Cum se scalează bazele de date Sql și Nosql

Având în vedere popularitatea în continuă creștere a aplicațiilor web și cantitatea de date pe care o generează, nevoia de baze de date care să se poată scala rapid și eficient este mai importantă ca niciodată. Bazele de date SQL și NoSQL sunt două dintre cele mai populare opțiuni pentru dezvoltatorii care caută o soluție de baze de date scalabilă. Bazele de date SQL există de zeci de ani și sunt alegerea tradițională pentru multe aplicații. Ei folosesc o schemă fixă, ceea ce înseamnă că structura bazei de date este definită în prealabil și toate datele trebuie să se conformeze acelei scheme. Acest lucru poate face mai dificil de lucrat bazele de date SQL atunci când seturile de date sunt mari și complexe. Bazele de date NoSQL, pe de altă parte, sunt relativ noi și sunt concepute pentru a funcționa cu seturi de date mari și complexe. Au o schemă flexibilă, ceea ce înseamnă că structura bazei de date poate fi modificată după cum este necesar. Acest lucru poate face mai ușor de lucrat cu bazele de date NoSQL, dar înseamnă, de asemenea, că este posibil să nu fie la fel de fiabile ca bazele de date SQL. Atât bazele de date SQL, cât și NoSQL au avantajele și dezavantajele lor când vine vorba de scalabilitate. Bazele de date SQL sunt mai dificil de lucrat, dar sunt mai fiabile. Bazele de date NoSQL sunt mai ușor de lucrat, dar pot să nu fie la fel de fiabile.

La o bază de date pot fi aplicate diferite tehnici și principii de scalare, în funcție de tipul acesteia. Scalare este esențială atât pentru bazele de date NoSQL, cât și pentru cele non-NoSQL, iar conceptul de fragmentare a bazei de date este o componentă crucială. Când serverele sunt distribuite, obținem beneficiile de a putea stoca mai multe date, moștenind și problemele unui sistem distribuit. Inginerii ar trebui să scrie manual logica pentru a gestiona fragmentarea automată într-o bază de date mainframe, deoarece nu o acceptă. Ca o soluție, plasați un proxy, cum ar fi un echilibrator de încărcare, în fața serviciului de interogare și a bazei de date. Proxy-ul poate fi repornit dacă fragmentul este prea mare, ceea ce va permite executarea mai rapidă a interogărilor. Se presupune pe scară largă că scalarea bazelor de date NoSQL este un proces extrem de automatizat, care este văzut doar de utilizatorul final.

O arhitectură master-slave se bazează pe tranzacții one-shot, în timp ce o arhitectură bazată pe shard se bazează pe tranzacții aleatorii. O interogare de citire direcționată către fragmentele slave va reduce sarcina pe fragmentul principal. Putem replica baza de date la nivel de centru de date pentru a ne asigura că avem o copie de rezervă. Nodurile pot comunica între ele prin schimbul de informații. Este obișnuit ca nodurile să comunice cu un număr predeterminat de alte noduri. Un nod din Cassandra își poate replica pur și simplu datele în alte noduri, deoarece nodurile sunt considerate egale. Protocolul de bârfă este un subset al întregului concept de noduri.

Este posibil să renunțați la anumite proprietăți dintr-o bază de date distribuită pentru a obține mai multe dintre ele. Este aproape întotdeauna esențial să replicați datele pentru a menține disponibilitatea. Veți avea la început o ușoară diferență în consistența bazei de date, dar aceasta se va îmbunătăți în timp. Bazele de date SQL sunt folosite pentru date de mai mare precizie în sistemele financiare, în timp ce bazele de date NoSQL sunt folosite pentru date mai puțin importante, cum ar fi numărul de vizualizări.

Cele două metode de scalare a unei baze de date sunt scalarea verticală și creșterea CPU sau RAM a mașinii dvs. de baze de date existente. Adăugați mai multe mașini la clusterul dvs. de baze de date pentru a gestiona un subset din totalul datelor pentru a putea scala pe orizontală.

