NoSQL データベース: トランザクションと可用性
公開: 2023-03-04NoSQL データベースは、高可用性と水平方向のスケーラビリティが必要な場合によく使用されます。 これらの目標を達成するために、リレーショナル データベースの従来の機能の一部を犠牲にしています。 犠牲になる機能の 1 つはトランザクションです。 トランザクションは、データベース内のデータの一貫性を確保する方法です。 トランザクションは、すべて一緒に実行される一連の操作です。 1 つの操作が失敗すると、トランザクション全体が失敗し、データベースは以前の状態にロールバックされます。 NoSQL データベースは、可用性が高く、水平方向にスケーラブルになるように設計されているため、トランザクションをサポートしていません。 つまり、可用性のために一貫性を犠牲にすることはできません。 NoSQL データベースでのトランザクションの欠如を回避する方法はいくつかあります。 たとえば、アプリケーション レベルのトランザクションを使用できます。 これは、データベースではなくアプリケーションがトランザクションを処理することを意味します。 これの欠点は、実装がより困難になる可能性があり、データベース レベルのトランザクションほど安全ではないことです。
通常、NoSQL データベースは、ストレージと検索の非リレーショナル メソッドで構築されたデータベースです。 次のセクションでは、NoSQL トランザクションについて説明します。 システム障害が発生した場合、データは主に耐久性に基づいてメモリに保存されます。 分離の主な目的は、操作が他の同時操作に干渉しないようにすることです。 ACID トランザクションを使用すると、操作またはタスクが部分的にしか完了していないか、その時点で完了できないために、データが一貫性のない状態にならないようにします。 データベースとの正確性と一貫性を保証する ACID プロパティがあります。 このレッスンでは、次の例を使用して ACID トランザクションの仕組みを見ていきます。 S1 から S2 に 50 を送信する必要があります。
Nosqlでトランザクションは可能ですか?
はい、nosqlで取引可能です。 リレーショナル データベースとは異なり、nosql データベースには厳格なスキーマがありません。つまり、データを任意の形式で格納できます。 この柔軟性により、既存のデータを変更することなく、データを簡単に追加、更新、または削除できます。
NoSQL データベースは、ある時点でリレーショナル データベースよりもトランザクション セマンティクスが少なくなりますが、何らかの形でアトミック操作が含まれています。 Node.js または Ruby/Rack の使用に慣れている場合は、Heroku.com を開始するのに適しています。 まだ実装していないので、詳しくは説明しません。 トランザクションの ACID プロパティは、DB によるユーザー操作のパフォーマンスにとって重要です。 NoSQL ツールが操作の一貫性基準を緩和すると、通常、フォールト トレランスと可用性をより簡単に拡張できます。 優れた SQL/ACID データベースは、インメモリで列指向の分散型の VoltDB です。 これを達成するために使用できる「楽観的トランザクション」がいくつかありますが、データベース実装の原子性保証 (たとえば、どのような種類の書き込みおよび読み取り操作が原子的であるか) に精通している必要があると思います。
インターネット上でHBase トランザクションに関する議論はありますか? これは通常、NoSQL データベースの場合です。好みの RDBMS にいつでも実装でき、NoSQL のパフォーマンスと柔軟性の利点を実現しながら、トランザクション、ACID プロパティ、DBA サポートなどの優れた機能を維持することもできます。 . コンペア アンド セットを使用すると、NoSQL ソリューションの上に楽観的なトランザクションを実装できます。
リレーショナル データベースが Nosql データベースよりもトランザクションに適している理由
NoSQL データベースにはテーブル間の結合などの複雑なクエリをサポートする機能がないため、トランザクション処理には適していません。 正規化された参照整合性を使用して参照整合性を確保するリレーショナル データベースとは対照的に、NoSQL データベースは常に厳密に正規化されているわけではありません。 通常、NoSQL データベースはマルチキー トランザクションを実行できません。 ほとんどの場合、データが主に構造化されている場合は、SQL データベースが最適なオプションです。 SQL データベースは、顧客関係管理ツール、会計ソフトウェア、電子商取引プラットフォームなどのトランザクション指向のシステムに最適です。
Nosql がトランザクションに適していない理由
多くの利点があるにもかかわらず、NoSQL データベースには、複数のドキュメントにわたる ACID (アトミック、一貫性、分離、耐久性) トランザクションのサポートの欠如などの欠点があります。 スキーマの設計が正しければ、単一レコードの原子性は幅広いアプリケーションで受け入れられます。
NoSQL データベースは、メモリ内またはリレーショナル データ構造を変換する必要のないアプリケーションの開発に最適です。 さらに、それらは、現代の情報技術企業が必要とする必要なレベルのデータ セキュリティを提供しません。 大規模なデータベースをより小さく管理しやすい部分に分割する同期レプリケーションは、すべてのデータベースで自動化されているわけではありません。 NoSQL データベースの助けを借りて、データを複数のノードに分割して、より大きなコンピューティング リソースでより大きなデータセットを選択的にスケーリングできます。 リレーショナル データベースなどの最新のアプリケーションには、スケーラビリティ、信頼性、および可用性が必要ですが、これらはすべてリレーショナル データベースによって処理されます。 最新のアプリケーションが直面する NoSQL の欠点に対処するために、さまざまな代替手段が利用可能です。
NoSQL データベースの台頭により、NoSQL データベースはデータ駆動型アプリケーションの頼りになる選択肢になりました。 低遅延、スケーラビリティ、パフォーマンスなど、さまざまな理由で有益です。 チームにとって常にトランザクションが必要なわけではないため、データ駆動型アプリケーションに MongoDB を使用する必要はありませんが、それが 1 つの場合は必要ありません。
Nosql には Acid トランザクションがありますか?
