การจำลองฐานข้อมูล NoSQL

เผยแพร่แล้ว: 2023-02-12

ตัวแทน (หรือการจำลองแบบ) ในฐานข้อมูล NoSQL หมายถึงกระบวนการคัดลอกข้อมูลจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง เพื่อให้แต่ละโหนดมีสำเนาข้อมูลที่เหมือนกัน สิ่งนี้ทำเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความพร้อมใช้งานโดยการจัดเตรียมสำเนาข้อมูลหลายชุดที่โหนดต่างๆ สามารถเข้าถึงได้ ฐานข้อมูล NoSQL มักจะใช้ในสถานการณ์ที่ความพร้อมใช้งานสูงและความสามารถในการปรับขนาดในแนวนอนมีความสำคัญมากกว่าความสอดคล้อง เนื่องจากกระบวนการจำลองข้อมูลในหลายโหนดอาจทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตาม ฐานข้อมูล NoSQL ส่วนใหญ่มีกลไกเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมีความสอดคล้องกันในที่สุด

Nosql สามารถสัมพันธ์กันได้หรือไม่?

Nosql สามารถสัมพันธ์กันได้หรือไม่?
รูปภาพโดย: https://geeksforgeeks.org

เนื่องจากฐานข้อมูล NoSQL ไม่มีโครงสร้างเชิงสัมพันธ์ จึงอนุญาตให้มีโครงสร้างที่แตกต่างจากฐานข้อมูล SQL (ไม่ใช่แถวและคอลัมน์) และช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดรูปแบบข้อมูล

ระบบฐานข้อมูล ที่ใช้สถาปัตยกรรมเชิงสัมพันธ์หรือ NoSQL มักใช้ในแอปแบบเนทีฟบนคลาวด์ ข้อมูลถูกจัดเก็บในรูปแบบที่แตกต่างกัน และผู้ใช้จะได้รับการปฏิบัติที่แตกต่างกันเมื่อเยี่ยมชมเว็บไซต์ ข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างและกึ่งโครงสร้าง โดยทั่วไปอยู่ในคู่คีย์-ค่าหรือเอกสาร สามารถจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล No-SQL ที่เก็บข้อมูล NoSQL นั้นเหมาะสมกว่าสำหรับบริการที่มักต้องใช้เวลาตอบสนองในเสี้ยววินาที เมื่อคุณสอบถามระบบที่สอดคล้องกันสำหรับรายการที่กำลังอัปเดต การตอบกลับจะรอตราบเท่าที่แบบจำลองทั้งหมดอัปเดตสำเร็จ แม้ว่าการตอบกลับจะไม่ใช่การตอบกลับล่าสุด แต่ทุกโหนดจะส่งคืนการตอบกลับในทันที เมื่อเปิดใช้งาน Partition Tolerance แม้ว่าโหนดข้อมูลที่จำลองจะล้มเหลว ระบบจะยังคงทำงานต่อไป

บริการข้อมูล เป็นที่ต้องการในแอปพลิเคชันบนคลาวด์โดยใช้ฐานข้อมูลเป็นบริการ (DBaaS) บริการเหล่านี้มีความปลอดภัย ปรับขยายได้ และตรวจสอบได้ เช่นเดียวกับความปลอดภัยและปรับขยายได้ แต่ละบริการจะมีฐานข้อมูลของตนเองติดตั้งบนเครื่องเสมือน Azure ซึ่งสามารถกำหนดค่าได้ สำหรับความต้องการข้อมูลเฉพาะ ไมโครเซอร์วิสแบบเนทีฟบนคลาวด์สามารถใช้ทั้งฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์และฐานข้อมูล NoSQL Azure นำเสนอฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่มีการจัดการในรูปแบบบริการ (DBaaS) จำนวนหนึ่ง ทั้งหมดนี้ให้บริการทั้งแบบจ่ายตามการใช้งานจริงและแบบทันเวลาพอดี ฐานข้อมูล SQL Server เรือธงของ Microsoft รวมถึงทางเลือกโอเพ่นซอร์สที่หลากหลายสามารถพบได้ในฐานข้อมูล