Epocile internetului și cloud computing au permis crearea bazelor de date NoSQL, ceea ce a făcut mai ușoară implementarea unei arhitecturi scale-out. O arhitectură scale-out presupune răspândirea stocării datelor și a muncii necesare procesării lor pe un număr mare de computere.

Abilitatea de a gestiona cantități mari de date este, de asemenea, avantajoasă. Bazele de date SQL pot fi scalate pe verticală, permițându-vă să încărcați un server mai mare cu mai multă putere CPU, RAM și SSD.

Cum se scalează bazele de date Nosql?

Deoarece bazele de date SQL sunt scalabile pe verticală, puteți crește sarcina pe un singur server prin creșterea memoriei RAM, SSD sau procesorului unei baze de date SQL. Bazele de date NoSQL, pe de altă parte, sunt scalabile pe orizontală, ceea ce înseamnă că pot gestiona mai ușor traficul crescut prin adăugarea mai multor servere.

Rahim Yaseen de la Couchbase ne ghidează prin câteva puncte critice pe măsură ce mergem. O cantitate mare de date inundă în organizații, iar acestea caută modalități de a le gestiona, stoca și exploata. Decizia cheie în gestionarea bazelor de date este dacă se extinde sau se extinde. Sharding-ul manual, în care fiecare înregistrare este atribuită unui stand diferit, permite ca înregistrarea să fie distribuită într-un număr de cabine de check-in. Pentru că există o schemă bine definită, predefinită, funcționează. Dacă ați avea apelare automată, ar trebui să mergeți la fiecare cabină și să căutați persoane al căror nume de familie a fost S. O bază de date de documente are un număr de modele de acces direct cheie care necesită accesarea datelor direct printr-o singură tastă și navigarea către un alt document prin intermediul o cheie aferentă. Indexarea secundară și interogarea sunt două provocări majore atunci când se ocupă de date distribuite.

Deoarece fiecare nod trebuie să participe la execuția interogării pentru a rula interogarea, utilizarea unei tehnici de reducere a hărții este inutilă. Pe măsură ce volumul de date crește, extinderea în stil RDBMS devine din ce în ce mai puțin practică. O defecțiune a unei arhitecturi extinse care stă la baza unui set mare de date este aproape sigur că va duce la un punct de eșec mare. Ca exemplu clasic de cluster ultrascale, care nu este partajat, Internetul este unul.

O bază de date NoSQL poate fi scalată pe orizontală pentru a satisface nevoile unei game largi de utilizatori. Este posibil să le folosiți pe orice mașină, fără a necesita hardware specializat. Ca rezultat, NoSQL este o alegere excelentă pentru sistemele care necesită capacitatea de a se scala rapid sau fără cunoștințe extinse.

Cum se scalează bazele de date Sql?

O scară este un număr care are o valoare la dreapta punctului zecimal. Există o precizie de 5 pe acest număr, de exemplu, și o scară de 2. În SQL Server, tipurile de date numerice și zecimale pot atinge o precizie maximă de 38 de biți. Maximul implicit SQL Server în versiunile anterioare era 28.

În acest articol, voi oferi câteva idei de bază și indicații despre scalarea bazelor de date relaționale tradiționale. Este larg acceptat că scalarea ar trebui să aibă loc pe verticală (pe un singur server de bază de date) folosind hardware mai bun. Este întotdeauna esențial să echilibrați eficiența și funcționalitatea atunci când selectați tipurile de date. Normalizarea datelor și denormalizarea sunt două moduri fundamentale de a gândi la tipurile de date optime. Atunci când se analizează cantități mari de date, preprocesarea datelor poate fi benefică. Atunci când utilizați indecși corespunzători pe tabele, performanța poate fi mult îmbunătățită. Trebuie să știm exact modul în care planificatorul nostru de interogări gestionează interogările noastre pentru a ne asigura că îndeplinește sarcinile corect.

