Bir NoSQL Veritabanını Ölçeklendirme: İpuçları ve Püf Noktaları

Şirketler tarafından üretilen veri miktarı katlanarak artmaya devam ettikçe, NoSQL veritabanları giderek daha popüler hale geliyor. Ancak birçok kuruluş, ölçeklendirmenin daha zor olacağından korktukları için NoSQL'e geçiş yapmak konusunda isteksizdir. Bir NoSQL veritabanını ölçeklendirmek, aslında ilişkisel bir veritabanını ölçeklendirmekten çok da farklı değildir. Ana fark, NoSQL veritabanlarının yatay olarak ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlanmasıdır, yani sisteme daha fazla düğüm ekleyerek ölçeklenebilirler. Bu, dikey olarak ölçeklenebilir olan ilişkisel veritabanlarının aksine, yalnızca tek bir sunucuya daha fazla kaynak ekleyerek ölçeklenebilecekleri anlamına gelir. Bir NoSQL veritabanını ölçeklendirirken akılda tutulması gereken birkaç nokta vardır: 1. Verilerinizin tüm düğümlerde eşit olarak dağıtıldığından emin olun. 2. Sistemin aşırı yüklenmesini önlemek için kademeli olarak düğümler ekleyin. 3. Darboğazları belirlemek için sistemin performansını yakından izleyin. 4. En iyi performansı sağlamak için sistemi düzenli olarak ayarlayın. Bu ipuçlarını göz önünde bulundurarak, bir NoSQL veritabanını ölçeklendirmek, ilişkisel bir veritabanını ölçeklendirmekten daha zor olmamalıdır.

Türüne bağlı olarak bir veritabanını ölçeklendirmek için çok sayıda yöntem ve ilke vardır. NoSQL ve sql veritabanlarının ölçeklendirilmesi, veritabanı parçalama kavramına bağlıdır. Sunucular dağıtıldığında daha fazla veri depolayabilmenin faydaları artar, ancak dağıtılmanın getirdiği sorunları da devralırız. Otomatik parçalama, yekpare bir veritabanı tarafından desteklenmez ve mühendislerin bunu işlemek için manuel olarak mantık yazması gerekir. Bu sorunu çözmek için, sorgu hizmetinin ve veritabanının önüne yük dengeleyici gibi bir proxy kurulabilir. Parça büyük olduğunda daha hızlı sorgular alabiliriz çünkü bu proxy bir kez daha kullanılabilir. Son kullanıcıların farkında olmaması nedeniyle, NoSQL veritabanlarını ölçeklendirmek büyük ölçüde görünmez.

Master-slave mimarisinden farklı olarak her parça benzersizdir. Ana parçada herhangi bir okuma sorgusu varsa, bağımlı parçalara bir istek gönderilir. Veri merkezi düzeyinde, bir yedeğimiz olduğundan emin olmak için veritabanını çoğaltabiliriz. Düğüm, diğer düğümlerle iletişim kurabilen ve bilgi alışverişinde bulunabilen bir düğümdür. Her düğüm, bir protokol aracılığıyla sabit sayıda diğer düğümlerle iletişim kurar. Cassandra'da tüm düğümler eşit olduğu için, bir düğüm herhangi bir veriyi kaybetme endişesi duymadan verilerini birinden diğerine çoğaltabilir. Dedikodu protokolü, düğümlerin bilgi paylaşabileceği birçok yoldan biridir.

Dağıtılmış bir veritabanı, ek özellikler elde etmenin yanı sıra bir takım avantajlara sahip olabilir. Kullanılabilirliği sağlamanın kritik bir bileşeni, veri çoğaltmadır. Veritabanınız için eşzamansız çoğaltma kullandığınızda, ilk başta her zaman tamamen tutarlı olmayacak, ancak zaman geçtikçe daha da tutarlı hale gelecektir. SQL veritabanları, yüksek veri kesinliği gerektiren finansal uygulamalarda kullanılırken, NoSQL veritabanları, görüntüleme sayıları gibi daha az önemli uygulamalarda kullanılır.

