Baze de date NoSQL: baze de date la scară web pentru trafic mare și seturi mari de date

Publicat: 2022-11-18

Bazele de date Nosql sunt baze de date la scară web care pot gestiona trafic mare și seturi mari de date. Sunt proiectate pentru a fi scalabile și pentru a face față sarcinilor mari. O bază de date nosql poate fi scalată pe orizontală prin adăugarea mai multor servere la sistem. Acest lucru permite sistemului să gestioneze mai mult trafic și să stocheze mai multe date.

Creșterea cererii pentru aplicații complexe necesită o mai mare flexibilitate. Este la fel de important să selectați depozite de date ușor de scalat și de rulat eficient. Cea mai importantă problemă este dacă bazele de date „ASL” sau „NoSQL” sunt mai bune pentru rularea unei aplicații. Bazele de date SQL sunt folosite de ceva timp, dar bazele de date NoSQL sunt cunoscute a fi mai ușor de scalat. Pentru bazele de date NoSQL, se presupune că sharding-ul trebuie efectuat în toate operațiunile. Un nod poate fi identificat printr-o funcție de calificare, care este așteptată de la fiecare operațiune de date din baza de date. Deoarece datele sunt stocate pe mai multe mașini, este foarte eficient să gestionați operațiunile de date chiar și pe cele mai simple mașini.

Cu această caracteristică, mașinile simple de mărfuri pot fi utilizate pentru a scala magazinele NoSQL. NoSQL presupune că utilizatorul poate planifica și structura datele astfel încât acestea să fie preluate doar de la același nod la un moment dat pentru orice operațiune dată. În plus, poate fi efectuată denormalizarea datelor între noduri (date pre-gătite pentru pornire). Există un loc pentru conexiunile NoSQL, dar nu vă așteptați să fie bogate în SQL sau optimizate. În practică, se presupune că datele vor fi întotdeauna în concordanță cu aplicațiile NoSQL. Există numeroase sisteme NoSQL care oferă comutatoare pentru a modifica consistența în timp, dacă consecvența este importantă. Scopul oricărei decizii de arhitectură, ca și scopul evaluării cazului de utilizare, este de a selecta depozitul de date adecvat.

Un grup de resurse de scalare orizontală poate fi extins adăugând mai multe mașini în el, în timp ce un pool de scalare verticală poate fi extins adăugând mai multe mașini la acesta.

Bazele de date SQL și bazele de date NoSQL utilizează scalarea verticală datorită modului în care sunt stocate datele (tabele înrudite versus colecții fără legătură), în timp ce bazele de date NoSQL utilizează scalarea orizontală deoarece nu folosesc tabele înrudite.

Tipul de scalare acceptat de NoSQL este orizontal.

Pentru a scala orizontal, MongoDB folosește un mecanism încorporat care vă permite să mutați datele pe mai multe servere. Acest proces se numește sharding și îl puteți efectua apăsând un buton de comutare pe pagina de configurare a interfeței de utilizator Atlas. În afară de asta, procesul poate fi finalizat și fără timp de nefuncționare.

Cum funcționează scalarea orizontală în Nosql?

Imagine de – githubusercontent

Scalare orizontală într-o bază de date NoSQL înseamnă că baza de date poate fi scalată prin adăugarea mai multor mașini la sistem, în loc să facă o singură mașină mai rapidă sau mai puternică. Acest lucru permite sistemului să gestioneze mai mult trafic și date fără a avea probleme de performanță.

Avantajele scalării orizontale sunt numeroase: puteți adăuga cu ușurință mai multe servere pentru a gestiona traficul crescut și nu va trebui să vă faceți griji cu privire la încărcarea rândurilor de pe mai multe servere în același timp. Ca rezultat, bazele de date NoSQL fac alegeri excelente pentru companiile care doresc să stocheze date la cerere, economisind în același timp bani pe stocarea datelor .