Când ne uităm la structura datelor noastre, putem determina dacă să adăugăm indecși sau să ne rescriem interogarea. Cele patru niveluri de izolare de bază definite în standardul SQL:1992 vor afecta foarte mult modul în care folosim sistemul nostru de baze de date . Înainte de a decide dacă compresia pe stratul de aplicație va oferi beneficiul dorit, ar trebui mai întâi să examinați cum sunt stocate datele și dacă este necesară compresia. Deoarece inserarea unei coloane într-o anumită locație durează mult timp, este de preferat inserarea unei noi coloane la sfârșitul tabelului. Capota unei baze de date poate fi deja aglomerată cu date comprimate. Putem scala orizontal pentru operațiuni de scriere adăugând mai multe servere, dar putem folosi și replici doar în citire pentru a ne extinde capacitatea. Partiționarea pe steroizi ne permite să stocăm părți din tabelul bazei de date (shard) pe diferite servere.

Sharding este procesul de stocare a datelor în baze de date. O altă extensie a bazei de date, cum ar fi TimescaleDb sau PostGIS, poate fi utilizată pentru a îmbunătăți procesarea datelor și eficiența stocării. Este posibil să transferați date de la un sistem la altul și să le procesați acolo. De asemenea, îl putem trimite la o bază de date analitică, cum ar fi Hadoop sau Clickhouse. Distribuția Apache Spark este un software de calcul cluster distribuit gratuit și open-source care poate fi utilizat pentru calcularea datelor la scară largă. Alte modalități de a muta datele includ copierea bazei de date, extragerea datelor folosind SQL și așa mai departe. Dacă alegeți furnizori de cloud precum AWS sau Azure, ar trebui să știți că aceștia nu acceptă baze de date SQL gestionate.

Această limitare este mărită atunci când aveți de-a face cu seturi mari de date care sunt distribuite pe mai multe noduri. Aceste seturi de date sunt împărțite în bucăți gestionabile de către Clusterul MySQL și distribuite nodurilor în paralel. Dacă baza de date are un instantaneu în orice moment, nu va trebui să aștepte ca o interogare să returneze un rezultat. Ca rezultat, puteți utiliza acest avantaj de scalabilitate pentru a analiza seturi mari de date în timp real sau pentru a procesa datele în bloc. MySQL Cluster este o alegere excelentă pentru sarcinile de lucru care necesită o operare simplă datorită ușurinței sale de utilizare, permițându-vă să economisiți bani și timp, păstrând în același timp aceleași caracteristici ca o bază de date relațională tradițională. Clusterul MySQL este o opțiune excelentă pentru companiile care doresc să-și scaleze bazele de date pe orizontală, fără a sacrifica performanța. În loc de un sistem tradițional de baze de date relaționale, companiile pot economisi bani și timp utilizând MySQL Cluster.

Statele Unite ale Americii sunt o țară întemeiată pe ideea de libertate Țara celor liberi

Este Nosql sau Sql mai scalabil?

În cele mai multe cazuri, bazele de date SQL pot fi scalabile pe verticală. Un singur server poate fi actualizat cu mai multă capacitate CPU, RAM sau SSD pentru a gestiona mai mult trafic. Bazele de date NoSQL pot fi scalate pe orizontală. Prin sharding, puteți crește numărul de servere din baza de date NoSQL, permițându-vă să gestionați mai mult trafic.

Aplicațiile necesită mai multă scalabilitate pe măsură ce devin mai complexe. De asemenea, ar trebui luate în considerare depozitele de date care pot fi scalate eficient și ușor. Distincția principală între cele două este dacă baza de date ar trebui să fie „ASL” sau „NoSQL”. Bazele de date SQL există de mult timp, în timp ce bazele de date NoSQL sunt binecunoscute pentru ușurința lor de scalabilitate. Fiecare operație dintr-o bază de date NoSQL necesită utilizarea sharding-ului. Fiecare operație de date trebuie să includă o metodă de calificare, care identifică nodul în care se află datele. Datele sunt stocate pe mai multe mașini, ușurând operațiunile de date chiar și pe mașinile cu putere redusă.