Dikey ölçeklendirme, donanım yükseltmelerinin kullanımıyla bilgi işlem iş yükünü kademeli olarak artırma sürecini ifade eder. Dağıtılmış bir mimariye geçmek ve sorunumuzu çözmek için daha fazla bilgisayar eklemek, yatay ölçeklendirme veya ölçeklendirme olarak da bilinen ölçek büyütmeyi gerektirir.

NoSQL, Yatay yöntemlere dayalı ölçeklendirmeyi destekleyebilir.

Bir NoSQL veritabanı olarak MongoDB, verileri ilişkisel veritabanlarında saklanmadığı için ölçeklenebilir. Veriler, bir HTTP isteği aracılığıyla kolayca erişilebilen JSON benzeri belgeler olarak depolanır. Belge dağıtımı, bu yöntem kullanılarak birden çok düğümde yatay olarak gerçekleştirilebilir.

Nosql Veritabanını Nasıl Ölçeklendirirsiniz?

Öte yandan, NoSQL veritabanları yatay olarak ölçeklenebilir, yani veritabanına daha fazla sunucu ekleyerek ihtiyaç duyulduğunda artan trafiği kaldırabilirler. NoSQL veritabanları çok daha büyük ve güçlü yapılara dönüştürülebildiği için büyük veri kümeleri ve sürekli gelişen veritabanları için mantıklı bir seçimdir.

Bu öğreticinin çalışması için çalışan bir Node.js ortamına sahip olmanız gerekir. Bu yazıda, DynamoDB dosyalarını nodejs-dynamodb-sample adlı bir klasörde açacağım. Bunun ayrıntılı bir versiyonu için GitHub sayfama gidin: https://www.gofundme.com/adamfowleruk/nodesurvey.html. Örnek uygulama, DynamoDB'den film bilgilerini arayabilir ve alabilir. Verileri Amazon Web Hizmetlerinde S3'te depolayacağız ve Amazon'un Kimlik ve Erişim Yönetimi hizmeti (IAM) aracılığıyla DynamoDB'ye erişeceğiz. Amazon'un Uygulama İçi Analiz hizmetini kullanmak için öncelikle kayıt olmanız ve bir hesap oluşturmanız gerekir. POST /movies yapmak istediğiniz her filmin yılını ve adını not edin.

Belirli bir yıla ait filmleri bulmak için anahtarlı bir alana girebilirsiniz. Bunu takiben, kendi uygulamanızı sıfırdan tasarlayabilirsiniz. Tablolarınızı bitene kadar kullanabilirsiniz, ancak kullanıldıktan sonra silmelisiniz. Şimdiye kadar ne kadar depolama alanı kullandığınızı görmek için Amazon Web Services üzerindeki DynamoDB konsolunu ziyaret edin. 'Filmler' sekmesi, bir tablodaki öğeleri ve uygulamanızdaki metrikleri ve ayrıca Kapasite sekmesinde aylık tahmini aylık maliyeti görüntülemenizi sağlar. Bu kod GitHub sayfamda bulunabilir: https://github.com/adamfowleruk/nodejs-dynamodb-sample.

MongoDB, Apache HBase ve Cassandra, yatay ölçeklendirme için ideal olan üç NoSQL veritabanıdır. Veri yapılarının daha yatay olması, sisteme daha fazla sunucu eklemeyi kolaylaştırırken değiştirme ihtiyacını da ortadan kaldırır. Ayrıca, bu veritabanları nispeten yenidir, bu nedenle hala geliştirilmekte ve iyileştirilmektedir, bu da muhtemelen zaman içinde gelişecekleri anlamına gelir.

Nosql'i Ölçeklendirmek Neden Kolay?

Nosql, yatay olarak ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlandığından ölçeklendirmesi kolaydır. Bu, bir nosql kümesine daha fazla düğüm ekleyerek ölçeklenebileceği anlamına gelir. Nosql'in ölçeklendirilmesi de kolaydır çünkü saniyede büyük miktarda veriyi ve çok sayıda sorguyu işleyebilir.

