Was ist Verfügbarkeit in Nosql

Veröffentlicht: 2023-02-02

NoSQL-Datenbanken werden immer beliebter, da die von Unternehmen und Einzelpersonen generierte Datenmenge wächst. NoSQL, das für „nicht nur SQL“ steht, ist eine breite Kategorie von Datenbankverwaltungssystemen, die sich in mehreren wichtigen Punkten von herkömmlichen relationalen Datenbanken unterscheiden. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass NoSQL-Datenbanken im Allgemeinen besser skalierbar sind als relationale Datenbanken. Das bedeutet, dass sie mehr Daten effizienter verarbeiten können. NoSQL-Datenbanken sind im Allgemeinen auch flexibler als relationale Datenbanken, was die Arbeit mit ihnen erleichtert. Verfügbarkeit ist ein Schlüsselfaktor, der bei der Auswahl eines Datenbankverwaltungssystems zu berücksichtigen ist. Verfügbarkeit bezieht sich auf die Betriebszeit des Systems oder die Zeit, in der es betriebsbereit ist. Ein hochverfügbares System ist immer einsatzbereit, mit wenig oder gar keinen Ausfallzeiten. NoSQL-Datenbanken werden aufgrund ihrer Skalierbarkeit und Verfügbarkeit immer beliebter. Bei der Auswahl eines Datenbankverwaltungssystems ist es wichtig, die Verfügbarkeit des Systems zu berücksichtigen.

Sie können mehrere Kopien Ihrer Datenbank in einem verteilten Cluster aufbewahren und sie mit Updates auf dem neuesten Stand halten, indem Sie die Daten zwischen Knoten in Echtzeit replizieren. Ein Cluster-Knoten, der noch nicht als Backup-Knoten für eine bestimmte Datenbank verwendet wird, kann als solcher fungieren. RavenDB ist aufgrund seiner Fähigkeit, jederzeit sowohl Lese- als auch Schreibanfragen zu akzeptieren, ideal für Edge-Bereitstellung.

MongoDB ist eine hochverfügbare Datenbank , da sie auf Replikaten gespeichert ist. Sobald ein Primary nicht verfügbar ist oder ausfällt, erstellen die Secondaries ein neues.

Wenn die Datenbank-Engines betriebsbereit sind und die Prozesse der Datenbank-Engines ausgeführt werden und Endbenutzern, deren Verbindungen den Server erreichen, der Zugriff auf die Datenbank über ihre üblichen Anmeldeverfahren ermöglicht wird, wird dies als Datenbankverfügbarkeit bezeichnet.

SQL Server 2012 führt AlwaysOn- Verfügbarkeitsgruppen ein , um die Verfügbarkeit von Benutzerdatenbanken in einem Unternehmen zu verbessern. Als Teil der Failoverumgebung einer Verfügbarkeitsgruppe schlägt eine Reihe von Benutzerdatenbanken, die als Verfügbarkeitsdatenbanken bezeichnet werden und nicht repliziert werden können, fehl.

Ist Nosql Hochverfügbarkeit?

Ist Nosql Hochverfügbarkeit?
Bild von – https://blogspot.com

Nosql-Datenbanken werden oft wegen ihrer hohen Verfügbarkeit verwendet. Dadurch kann die Datenbank auch bei Hardware- oder Softwareausfällen weiterlaufen. Dies liegt daran, dass nosql-Datenbanken verteilt werden sollen, was bedeutet, dass sie auf mehreren Servern gleichzeitig ausgeführt werden können. Dadurch kommt es viel seltener zu Ausfallzeiten als bei einer herkömmlichen Datenbank .

Es ist unmöglich, NoSQL und Hochverfügbarkeit zu kombinieren. Eric Brewer schlug dieses Konzept im CAP-Theorem vor. Nach dem CAP-Theorem können wir in einer Datenbank nur zwei von drei Garantien erreichen. Kein System kann mehr als zwei der drei Garantien gleichzeitig garantieren. In RDBMS werden alle Änderungen an einem Datensatz auf derselben Maschine vorgenommen. Es stehen viele Maschinen zur Verfügung, um diese Art von System zu bedienen. Darüber hinaus sind solche Systeme partitionstolerant, da beim Ausfall einer Maschine andere Maschinen an ihre Stelle treten können.