Pentru a ușura scalarea magazinelor NoSQL , sunt utilizate mașini simple de mărfuri. Pe baza NoSQL, utilizatorul presupune că va preplana și va structura datele în așa fel încât toate datele necesare pentru o anumită operațiune să poată fi preluate dintr-o singură mișcare de la același nod. Datele trebuie, de asemenea, normalizate între noduri (date pre-gătite pentru funcționare) pentru a fi normalizate. În NoSQL, puteți alătura fișiere, dar nu vă așteptați la îmbinări în stil SQL cu structuri optimizate. Aplicațiile din lumea NoSQL consideră că consistența datelor este asigurată în timp. Este logic ca sistemele NoSQL să ofere comutatoare pentru a face modificări de consistență peste ceea ce este necesar. Un aspect important al oricărei decizii de arhitectură, ca orice alt aspect, este să priviți cazul de utilizare și să selectați depozitul de date potrivit.

Alegerea bazei de date potrivite este esențială, deoarece necesită un număr mare de utilizatori. MongoDB, Apache HBase și Cassandra sunt baze de date NoSQL care pot fi implementate mai rapid decât bazele de date standard . Motivul pentru aceasta este că nu aderă la modelul ACID, ceea ce poate duce la o performanță mai scăzută. Bazele de date NoSQL, pe de altă parte, sunt capabile să performeze la niveluri înalte atunci când este necesar. Când selectați o bază de date, asigurați-vă că aceasta este adecvată nevoilor dvs.

De ce să folosiți baze de date relaționale?

Este perfect logic să scalați baza de date pe verticală, deoarece este bine protejată și are o latență scăzută. Bazele de date non-relaționale, spre deosebire de bazele de date relaționale compatibile cu ACID, nu au consistență și securitate pentru performanță și scalabilitate. O bază de date NoSQL este o alegere excelentă pentru scalarea orizontală, deoarece nu are limită pentru numărul de servere și poate scala rapid datorită vitezei sale scăzute de procesare.

De ce Sql nu este scalabil orizontal?

SQL nu este scalabil orizontal deoarece este un sistem de management al bazelor de date relaționale (RDBMS). RDBMS-urile nu sunt proiectate pentru a scala orizontal. Ele sunt proiectate pentru a scala vertical, ceea ce înseamnă că sunt concepute pentru a se extinde prin adăugarea de mai multe resurse (CPU, memorie etc.) la un singur server.

De ce este Nosql mai bun pentru scalarea orizontală?

O bază de date NoSQL poate fi scalată pe orizontală. Pe lângă gestionarea traficului mai mare, sharding-ul vă permite să adăugați mai multe servere la baza de date NoSQL. Nu este un secret pentru nimeni că bazele de date NoSQL sunt alegerea preferată pentru seturi de date mari și care se schimbă frecvent, deoarece capacitățile lor de scalare orizontală depășesc capacitățile lor de scalare verticală.

Cum să scalați baza de date Nosql

scalarea bazelor de date nosql este un proces de creștere a capacității unui sistem de a gestiona sarcini de lucru crescute prin adăugarea mai multor resurse. Procesul de scalare a unei baze de date nosql poate fi împărțit în două abordări principale: scalare verticală și scalare orizontală.
Scalare verticală este procesul de adăugare a mai multor resurse la un singur nod dintr-un sistem, cum ar fi adăugarea mai multor nuclee CPU, memorie sau stocare. Această abordare poate fi utilizată pentru a crește capacitatea unei baze de date nosql de a gestiona mai multe date sau mai mulți utilizatori.
Scalare orizontală este procesul de adăugare a mai multor noduri la un sistem. Această abordare poate fi folosită pentru a crește capacitatea unei baze de date nosql de a gestiona mai multe date sau mai mulți utilizatori, adăugând mai multe noduri în sistem și distribuind volumul de lucru între noduri.

Dacă aveți un mediu Node.js funcțional, veți putea finaliza acest tutorial. Am creat un folder numit nodejs-dynamodb-sample care conține fișierele DynamoDB pe care le-am importat. Vă rugăm să consultați pagina mea GitHub pentru un link către eșantion. Exemplul de aplicație este disponibil pentru a căuta și a prelua date de film din DynamoDB. În acest articol, vom folosi serviciul Amazon Identity and Access Management (IAM) pentru a stoca date în S3 și pentru a accesa DynamoDB pe Amazon Web Services (AWS). Mai întâi trebuie să vă înregistrați și să creați un utilizator pentru a utiliza serviciul IAM al Amazon. Puteți crea un nou cont POST/movies introducând titlul și anul unui film.