Uygulamaların düzgün çalışması için yüksek düzeyde ölçeklenebilirlik gerekir. Basit ve verimli bir kullanıcı arayüzüne sahip veri depolarını seçmek de aynı derecede önemlidir. Tartışmanın ana noktası, 'ASL' veya 'Nosql' veritabanı kullanmanın daha iyi olup olmadığıdır. NoSQL veritabanları, SQL veritabanlarının aksine popülerdir çünkü inşa edilmeleri basittir. Bir NoSQL Veritabanındaki tüm işlemleri durdurmak, doğası gereği parçalamaya bağlıdır. Genel olarak, her veri işlemi, verilerle bir düğümü tanımlamak için kullanılabilen bir niteleyici operatörün kullanılmasını gerektirir. Veriler birden fazla makinede depolanır ve bu, veri işlemlerini en küçük makinelerde bile gerçekleştirmeyi çok kolaylaştırır.

Sonuç olarak, NoSQL mağazaları nispeten basit bir ticari makine kullanmak için ölçeklenebilir. Kullanıcıların verileri, NoSQL veritabanında belirli bir işlemi gerçekleştirmek için aynı düğümden tek seferde getirilebilecek şekilde planlayacakları ve yapılandıracakları varsayılır. Verilerin bu şekilde normalleştirilmesi, düğümün önceden hazırlanmış verileri çalıştırmaya hazır olduğu anlamına da gelebilir. NoSQL'de birleştirmeler mümkündür, ancak bunlar SQL birleştirmeleri kadar sağlam değildir. NoSQL'in pratik dünyasında, uygulama tasarımcıları veri tutarlılığının eninde sonunda gerçekleşeceğine inanıyor. Birçok NoSQL sistemi, farklı NoSQL sistemlerinde tutarlılığı ayarlamak için anahtarlar sağlamanın yanı sıra, tutarlılığın daha belirgin görünmesini sağlamak için rutinler sağlar. Herhangi bir mimari kararın önemli bir parçası, kullanım durumunu değerlendirmek ve bu duruma göre uygun veri deposunu seçmektir.

Tüm Nosql Veritabanları Ölçeklendirilebilir mi?

İnternet ve bulut bilgi işlem çağlarının bir sonucu olarak, ölçeklenebilir bir mimarinin uygulanmasını kolaylaştırmak için NoSQL veritabanları oluşturulmuştur. ölçeklenebilirlik, verilerin depolanmasını ölçeklenebilir bir mimaride çok sayıda bilgisayar üzerinde işlemek için gereken işle birleştirerek elde edilir.

Sistem, son derece büyük veritabanlarını çok düşük gecikmeyle ve aynı zamanda çok yüksek istek oranlarını yönetebilmelidir. eBay, Amazon, Twitter ve Facebook gibi büyük hacimli web siteleri söz konusu olduğunda, ölçeklenebilirlik ve yüksek kullanılabilirlik çok önemlidir. Yatay ölçekleme ile bir sunucunun birden çok örneğini aynı anda çalıştırabilirsiniz.

MongoDB'nin veritabanı, hem ölçeği hem de kullanıcı sayısı açısından hem yatay hem de dikey olarak ölçeklenebilir. MongoDB'de, daha fazla kaynak ekleyerek ve verilerinizi daha küçük parçalara bölerek kümenizi dikey veya yatay olarak ölçeklendirebilirsiniz. Sonuç olarak MongoDB, büyük ölçekli uygulamalar ve veri depoları için popüler bir seçimdir.

Hızlı Ölçeklendirme ve Yüksek Veri Hacmi İçin En İyi Nosql Veritabanları

Diğer NoSQL veritabanları, tıpkı diğer veritabanlarında olduğu gibi, özel ihtiyaçlarınızı karşılayacak şekilde ölçeklendirilebilir. Örneğin MongoDB, hızla ölçeklenebildiği ve çok sayıda veriyi işleyebildiği için popüler bir programlama dilidir. Redis tabanlı veri depoları, bellek içi yetenekleri ve hızları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır.