หากคุณเลือกจำนวนแกนประมวลผล หน่วยความจำ และพื้นที่เก็บข้อมูลที่ต้องการ คุณจะสามารถจัดเตรียมฐานข้อมูล Azure ได้ภายในไม่กี่นาที Microsoft กำลังลงทุนในแพลตฟอร์มแบบเปิดอย่างต่อเนื่องโดยนำเสนอฐานข้อมูลโอเพ่นซอร์สยอดนิยมรุ่นที่ได้รับการจัดการ เช่น PostgreSQL การหยุดทำงานของฐานข้อมูลจะถูกระงับโดยอัตโนมัติเมื่อฐานข้อมูลไม่ได้ใช้งานบนระดับการประมวลผลแบบไร้เซิร์ฟเวอร์ ส่งผลให้มีการเรียกเก็บค่าบริการพื้นที่จัดเก็บเพียงครั้งเดียว เมื่อ Oracle ซื้อ Sun Microsystems บริษัทจะสร้าง MariaDB เวอร์ชันที่มีการจัดการเป็นต้น ในระบบคลาวด์ Azure ฐานข้อมูล Azure สำหรับ MariaDB เป็นฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่มีการจัดการเต็มรูปแบบในรูปแบบบริการ บริการนี้ใช้เอ็นจิ้นเซิร์ฟเวอร์รุ่นชุมชน MariaDB นอกจากนี้ยังรองรับความสามารถในการปรับขนาดแบบไดนามิกและประสิทธิภาพที่คาดการณ์ได้ ทำให้เหมาะสำหรับภาระงานที่มีความสำคัญต่อภารกิจ

คุณสามารถย้ายฐานข้อมูล Postgres ไปยัง Azure โดยใช้เครื่องมืออินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่งหรือ Azure Data Migration Service คลัสเตอร์โกลบอลแอคทีฟ/แอคทีฟใน CosmosDB ช่วยให้คุณกำหนดค่าขอบเขตฐานข้อมูลใดๆ ของคุณเพื่อรองรับทั้งการเขียนและการอ่าน ทีมพัฒนาสามารถย้ายฐานข้อมูล Mongo, Gremlin หรือ Cassandra ที่มีอยู่ไปยัง CosmosDB โดยไม่ต้องแก้ไขข้อมูลหรือโค้ด ที่เก็บข้อมูล Azure Table สามารถโยกย้ายไปยัง CosmosDB Table API ได้อย่างง่ายดายโดยใช้ที่เก็บข้อมูล Azure Table เป็นบริการ รูปที่ 5-13 แสดงรูปแบบความสอดคล้องที่กำหนดไว้อย่างดีห้ารูปแบบที่มีอยู่ใน Azure Cosmos DB ตัวเลือกเหล่านี้ทำให้คุณสามารถแลกเปลี่ยนระหว่างความพร้อมใช้งาน ความสอดคล้อง และประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ ตารางด้านล่างแสดงระดับความสอดคล้องในแต่ละกรณี

Jeremy Likness ผู้จัดการของทีม Program Lifecycle Services ของ Microsoft ได้ให้คำอธิบายที่ดีเยี่ยมเกี่ยวกับแบบจำลองทั้งห้า ด้วยเทคโนโลยีฐานข้อมูล newSQL ความสามารถในการปรับขนาดแบบกระจายทำได้โดยการรวมการรับประกัน NoSQL และ ACID ไว้ด้านบนของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ฐานข้อมูล NewSQL จะเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมระบบคลาวด์ชั่วคราว ซึ่งเครื่องเสมือนที่ทำงานในระบบคลาวด์สามารถรีสตาร์ทหรือลงใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ตัวเลขก่อนหน้านี้มาจากโครงการโอเพ่นซอร์สที่เผยแพร่โดย Cloud Native Computing Foundation ไคลเอนต์สามารถระบุกลุ่มของกระบวนการฐานข้อมูล NewSQL ที่เหมือนกันได้ด้วยรายการ DNS รายการเดียวโดยใช้โครงสร้างบริการใน Kubernetes เราสามารถปรับขนาดโดยไม่รบกวนอินสแตนซ์ที่มีอยู่ของบริการโดยลบอินสแตนซ์ฐานข้อมูลออกจากที่อยู่ของบริการที่เชื่อมโยงบริการ ผลลัพธ์เดียวกันจะเกิดขึ้นเสมอแม้ว่าคุณจะขอรับบริการในเวลาอื่นก็ตาม