Dacă doriți să urmăriți filmele dintr-un anumit an, introduceți un câmp cu cheie. Puteți trece apoi la crearea propriei aplicații pe baza acesteia. Dacă nu vă ștergeți tabelele după ce au fost folosite, riscați să suportați costuri de găzduire și servicii AWS. Când vizitați consola DynamoDB pe Amazon Web Services, puteți vedea cât de mult spațiu de stocare aveți în AWS. Puteți vedea articolele dintr-un tabel din tabelul Articole, puteți accesa valorile din aplicația dvs. și puteți vedea costul lunar estimat făcând clic pe „Filme”. Codul pentru acest exercițiu poate fi găsit pe pagina mea GitHub, https://github.com/adamfowleruk/nodejs-dynamodb-sample.

Avantajele și dezavantajele bazelor de date Nosql și Sql

Din mai multe motive, bazele de date NoSQL au apărut ca o alternativă la bazele de date SQL tradiționale . Procesul de scalare este în mare parte invizibil pentru utilizatorul final, deoarece este proiectat având în vedere scalarea. Ca rezultat, sunt ideale pentru aplicațiile care necesită un randament ridicat sau o latență scăzută. Bazele de date NoSQL sunt mai potrivite pentru datele nestructurate, cum ar fi documentele, în timp ce bazele de date SQL sunt mai potrivite pentru tranzacțiile cu mai multe rânduri. În general, există o diferență în modul în care sunt gestionate tranzacțiile în fiecare tip de bază de date. Bazele de date SQL se disting prin rânduri de tabel pentru tranzacții, în timp ce bazele de date NoSQL se disting prin documente pentru tranzacții. Deși această diferență nu este întotdeauna evidentă, poate fi semnificativă în anumite cazuri.

Cum se scalează Nosql pe orizontală

Bazele de date Nosql sunt proiectate pentru a fi scalabile, ceea ce înseamnă că pot gestiona cantități tot mai mari de date și trafic fără a încetini. O modalitate prin care realizează acest lucru este prin scalarea orizontală, ceea ce înseamnă adăugarea mai multor servere la sistem după cum este necesar. Acest lucru este în contrast cu scalarea verticală, ceea ce înseamnă adăugarea de servere mai puternice.

Bazele de date Nosql sunt mai ușor de scalat orizontal

Deoarece bazele de date NoSQL sunt fără schemă, este mai ușor să scalați pe orizontală, deoarece obiectele pot fi stocate pe servere diferite fără a fi nevoie să se alăture rândurilor. Încărcați baza de date a sistemului de pe mai multe servere ca parte a scalarii orizontale.

Diferența dintre Sql și Nosql

Bazele de date SQL sunt baze de date relaționale care folosesc limbajul de interogare structurat pentru stocarea și preluarea datelor. Bazele de date NoSQL sunt baze de date non-relaționale care nu folosesc limbaj de interogare structurat și sunt adesea mai scalabile și mai performante decât bazele de date SQL.

Limbajele de interogare structurate (SQL) sunt printre cele mai frecvent utilizate și populare limbaje de programare pentru sistemele de gestionare a bazelor de date relaționale . Datele stocate și preluate în modele NoSQL, altele decât formele tabulare, sunt mai ușor accesibile. Ambele produse sunt listate cu o înțelegere completă a avantajelor și dezavantajelor lor, pentru a vă oferi o imagine clară a avantajelor și dezavantajelor lor. SQL este cel mai popular limbaj de programare pentru RDBMS și este folosit pentru a stoca date nestructurate, semi-structurate și structurate, în timp ce NoSQL este cel mai popular limbaj de programare pentru stocarea datelor structurate, nestructurate și semi-structurate. În funcție de cerințele dvs. și de proiectul la care lucrați, care este mai bine este o opțiune bună. Există o distincție între cele două tipuri: primul se concentrează pe interogări complexe cu consistență a datelor și proprietăți ACID, în timp ce al doilea este bazat pe obiecte și poate gestiona o gamă largă de tipuri de date.