MongoDB ist eine beliebte dokumentenorientierte Datenbank, die für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann. Eine MongoDB-Datenbank ist eine Hochverfügbarkeitsdatenbank, d. h. wenn ein System abstürzt oder instabil wird, kann sie Datenbeständigkeit und Datenreplikation bieten. Wenn der primäre Server ausfällt, wird eine sekundäre Datenbank auf den primären Server hochgestuft und Enterprise Replication kann wie gewohnt auf dem neuen primären Server fortgesetzt werden. Infolgedessen kann MongoDB verwendet werden, um ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit für Ihr System aufrechtzuerhalten.

Warum ist Nosql mehr verfügbar?

Eine NoSQL-Datenbank bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber einer relationalen Datenbank . Eine NoSQL-Datenbank kann horizontal skaliert werden, um extrem schnelle Abfrageergebnisse zu ermöglichen, und sie verfügt über flexible Datenmodelle, mit denen Entwickler Datenstrukturen einfach erstellen können. NoSQL-Datenbanken haben typischerweise sehr flexible Schemastrukturen, die in Datenbanken sehr verbreitet sind.

Ist Nosql hochleistungsfähig?

Für Anwendungen, die auf NoSQL-Datenbanken basieren, sind Schemas flexibel und Datenmodelle werden speziell für die Datenbank entwickelt. NoSQL-Datenbanken sind wegen ihrer einfachen Entwicklung, Funktionalität und Leistung im großen Maßstab beliebt.

Was unterstützen Nosql-Datenbanken, um Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung zu erhalten?

Was ist die beste Lösung? Variante 3 ist die richtige. Da die Speicherumgebung im Wesentlichen virtualisiert ist, muss sich der Entwickler dessen bewusst sein. Daher unterstützen NoSQL-Datenbanken die automatische Replikation, sodass Sie eine hohe Verfügbarkeit aufrechterhalten und nach einem Notfall schnell wiederherstellen können.

Was ist Konsistenz und Verfügbarkeit?

Was ist Konsistenz und Verfügbarkeit?
Bild von – https://typepad.com

Es ist wichtig, die Konsistenz aufrechtzuerhalten, indem Sie bei jedem Lesen die neuesten Schreibvorgänge oder Fehler erhalten. Wie ist die Verfügbarkeit des Materials? Sofern und bis die neueste Version der Informationen enthalten ist, wird jede Anfrage beantwortet.

Das CAP-Theorem wird verwendet, um das Verhalten des verteilten Datenspeichers in einem bestimmten Szenario zu bestimmen. Es gibt viele irreführende Artikel über das Theorem, das im Internet am schwierigsten zu verstehen ist. Wenn Sie mit dem Design eines bestimmten verteilten Speichers vertraut sind, können Sie möglicherweise einen auswählen, der Ihren Anforderungen am besten entspricht. Die Bedeutung verschiedener Wörter, wie z. B. Konsistenz, variiert stark je nachdem, wie sie verwendet werden. Konsistente CAP-Konsistenz impliziert, dass jede Kopie desselben logischen Werts, die über Knoten in einem verteilten System verteilt ist, jederzeit identisch ist. Wenn die Schreibgeschwindigkeit linearisiert ist, erscheinen die Schreibvorgänge sofort. Das Verhalten des Systems wird auch im Hinblick auf PCAC bewertet, wenn keine Netzwerkpartitionen vorhanden sind.

Einige Anwendungen, insbesondere niedrige Latenz, könnten von einem Kompromiss profitieren. Wenn ein Dokument oder Artikel nicht sofort konsistent erscheint, ist das keine große Sache. Angenommen, Sie erwarten Geld von jemandem, und im nächsten Moment, wenn Sie auf die Schaltfläche „Aktualisieren“ klicken, verschwindet das Geld. Wir müssen in diesem Fall konsequent sein. In einer Netzwerkpartition gibt es einige gängige Methoden, um die Partition konsistent oder verfügbar zu halten.