โครงสร้างพื้นฐานของฐานข้อมูล NoSQL แต่ละประเภทใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูล ฐานข้อมูลเอกสารใช้ในการจัดเก็บข้อมูลในเอกสาร มีฟิลด์ในแต่ละเอกสาร และแต่ละฟิลด์เป็นตัวระบุที่กำหนดให้กับฟิลด์นั้น ข้อมูลใน ฐานข้อมูลคีย์-ค่า จะถูกเก็บไว้ในคีย์และค่า ตัวระบุสำหรับแต่ละคีย์จะไม่ซ้ำกัน และแต่ละค่าจะเชื่อมโยงกับรายการข้อมูล ข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในคอลัมน์ในฐานข้อมูลแบบกว้าง แต่ละคอลัมน์เป็นตัวระบุสำหรับแถว และแต่ละแถวคือชุดของค่าต่างๆ ข้อมูลถูกเก็บไว้ในฐานข้อมูลกราฟตามโหนดและขอบ ในโหนด แต่ละขอบแสดงถึงการเชื่อมต่อระหว่างสองฟิลด์ ในขณะที่แต่ละฟิลด์แสดงถึงชุดของฟิลด์

เหตุใด Nosql จึงไม่สัมพันธ์กัน

ฐานข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงสัมพันธ์บางครั้งเรียกว่าฐานข้อมูล "NoSQL" ซึ่งแปลว่า "ไม่ใช่แค่ฐานข้อมูล SQL" แนวทาง การจัดเก็บข้อมูล ขององค์กรทั้งสองแตกต่างกันในหลายวิธี ฐานข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงสัมพันธ์ซึ่งแตกต่างจากฐานข้อมูล SQL คือไม่มีแถวของข้อมูลและมีความยืดหยุ่นมากกว่าฐานข้อมูล SQL

Nosql สามารถแทนที่ความสัมพันธ์ได้หรือไม่

ในทางกลับกัน ระบบการจัดการฐานข้อมูล NoSQL จะช่วยเสริมฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์แทนที่จะแทนที่

Nosql หรือฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ใดดีกว่ากัน

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เป็นฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างซึ่งข้อมูลถูกจัดระเบียบในลักษณะที่เข้มงวดและมีการจัดระเบียบ เรียกอีกอย่างว่า "ไม่ใช่แค่ SQL" ซึ่งช่วยให้จัดเก็บข้อมูลทุกประเภทในฐานข้อมูล NoSQL ได้ง่ายขึ้น สามารถจัดการชุดข้อมูลขนาดใหญ่ได้เนื่องจากมีความยืดหยุ่นและใช้งานง่าย

Quorum ใน Nosql คืออะไร?

เมื่อเราอ่านเกี่ยวกับฐานข้อมูล NoSQL เราจะเข้าใจองค์ประชุมได้ดียิ่งขึ้น องค์ประชุมถูกกำหนดเป็นจำนวนของโหนดที่จำเป็นในการดำเนินการอ่านหรือเขียนที่ถือว่าเสร็จสมบูรณ์โดยโหนด แน่นอนว่าการมีองค์ประชุมสูงและการสืบค้นเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดเป็นวิธีที่ดีในการหาวิธีรับผลลัพธ์ที่ถูกต้อง

วิธีการที่ Cassandra กระจายข้อมูลข้ามโหนดเรียกว่าการแฮชที่สอดคล้องกัน ความสอดคล้องระดับนี้มีให้เมื่ออ่านและเขียนข้อมูลไปยัง Cassandra ในระบบเช่นคาสซานดรา ข้อกำหนดของการจำลองแบบไม่จำเป็น หากคุณมีการกำหนดค่ามาสเตอร์-สเลฟสำหรับแต่ละชาร์ดในตัวอย่างของคุณ คุณจะต้องเขียนข้อมูลสองครั้ง ความสามารถในการจำลองแบบและการแบ่งพาร์ติชันของ Cassandra นั้นโดดเด่นมาก cassandra ซึ่งเป็นผลมาจากการรองรับความสอดคล้องที่ปรับได้ ช่วยให้คุณพบความสมดุลในอุดมคติระหว่างความพร้อมใช้งานและความสอดคล้องในแอปพลิเคชันของคุณ เมื่อแบบจำลองล้มเหลว ระบบ AP (เช่น cassandra) จะยังคงทำงานตามปกติตราบเท่าที่ตรงตามระดับความสอดคล้อง