Bazele de date Nosql sunt mai bune pentru a gestiona seturi mari de date

Din cauza limitărilor bazelor de date relaționale , acestea nu pot gestiona seturi mari de date. Bazele de date NoSQL, cum ar fi MongoDB, stochează datele într-un format de document autonom, permițându-vă să vă distribuiți datele pe mai multe noduri. Cu această caracteristică, baza de date este capabilă să gestioneze seturi mari de date rapid și ușor.

Cum se poate scala Mongodb pe orizontală?

MongoDB poate scala orizontal folosind sharding. Partajarea este un proces de împărțire a datelor pe mai multe servere. Fiecare server are propria sa parte din setul de date, iar datele sunt distribuite uniform pe servere. Când se face o solicitare, serverul MongoDB va determina care server are datele care sunt solicitate și le va prelua de pe acel server. Acest proces permite MongoDB să se scaleze pe orizontală și să gestioneze cantități mari de date.

Când vine vorba de extinderea infrastructurii, multe companii constată că au o perioadă dificilă. Platforma de bază de date MongoDB -as-a-service acceptă o gamă largă de opțiuni de scalare și este încorporată în backend-ul său. Tehnica de scalare orizontală este cunoscută sub numele de sharding (pentru că este de preferat). Termenul „scalare pe niveluri” se referă la capacitatea unui singur server sau cluster de a scala într-o direcție ascendentă. Este o metodă de scalare orizontală care implică distribuirea datelor pe mai multe noduri. Platforma MongoDB Atlas configurează automat o cheie shard, care depinde încă de noi. Este clar că seturile de replică și fragmentarea sunt similare, dar seturile de date nu sunt aceleași.

În plus, pot cauza probleme cu cantități mari de tranzacții de scriere pentru aplicații. MongoDB Atlas acceptă, de asemenea, scalarea orizontală și verticală. Implementarea unui cluster fragmentat permite scalarea orizontală. Pe scurt, scalarea verticală este la fel de simplă ca și configurarea unui nivel de cluster. În cazul unei închideri complete, clusterul poate fi întrerupt pentru a menține clusterul la 0, scalând efectiv întregul cluster la 0, cu excepția stocării.

MongoDB este o bază de date NoSQL excelentă, la fel ca o aplicație modernă care trebuie să se scaleze orizontal pentru a gestiona seturi mari de date. MongoDB are un API simplu care facilitează accesul și manipularea datelor de către dezvoltatori, iar stocarea fără schemă facilitează stocarea și preluarea datelor. În plus, deoarece MongoDB acceptă replicarea, datele pot fi replicate cu ușurință pe mai multe servere, asigurându-se că rămân disponibile pentru utilizare ulterioară.

Scalabilitatea lui Mongodb

MongoDB este unul dintre cele mai elastice limbaje de programare. Într-o bază de date orientată spre documente precum MongoDB, datele sunt stocate în documente asemănătoare JSON. Procesul MongoDB este scalat orizontal prin utilizarea fragmentării. Srave este o tehnică de distribuție a datelor care utilizează mai multe colecții și mașini pentru a distribui date între baze de date și mașini.


Este Sql Db scalabil orizontal?

În scalarea orizontală, bazele de date sunt adăugate sau eliminate pentru a efectua o anumită sarcină, cum ar fi creșterea sau scăderea capacității generale sau a performanței. Scalare orizontală este de obicei implementată prin combinarea datelor din mai multe baze de date structurate identic și apoi separarea lor în tabele separate.

Fiecare bază de date, în fiecare zi, trebuie să fie scalată pentru a gestiona volumul de date generate. Scalare este clasificată în două tipuri: verticală și orizontală. Memoria unui server de 2TB este suficientă pentru a stoca mai multe date. Cumpără un server mare la un preț extrem de mare. Adăugarea mai multor mașini la server se numește scalare orizontală. Scopul său este de a împărți setul de date în mai multe servere sau fragmente. Ar fi inutil să existe un singur punct de adevăr bazat pe denormalizare. Această abordare are un dezavantaj: dacă masterul nu reușește să actualizeze replicile slave în timp ce efectuează o scriere, masterul nu va actualiza replicile slave.