Gemäß dem CAP-Theorem, einer theoretischen Theorie der Informatik über verteilte Datenspeicher , ist es möglich, bei einem Ausfall eines Netzwerks auf einer verteilten Datenbank entweder Konsistenz oder Verfügbarkeit bereitzustellen, aber nicht beides gleichzeitig. Wenn ein Netzwerk ausfällt, ist es laut Theorem theoretisch möglich, Daten auf verschiedene Knoten zu replizieren. Dies ist nicht immer sicher und kann in manchen Fällen möglich sein oder auch nicht. Daher ist es möglich, dass die verteilte Datenbank in einigen Fällen nicht mehr verfügbar ist. Ursprünglich in den frühen Tagen der Informatik vorgeschlagen, wurde das Theorem verwendet, um später im Leben verteilte Datenspeicher zu entwerfen. Obwohl das Theorem manchmal falsch ist, ist es möglich, dass es nicht mehr verfügbar ist, selbst nachdem eine replizierte Datenbank erstellt wurde. Dies bedeutet, dass das CAP-Theorem in einigen Fällen unzuverlässig ist.

Der Kompromiss zwischen Verfügbarkeit und Konsistenz in Datenbanken

Das CAP-Theorem, ein theoretisches Informatikkonzept über verteilte Datenbanken, behauptet, dass ein Netzwerkausfall entweder zu Konsistenz oder Verfügbarkeit in Bezug auf die in einer verteilten Datenbank gespeicherten Daten führen kann.
Es stimmt, dass Verfügbarkeit und Konsistenz zwei unterschiedliche Aspekte des Netzwerks sind, selbst wenn keine Netzwerkpartition vorhanden ist. Wenn das System hochverfügbar ist, muss es repliziert werden, was zu erhöhter Latenz führen kann.
Welche Datenbank priorisiert Verfügbarkeit vor Konsistenz? Das hängt sowohl von der Anwendung als auch von den Daten ab. Einige Anwendungen können von einer NoSQL-Datenbank profitieren, die sich auf Verfügbarkeit statt auf Konsistenz konzentriert.
Welche Datenbank folgt der Konsistenz? Die CA-Datenbank bietet nicht nur Konsistenz und Verfügbarkeit über alle Knoten hinweg, sondern ermöglicht Ihnen auch die Aufrechterhaltung einer konsistenten und sicheren Umgebung. Wenn es jedoch Partitionsgrenzen zwischen zwei Knoten in einem System gibt, ist die Fehlertoleranz unwirksam.

Was ist DB-Hochverfügbarkeit?

Was ist DB-Hochverfügbarkeit?
Bild von – https://americanexpress.io

Es gibt viele Möglichkeiten, Hochverfügbarkeit für eine Datenbank zu definieren, aber im Allgemeinen bezieht es sich auf die Fähigkeit der Datenbank, trotz Ausfällen oder anderen unerwarteten Ereignissen betriebsbereit und zugänglich zu bleiben. Dazu gehören normalerweise Funktionen wie Replikations- und Failover-Funktionen, um die Datenbank im Falle eines Server- oder Netzwerkausfalls am Laufen zu halten.

Wenn ScyllaDB vollständig verfügbar ist, arbeitet das Hochverfügbarkeitssystem (HA) kontinuierlich. Selbst wenn Fehler auftreten, ist genügend Redundanz eingebaut, um einen größeren Ausfall zu verhindern. Unterschiedliche Rechenzentren können unterschiedliche Replikationsfaktoren haben, sodass Ihre Datenbank aktiv bleibt, selbst wenn Sie ein ganzes Server-Rack oder einen Teil Ihres gesamten Rechenzentrums verlieren. Eine Hochverfügbarkeitsdatenbank (HADB) muss diese einzelnen Fehlerpunkte eliminieren, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Früher waren unternehmenskritische Anwendungen die einzigen, die hochverfügbare Datenbanklösungen benötigten. Sie haben vielleicht gehört, dass Benutzer von jeder webbasierten Plattform ein hohes Maß an Service erwarten. Je mehr Knoten und je leistungsfähiger das Konsistenzmodell ist, desto höher ist die Latenzzeit.