Nosql Dikey Ölçeklendirme

Nosql veritabanları yatay olarak ölçeklenebilir, yani sisteme daha fazla düğüm ekleyerek artan trafiği kaldırabilirler. Bu, sistemin tek bir düğüme daha fazla kaynak eklenerek ölçeklendiği dikey ölçeklendirmenin tersidir.

Her veritabanı, günlük olarak üretilen veri hacmini işlemek için ölçeklendirilmelidir. “Ölçeklendirme” terimi dikey ve yatay olmak üzere ikiye ayrılır. Daha fazla veri depolamak istiyorsanız, 2 TB'lık bir sunucuya yatırım yapmalısınız. Tek bir sunucu giderek daha pahalı ve daha büyük hale geliyor. Bir sunucuya makine ekleme işlemi, yatay ölçeklendirmeyle sonuçlanır. Bu durumda, veriler bir kümeye bölünür ve birden çok sunucuya veya parçaya dağıtılır. De-normalizasyon modelini takip ettiği için tek bir doğruluk noktasına ihtiyaç yoktur. Bu yaklaşım, master yazma gerçekleştiremediğinde bağımlı replikalardaki bilgileri güncellemediğinden, master yazma gerçekleştiremediğinde bilgilerin güncellenmesiyle sonuçlanmayabilir.

Sql'de Dikey Ölçeklendirme Nedir?

Dikey ölçekleme yaklaşımının amacı, aynı mantıksal sunucunun kaynaklarını artırarak tek bir makinenin kapasitesini artırmaktır. Mevcut yazılımın en iyi performansı göstermesi için bellek, depolama ve işlem gücü gibi kaynaklarla yükseltilmesi gerekir.

Veritabanını Yatay Olarak Ölçeklendirme

Yatay ölçeklendirme nedir ve nasıl çalışır? Yatay ölçeklendirme yöntemi, yükü karşılamak için ek düğümlerin eklenmesini gerektiren yöntemdir. İlgili verileri düğümler arasında dağıtmanın zorluğu nedeniyle ilişkisel veritabanlarında bu son derece zordur.

Yükü paylaşmak için daha fazla örnek eklemeye ek olarak, yatay ölçeklendirme (veya ölçeklendirme) bir uygulama veya hizmetin örnek sayısını artırmayı gerektirir. Buna karşılık, dikey ölçeklendirme, örneğe CPU gücü ve bellek gibi daha fazla kaynak eklemeyi gerektirir. Temel HTTP protokolleri, web uygulamalarının çoğunluğu ve API'ler nedeniyle bunlar birbirinden bağımsız olarak kolayca ölçeklendirilebilir. Bazı veritabanları artık yazılı verilerinizi birden çok örnek arasında senkronize etmenize ve paylaşmanıza izin veriyor. Trafik bu şekilde yönlendirilirse, en sık istenen öğelere daha fazla kaynak tahsis edilir. Ters proxy'ler HTTP isteklerini işlemek için yaygın olarak kullanılsa da, veritabanları her zaman bunu yapmak için kullanılmaz. Çoğu veritabanı, her ikisi de TCP seviyesinde yapılabilen nginx veya HAproxy gibi yazılımlarla iletilebilir.

Proxy'niz bağlantıların protokol düzeyinde nasıl çalıştığını anlayabilirse, ağ bağlantısı etkin olsa bile bir okuma replikasının senkronize olup olmadığını veya tepki veremediğini belirleyebilir. Rota, kopya üzerindeki yüke ve bağlantı sayısına bağlı olarak ayarlanabilir. Çeşitli işlevleri yerine getirebilen bazı proxy sunucuları vardır. Kalıcı hacimlerde ve taleplerde birkaç ilerleme kaydedilmiştir, ancak her bir örneğe eşit değer veren bir veritabanı seçmezseniz, doğal zorluklar da vardır. Kapsayıcılar küme etrafında taşındığından, okuma kopyalarınızdan birini yeniden başlatmanız iyi olacaktır. Bu ana veritabanının başına gelirse, heyecanlanmanız pek olası değildir.