Apache の CouchDB や IBM の Db2 などの一部のNoSQL DBMSには、一般的な業界標準よりも厳しい ACID 準拠レベルがあります。 ただし、データベース管理に対する NoSQL アプローチは、この記事で説明されている厳格な ACID ルールとは異なります。 そのため、NoSQL データベースは、極度のセキュリティを必要とするユーザーにはお勧めできません。
MarkLogic の CTO である Matt Turner は、メディアおよび製造チームを担当しています。 メディア、エンターテイメント、製造業などを専門分野としています。 Matt は、NoSQL 分野の顧客や見込み客と協力して、エンタープライズ NoSQL 運用データ ハブを作成しています。 適切な DBMS があれば、今日の世界で NoSQL と ACID を使用できます。
DBMS は便利ですが、ACID 保証だけではありません。 これら以外にも理由はあります。
MongoDB は幅広い機能を提供するため、大量の処理能力を必要とするアプリケーションに最適です。 サーバーには強力なレプリケーション機能とスケーリング機能があり、複数のサーバーに負荷を分散できます。
その結果、MongoDB は、幅広いユーザーがアクセスする必要があるデータの安全なストレージを必要とするユーザーにとって優れた選択肢です。
トランザクション Nosql
トランザクション NoSQL データベースは、トランザクションと ACID 保証をサポートする機能を提供します。 これは、データを一貫した方法で読み書きできること、およびデータへの変更がアトミックで一貫していることを意味します。 トランザクション NoSQL データベースは、金融アプリケーションなど、データの一貫性が重要なアプリケーションでよく使用されます。
Oracle Nosql データベース トランザクション
Oracle NoSQL Databaseでは、Oracle トランザクションは、1 つのデータベース アクセス操作を必要とする論理的で原子的な作業単位です。 Oracle NoSQL Databaseのすべてのデータ操作は、システムによって管理される単一のトランザクションで実行され、単一のトランザクションでのみ実行できます。
トランザクションに最適なデータベースは?
データが主に構造化されている場合は、SQL データベースが最適なオプションである可能性があります。 SQL データベースは、顧客関係管理、会計ソフトウェア、電子商取引プラットフォームなどのトランザクション指向のシステムに最適です。
酸取引
ACID として知られるトランザクション構造を定義する 4 つの主要なプロパティ セットは、原子性、一貫性、分離、および耐久性です。 トランザクションは、これらの ACID プロパティを持つデータベース操作であり、トランザクション システムは、データ ストレージに対してこれらの操作を実行するシステムです。
データベース トランザクションには、すべての開示要件への準拠を保証するために、一連の ACID プロパティ (原子性、一貫性、分離、および耐久性) が含まれている必要があります。 データベース内のトランザクション データは、変更の概要です。 分散アプリケーションを構築する場合、ACID トランザクションを理解することが重要です。 DBMS は、原子性をサポートするためにさまざまなアプローチを使用します。 最初の方法では、すべての変更が適用される前にログ ファイルに書き込まれます。 2 番目のアプローチでは、データベース ページは、小さなブロックに分割された固定長のブロックであると想定しています。 トランザクション中にページの 2 つのコピー (現在のページとシャドウ ページ) を避けることはできません。
分離プロパティは、トランザクションを時系列で実行することにより、矛盾した状態から私たちを保護する一種の防御です。 ほとんどの DBMS システムは、トランザクションが継続的に実行され、プロセスの最後に終了状態の錯覚をクライアントに提供すると考えています。 一部のトランザクションは長期間続く場合がありますが、他のトランザクションは短期間である可能性があり、クライアントの待ち時間が短くなります。 DBMS のトランザクションは、DBMS によって生成された一連のトランザクションが一連のシリアル実行結果を生成する場合にのみインターリーブできます。 各トランザクションは同じデータ項目に対して操作を実行しますが、そのうちの 1 つは書き込み操作に対してのみ実行されます。 原子性と耐久性を実現するために、原子性のセクションで説明したのと同じ手法が使用されます。
アシッド コンプライアンスが重要な理由
4 つの強力な保証により、ACID に準拠することで、信頼性、正確性、およびその他の価値ある機能が提供されます。 これについては、近づくにつれて詳しく説明します。 ACID 準拠の方法で実行するように設計されたデータベース操作は、良い方法と悪い方法で一貫して成功または失敗する必要があるという大まかな概要は変わりません。
実際の例での酸特性とは何ですか?
ACID トランザクションは、エラー、電源障害、またはその他のイベントに関係なく、原子性、一貫性、分離、耐久性などの一連の特性を保護するために構築されたトランザクションです。 銀行口座間の送金は、理論上は ACID トランザクションです。
Dbms の Acid プロパティとは何ですか?
トランザクションの 4 つの基本的かつ不可欠なプロパティは、トランザクション処理では ACID と呼ばれます。 アトミック性、一貫性、分離性、耐久性など、それらはすべて同じものです。
アシッドモデルとは?
ACID と呼ばれる一連のデータベース設計原則を使用して、ビジネス データベースとミッション クリティカルなデータベースの両方の信頼性を向上させることができます。