Um eine hohe Verfügbarkeit zu erreichen, erfordert NoSQL eine globale Verteilung der Speicher- und Transaktionslasten auf mehrere Standorte der Availability Zone. Datenbankstrukturen sind typischerweise so ausgelegt, dass sie hochgradig konsistente Daten verwalten, um die Anzahl von Fehlern zu begrenzen. ScyllaDB hat dank einer Reihe von Mechanismen keine Ausfallzeiten, einschließlich der Fähigkeit, Daten zwischen Rechenzentren und Rack-Standorten zu replizieren.

HA kann auf die folgenden fünf Faktoren zurückgeführt werden.
Das Ergebnis ist, dass wir produzieren werden. Um die Servicekontinuität zu gewährleisten, erfordert HA den Einsatz redundanter Komponenten und Systeme.
Um den effizientesten Betrieb zu erreichen, muss HA durch eine Vielzahl von Faktoren koordiniert werden.
HA ist abhängig von der Fähigkeit, zwischen Komponenten zu kommunizieren, um zu funktionieren.
Es ist entscheidend, dass HA in der Lage ist, sich von Fehlern und Ausfällen zu erholen.
HA erfordert die Fähigkeit, das System zu überwachen und zu diagnostizieren, um Systemprobleme zu identifizieren und zu beheben.
Daher sollten IT-Experten eine hohe Verfügbarkeit anstreben, indem sie redundante, koordinierte Systeme und Kommunikationsprotokolle implementieren. HA muss zusätzlich zur Fehlertoleranz und Überwachung auch getestet und überwacht werden. Mit diesen Maßnahmen können IT-Profis sicherstellen, dass ihre Systeme auch bei einem Ausfall des Unternehmens betriebsbereit sind.

Die beste Hochverfügbarkeitslösung: Juju von Canonical

Wir empfehlen die Verwendung von Canonical Juju zur Bereitstellung von Hochverfügbarkeit für alle Arten von Technologien, einschließlich Datenbanken. Die SQL Server-Protokollversandlösung kann eine Vielzahl von Datenbankebenen adressieren und bietet eine anpassbare Wiederherstellungszeit und einen anpassbaren Speicherort. Es eignet sich für weniger geschäftskritische Datenbanken und bietet eine breite Palette von Funktionen.

Was sind drei Funktionen von Nosql?

Es gibt viele Funktionen von NoSQL-Datenbanken, aber drei der wichtigsten sind Skalierbarkeit, Flexibilität und Leistung. NoSQL-Datenbanken sind so konzipiert, dass sie skalierbar sind, sodass sie große Datenmengen und Datenverkehr verarbeiten können. Sie sind außerdem flexibel, sodass sie leicht an die Anforderungen einer bestimmten Anwendung angepasst werden können. Schließlich verfügen NoSQL-Datenbanken über eine hohe Leistung, sodass sie große Datenmengen und Abfragen schnell verarbeiten können.

Eine NoSQL-Datenbank zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, Daten in einer Vielzahl von Formaten zu speichern. NoSQL-Datenbanken eignen sich zum Speichern von strukturierten und unstrukturierten Daten. Eine Dokumentendatenbank ist ein Datenbanktyp, in dem eine Zeichenfolge, ein Pfad oder eine URL zum Identifizieren von Dokumenten verwendet werden. Die Key-Value-Datenbank, die in Bezug auf die Leistung eine gute Leistung erbringt, ist eine einfache No-SQL-Datenbank. Daten werden jeweils in Knoten und Kanten in Graphdatenbanken gespeichert. Die Knoten stellen Informationen über Personen, Orte und Dinge auf grafische Weise dar, während die Kanten die Beziehungen zwischen Knoten darstellen. In NoSQL-Datenbanken können Befehle wie GET, PUT und DELETE verwendet werden, um mit gespeicherten Daten zu interagieren.

Nosql-Datenbanken erfreuen sich wachsender Beliebtheit für die Datenspeicherung in großem Maßstab