จำเป็นต้องมีการสื่อสารระหว่างส่วนย่อยของโหนดภายในคลัสเตอร์เพื่อรักษาองค์ประชุม เซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องพยายามเขียนไปยังดิสก์เดียวกันในเวลาเดียวกับที่โฮสต์กลุ่มทรัพยากร ส่งผลให้เกิดปัญหาในการสื่อสาร เมื่อคำนวณโหมดควอรัม คลัสเตอร์จะพิจารณาว่าเซิร์ฟเวอร์ใดมีสิทธิ์สูงสุดสำหรับกลุ่มทรัพยากร
เป็นไปได้ที่จะมีโหนดและไฟล์ที่ใช้ร่วมกันในแต่ละโหมดควอรัม ไม่มีเสียงข้างมากในแต่ละโหมด และดิสก์ในแต่ละโหมด หากโหนดในคลัสเตอร์และไฟล์พยานที่ใช้ร่วมกันมีจำนวนมากกว่าโหนดในคลัสเตอร์ถึง 10 เท่า โหนดในคลัสเตอร์และไฟล์พยานที่ใช้ร่วมกันจะมีการลงคะแนน ต้องลงคะแนนเสียงมากกว่าครึ่งหนึ่งทางออนไลน์เพื่อรักษาองค์ประชุม เมื่อพูดถึงโหมดองค์ประชุม นี่คือโหมดที่จะใช้ แม้ว่าจะไม่มีสิ่งที่เรียกว่าโหนดหรือไฟล์ที่ใช้ร่วมกันเป็นส่วนใหญ่ แต่การลงคะแนนเพียงอย่างเดียวที่สำคัญคือดิสก์ที่ใช้ร่วมกันแบบองค์ประชุม ดิสก์ที่ใช้ร่วมกันสามารถเข้าถึงได้โดยเซิร์ฟเวอร์ Quorum ซึ่งใช้เพื่อรักษาข้อมูล โหมดองค์ประชุมจะใช้เมื่อการสื่อสารระหว่างส่วนย่อยของโหนดไม่ราบรื่น จำเป็นอย่างยิ่งที่คลัสเตอร์จะสื่อสารกับไฟล์พยานในโหมดนี้ เมื่อครบองค์ประชุม แฟ้มพยานจะถือว่าทำงานอยู่ ไฟล์พยานจะได้รับการดูแลทันทีที่พร้อมใช้งานบนอินเทอร์เน็ต
ก่อนใช้โหมดควอรัม สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจปัญหาเครือข่าย มีโอกาสที่องค์ประชุมจะหยุดชะงักในระหว่างที่เครือข่ายมีปัญหา ส่งผลให้กลุ่มทรัพยากรและข้อมูลที่จัดเก็บบนโหนดคลัสเตอร์อาจได้รับผลกระทบ ก่อนใช้โหมดควอรัม คุณต้องตรวจสอบสถานะของเครือข่ายและตรวจสอบความเสถียรของเครือข่ายก่อน

Scylla เป็น Nosql หรือไม่?

ScyllaDB เป็นฐานข้อมูลแบบกว้างที่เป็นโอเพ่นซอร์ส นอกเหนือจากความเข้ากันได้กับ Apache Cassandra แล้ว ยังเร็วกว่าและเชื่อถือได้มากกว่าอย่างเห็นได้ชัด

ฐานข้อมูล Nosql ใหม่ Scylladb เสนอความเร็วและความน่าเชื่อถือ

ฐานข้อมูลของ Cassandra นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการจัดเก็บข้อมูล แต่มีข้อเสียที่สำคัญอย่างหนึ่ง: พวกมันช้า ScyllaDB ซึ่งเป็นฐานข้อมูล NoSQL ใหม่ ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยในการแก้ไขปัญหานี้ โดยทั่วไปการแคชหน้าจะใช้ในฐานข้อมูลของ Cassandra เพื่อเพิ่มความเร็วในการอ่านหน้า แคชนี้จะถูกลบออกเมื่อการบีบอัดเกิดขึ้น ซึ่งอาจทำให้ฐานข้อมูลกระตุกได้ วิธีแก้ไขปัญหานี้คือการจัดสรรหน่วยความจำส่วนใหญ่ของ ScyllaDB ให้กับแคชของแถว การแคชแถวทำงานได้เร็วกว่าการแคชเพจมาก และไม่ได้รับผลกระทบจากการบีบอัด เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นการปรับแต่งที่สำคัญที่สุด ScyllaDB จึงเร็วกว่าและเชื่อถือได้มากกว่า Cassandra และยังมีราคาที่ถูกกว่าอีกด้วย ScyllaDB เป็นฐานข้อมูล NoSQL ที่ยอดเยี่ยม หากคุณกำลังมองหา ฐานข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้

ความสอดคล้องของโควรัมคืออะไร?