O replicare este actul de schimb de date între nodurile dintr-un cluster. Prin replicarea datelor, puteți crește disponibilitatea și recuperarea unui server. În plus, replicarea poate fi utilizată pentru a răspândi încărcarea în mai multe clustere de noduri. O organizație își poate împărți datele în mod orizontal în bucăți mai mici și poate distribui acele bucăți în mai multe noduri. Partiționarea orizontală îmbunătățește performanța. Există mai multe tipuri diferite de clustere MongoDB , în plus față de clusterele implicite MongoDB. Clusterul cu un singur nod, în general, este cel mai simplu tip de cluster și este bine potrivit pentru testare și dezvoltare. Un cluster cu două noduri este cel mai comun tip de cluster și este potrivit pentru aplicații la scară medie spre mare. Un cluster cu trei noduri este, de asemenea, popular și este potrivit pentru aplicații la scară largă. Într-un cluster cu două noduri, de exemplu, datele sunt împărțite în două fragmente separate pe fiecare nod. În acest caz, fiecare nod are o copie a datelor. Atunci când sarcina unui nod crește, celălalt nod poate fi capabil să gestioneze sarcina. Un cluster echilibrat de încărcare este unul dintre cele mai comune tipuri de clustere. Un cluster cu trei noduri este format din trei centre de date separate, fiecare dintre acestea conținând trei fragmente separate. Dacă sarcina unui nod crește, celelalte două noduri pot fi capabile să preia controlul. Un cluster echilibrat este unul dintre aceste clustere. Baza de date MongoDB este o bază de date modernă bazată pe documente, cu capabilități de scalare orizontală: replicare și partiționare orizontală (sau sharding). Procesul de scalare orizontală a unei baze de date implică adăugarea mai multor instanțe sau noduri pentru a face față cererii crescute. Când aveți nevoie de mai multă capacitate, pur și simplu adăugați mai multe servere la cluster. În plus, serverele sunt de obicei mai mici și mai puțin costisitoare decât cele utilizate pentru computere desktop. Este un proces de copiere a datelor între nodurile dintr-un cluster. Partiționarea datelor pe orizontală le împarte în bucăți mai mici și le distribuie pe mai multe noduri dintr-un sistem distribuit. Există mai multe tipuri de clustere MongoDB, fiecare cu un set distinct de caracteristici. Grupurile cu trei noduri sunt, de asemenea, comune, deși nu sunt la fel de eficiente ca un cluster cu patru noduri.

Scalare pe orizontală cu o bază de date relațională

O bază de date SQL tradițională nu se poate scala orizontal, deoarece trebuie să găzduiască mai multe servere, dar putem adăuga în continuare replici ale altor mașini. Jurnalul Write Ahead este folosit pentru a propaga toate operațiunile de scriere de pe serverul principal la alte mașini. Datorită flexibilității sintaxei de interogare, bazele de date relaționale nu pot scala orizontal. Pentru a vă asigura că niciun fragment din datele dumneavoastră nu este preluat până când executați interogarea, SQL vă permite să adăugați atât de multe condiții și filtre la datele dvs. încât este imposibil ca baza de date să prezică ce părți vor fi preluate. Ca rezultat, baza de date poate deveni lenta pe măsură ce încearcă să proceseze cantități mari de date. Deoarece bazele de date relaționale se pot scala pe orizontală, ele pot ajuta la acoperirea zonelor în care Spark este de obicei mai puțin eficient, fie că acționează ca mediu de stocare pentru Spark Streaming sau calcule în lot. Platforma cloud SQL nu acceptă aceste configurații în mod nativ, dar pot fi implementate folosind instrumente industriale, cum ar fi ProxySQL. Cu toate acestea, conceptul de bază al Cloud SQL nu este destinat acestor tipuri de scenarii.

De ce este Nosql scalabil orizontal

Bazele de date NoSQL se pot scala orizontal sau vertical, în funcție de cerințele lor. Puteți gestiona situațiile cu trafic ridicat prin fragmentarea bazei de date NoSQL, adăugând mai multe servere la proces. Bazele de date NoSQL sunt alegerea preferată pentru seturi de date mari și care se schimbă frecvent, deoarece se pot scala pe orizontală și nu pe verticală.