NoSQL-Datenbanken werden aufgrund der wachsenden Beliebtheit von Datenspeichern in großem Maßstab immer beliebter. Herkömmliche relationale Datenbanken können im Gegensatz zu diesen Datenbanken keine großen Mengen unstrukturierter Daten verarbeiten. Infolgedessen bieten NoSQL-Datenbanken eine flexiblere Möglichkeit zum Speichern von Daten, was bestimmten Anwendungen zugute kommen kann. MongoDB, eine NoSQL-Datenbank, ist ein hervorragendes Beispiel dafür. Dokumentorientierte Datenbanken speichern Daten in Dokumenten im Format JSON oder XML und sind damit eine dokumentorientierte Datenbank. Aufgrund seiner Flexibilität eignet es sich gut für Anwendungen, die die Speicherung großer Datenmengen in einem flexiblen Format erfordern. Eine weitere NoSQL-Datenbank ist CouchDB. Es basiert auf der NoSQL-Plattform und verwendet eine Couchbase-spezifische Datenbank. Infolgedessen kann die Datenbank einige der gleichen Funktionen wie andere NoSQL-Datenbanken bereitstellen, z. B. Skalierbarkeit und Flexibilität. Eine weitere beliebte NoSQL-Datenbank ist CouchBase. Es ist ein NoSQL-basiertes System, das speziell für die Verwendung mit CouchDB entwickelt wurde. Dadurch hat es die gleichen Vorteile wie andere NoSQL-Datenbanken. Es handelt sich um eine NoSQL-Datenbank, die sich ideal für die Datenspeicherung in Umgebungen mit hohem Volumen eignet. Es ist auch für seine Fähigkeit bekannt, große Datenmengen schnell zu verarbeiten. HBase, das von Apache Hadoop betrieben wird, ist eine NoSQL-Datenbank. Dadurch bietet es eine Vielzahl von Funktionen und kann für die Speicherung großer Datenmengen verwendet werden. In einer elastischen Umgebung ist Redis eine NoSQL-Datenbank, die sich ideal zum Speichern von Daten eignet. Dadurch ist es möglich, eine große Datenmenge sicher zu handhaben. Nearest Neighbors sind eine Art NoSQL-Datenbank, die sich ideal zum Speichern großer Datenmengen eignet. Die Geschwindigkeit und Effizienz, mit der es große Datenmengen verarbeiten kann, machen es zu einem idealen Werkzeug für große Rechenzentren.

Was ist Konsistenz in Nosql

Daher müssen NoSQL-Datenbanken ein gewisses Maß an Konsistenz opfern, um eine maximale Verfügbarkeit zu gewährleisten. Infolgedessen bieten sie, anstatt eine starke Konsistenz bereitzustellen, eine allmähliche Konsistenz. Daher kann es in seltenen Fällen vorkommen, dass ein Datenspeicher, der BASE-Garantien bereitstellt, den neuesten Entwurf nicht zurückgibt.

Die Vor- und Nachteile von Nosql-Datenbanken

Transaktionen werden von NoSQL-Datenbanken nicht unterstützt, was bedeutet, dass sie nicht das gleiche Maß an Datenkonsistenz wie SQL-Datenbanken bieten. Obwohl NoSQL-Datenbanken normalerweise das Eventual Consistency-Modell verwenden, bieten sie nicht das gleiche Maß an Datenintegrität wie SQL-Datenbanken. Da Daten manchmal unzuverlässig sind, eignen sie sich nicht gut für Transaktionen wie Bankgeschäfte und Abhebungen an Geldautomaten.

Die Datenbankverfügbarkeit wird anhand welcher Metrik gemessen

Die Datenbankverfügbarkeit wird anhand der Betriebszeit des Datenbanksystems gemessen.

Partitionstoleranz in Nosql

Eine Partition ist eine Aufteilung einer Datenbank oder eines Indexes in separate Teile. Partitionstoleranz ist die Fähigkeit einer Datenbank, den Betrieb trotz des Verlusts einer oder mehrerer Partitionen fortzusetzen. Nosql-Datenbanken sind normalerweise toleranter gegenüber Partitionen als herkömmliche relationale Datenbanken.

Ist Nosql das Risiko wirklich wert?

Da Hochverfügbarkeit und Fehlertoleranz keine Prioritäten sind, werden NoSQL-Anwendungen in der Regel nicht mit Blick darauf entwickelt. Anwendungen, bei denen es auf Verfügbarkeit und Fehlertoleranz ankommt, werden dagegen auf Cassandra ausgeführt. Wenn in einem Knoten eines Clusters ein Fehler auftritt, sind die in diesem Knoten gespeicherten Daten nicht verfügbar, da Cassandra Fehler nicht akzeptiert.