programmiersprache, die für spezialisierte tabellarische und relationale Datenbanksysteme verwendet wird. Wenn Sie möchten, dass Ihre API mit einer NoSQL-Datenbank funktioniert, können Sie GraphQL verwenden.
Warum Graphql übernimmt
Trotz seines jungen Alters erweist sich GraphQL als leistungsstarke und flexible Datenabfrage- und Manipulationssprache. Es hat in den letzten Jahren aufgrund seiner zahlreichen Vorteile gegenüber herkömmlichen SQL-Datenbanken an Popularität gewonnen. Einer der Vorteile von GraphQL ist seine Agnostizität gegenüber den Datenquellen, die zum Abrufen und Speichern von Änderungen verwendet werden. Ein Resolver ist eine Reihe beliebiger Funktionen, mit denen eine Anwendung auf Daten zugreifen und diese bearbeiten kann. Da eine Anwendung nicht mehr die Verwendung einer bestimmten Datenquelle erfordert, gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Darüber hinaus ist GraphQL schnell und einfach zu bedienen. Dies liegt daran, dass es die deklarative Datenbeschreibungssprache Templating Language (TL) verwendet. Es ist eine einfache und schnelle Möglichkeit, GraphQL-APIs in einer TL-basierten Umgebung zu generieren. Außerdem besitzt Facebook Graphix. Infolgedessen hat das Unternehmen ein berechtigtes Interesse daran, sicherzustellen, dass GraphQL eine leistungsstarke und flexible Sprache für die Datenabfrage und -manipulation bleibt. Die Sprache wächst und verbessert sich auf diese Weise weiter.
Nosql-Datenbanken
NoSQL-Datenbanken sind nicht relationale Datenbanken, die darauf ausgelegt sind, ein hohes Maß an Leistung, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit bereitzustellen. NoSQL-Datenbanken werden häufig in Situationen verwendet, in denen die Daten nicht gut für eine relationale Datenbank geeignet sind, z. B. wenn die Daten unstrukturiert sind, ein hohes Maß an Variabilität aufweisen oder sich ständig ändern.