Ar trebui să poată gestiona baze de date foarte mari , cu rate de solicitare foarte mari, la o latență foarte mică. Scalarea și disponibilitatea sunt cerințe critice pentru site-urile web cu volum mare, cum ar fi eBay, Amazon, Twitter și Facebook. Când aveți posibilitatea de a rula mai multe instanțe pe un server în același timp, scalarea orizontală este ideală.

Datorită scalabilității și flexibilității lor, bazele de date NoSQL câștigă în popularitate în comparație cu bazele de date SQL. În plus, au performanțe mai bune în comparație cu bazele de date bazate pe tabele pentru date nestructurate, care pot fi dificil de procesat și stocat.

Cum să scalați baza de date Nosql

Nu există un răspuns unic la această întrebare, deoarece cea mai bună modalitate de a scala o bază de date NoSQL depinde de nevoile specifice ale aplicației și de datele stocate. Cu toate acestea, unele sfaturi despre cum să scalați o bază de date NoSQL includ adăugarea mai multor noduri la cluster pentru a crește capacitatea și performanța, utilizarea sharding-ului pentru a distribui date pe mai multe noduri și replicarea datelor la mai multe noduri pentru a asigura o disponibilitate ridicată.

Mai multe puncte importante sunt acoperite, în timp ce Rahim Yaseen de la Couchbase ne ghidează prin ele. Organizațiile se străduiesc să gestioneze, să stocheze și să monetizeze cantitățile lor masive de date. O decizie importantă în baza de date este dacă se extinde sau nu. Înregistrarea este distribuită la cabinele de check-in în sharding manual. Acest lucru se realizează datorită unei scheme bine definite, predefinite. Ca parte a autosharding-ului, ar trebui să mergeți la fiecare cabină pentru a afla cine s-a înregistrat cu un nume de familie care începe cu S. Bazele de date de documente au modele de acces care necesită utilizatorilor să navigheze la alt document printr-o anumită cheie și să acceseze date printr-o singură cheie. cheie. Pe măsură ce dimensiunea unui set de date distribuit crește, devine din ce în ce mai dificil să îl indexați și să îl interogați.

Este inutil să folosiți o tehnică de reducere a hărții, deoarece fiecare nod din interogare trebuie să participe la ea. Pe măsură ce volumul datelor crește, extinderea modelului RDBMS devine din ce în ce mai puțin fezabilă. În cazul unui set mare de date, eșecul unei arhitecturi extinse este probabil să fie un punct de eșec foarte mare. Internetul este un exemplu de cluster ultrascale, de nimic comun.

Baze de date Nosql: viitorul scalabilității

Deoarece datele sunt trimise pe mai multe mașini în bazele de date Nosql, acestea sunt extrem de scalabile. Drept urmare, în loc să achiziționăm mașini scumpe care necesită echipamente specializate, putem adăuga cu ușurință puterea procesorului. În plus, bazele de date Nosql pot stoca o cantitate mare de date fără limită, ceea ce îl face un sistem de gestionare a datelor foarte versatil.

Se poate scala baza de date Sql pe orizontală

Da, bazele de date SQL se pot scala pe orizontală. Aceasta înseamnă că acestea pot fi răspândite pe mai multe servere, fiecare dintre ele gestionând o parte din totalul datelor. Acest lucru permite o scalabilitate mai mare decât ar putea oferi un singur server.

De ce bazele de date Sql nu sunt scalabile orizontal?

Datorită flexibilității sintaxei interogărilor, este imposibil să se scaleze orizontal într-o bază de date relațională . Ca rezultat al SQL, puteți adăuga orice număr de condiții și filtre la datele dvs. care împiedică sistemul de baze de date să știe ce părți din acesta vor fi returnate până la finalizarea interogării.

De ce Sql se scalează pe verticală?

Scopul scalarii verticale este de a creste consumul de energie si capacitatea RAM a sistemelor existente, crescand esential resursele disponibile. Scalare pe verticală nu este doar mai ușoară, dar este și mai puțin costisitoare. De asemenea, problema nu necesită o remediere pe termen lung.