ความสม่ำเสมอของ QUORA หมายความว่าอย่างไร ความสอดคล้องนี้ใน Cassandra ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับกลไกระดับสูง และกำหนดจำนวนโหนดที่จะตอบสนองต่อการอ่านและเขียนที่สอดคล้องกันใน Cassandra โหนดส่วนใหญ่ต้องตอบสนองต่อแบบจำลองส่วนใหญ่เพื่อให้สอดคล้องกับองค์ประชุม

ความสำคัญขององค์ประชุมในระบบกระจาย

เมื่อพูดถึงระบบแบบกระจาย จำเป็นต้องมีองค์ประชุมเพื่อให้การทำธุรกรรมเกิดขึ้นในลักษณะที่สอดคล้องกัน เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสอดคล้องกัน จึงใช้เทคนิคแบบองค์ประชุม ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าผู้เข้าร่วมทั้งหมดรับทราบถึงสถานะของระบบ เป็นผลให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบ
จำเป็นต้องมีองค์ประชุมสำหรับการทำงานของระบบแบบกระจาย ดังนั้นจึงเป็นความคิดที่ดีที่จะทราบว่ามีไว้เพื่ออะไร เป้าหมายขององค์ประชุมคือเพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในกฎบัตรของบริษัทได้รับการพิจารณาและอภิปรายอย่างเหมาะสมโดยตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีบุคคลอย่างน้อยจำนวนขั้นต่ำที่มีส่วนได้ส่วนเสียในบริษัท

Graphql Nosql หรือ Sql คืออะไร

แบบสอบถามแบบไดนามิกดำเนินการโดยใช้ระบบประเภทใน GraphQL ซึ่งเป็นภาษาแบบสอบถามที่ยืดหยุ่นและสามารถใช้ส่งคืนข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ SQL (ภาษาคิวรีที่มีโครงสร้าง) เป็นภาษาโปรแกรมที่ซับซ้อนซึ่งใช้สำหรับ ระบบฐานข้อมูลแบบตารางและระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ โดยเฉพาะ หากคุณต้องการให้ API ทำงานร่วมกับฐานข้อมูล NoSQL คุณสามารถใช้ GraphQL

เหตุใด Graphql จึงแซงหน้า

แม้จะอายุยังน้อย แต่ GraphQL ก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นคิวรีข้อมูลและการจัดการภาษาที่มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากมีข้อดีมากมายเหนือฐานข้อมูล SQL แบบดั้งเดิม ข้อดีอย่างหนึ่งของ GraphQL คือความไม่เชื่อในแหล่งข้อมูลที่ใช้ในการดึงข้อมูลและยืนยันการเปลี่ยนแปลง ตัวแก้ไขคือชุดของฟังก์ชันตามอำเภอใจที่แอปพลิเคชันสามารถใช้เพื่อเข้าถึงและจัดการข้อมูล เนื่องจากแอปพลิเคชันไม่ต้องการใช้แหล่งข้อมูลเฉพาะอีกต่อไป จึงมีความเป็นไปได้มากมาย นอกจากนี้ GraphQL ยังใช้งานได้ง่ายและรวดเร็ว นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามันใช้ภาษาคำอธิบายข้อมูลแบบประกาศ (TL) เป็นวิธีที่ง่ายและรวดเร็วในการสร้าง GraphQL API ในสภาพแวดล้อมที่ใช้ TL นอกจากนี้ Facebook ยังเป็นเจ้าของ Graphix ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงมีส่วนได้เสียในการสร้างความมั่นใจว่า GraphQL ยังคงเป็นภาษาที่ทรงพลังและยืดหยุ่นสำหรับการสืบค้นและการจัดการข้อมูล ภาษายังคงเติบโตและปรับปรุงในลักษณะนี้

ฐานข้อมูล Nosql

ฐานข้อมูล NoSQL เป็นฐานข้อมูลแบบไม่สัมพันธ์กันที่ออกแบบมาเพื่อมอบประสิทธิภาพ ความสามารถในการปรับขนาด และความพร้อมใช้งานในระดับสูง ฐานข้อมูล NoSQL มักใช้ในสถานการณ์ที่ข้อมูลไม่เหมาะสมสำหรับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เช่น เมื่อข้อมูลไม่มีโครงสร้าง มีความแปรปรวนสูง หรือมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา