Apache Cassandra là một cơ sở dữ liệu NoSQL phân tán mã nguồn mở.
Apache Cassandra là gì?
Trước khi trở thành nguồn mở, Apache Cassandra ban đầu được thiết kế trên Facebook (nay là Meta) để kết hợp các tính năng DynamoDB của công ty Amazon và Bigtable của Google.
Nó được sử dụng rộng rãi bởi các công ty như Netflix, Uber và Facebook do tính sẵn sàng cao và khả năng mở rộng.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về khung công tác Apache Cassandra, cách thức hoạt động cũng như các tính năng và lợi ích khác nhau của việc sử dụng nó như một phần trong kho công nghệ của bạn.
NoSQL là gì?
Apache Cassandra thuộc một nhóm cơ sở dữ liệu được gọi là cơ sở dữ liệu NoSQL. Không giống như cơ sở dữ liệu quan hệ hoặc SQL, cơ sở dữ liệu NoSQL không sử dụng SQL hoặc các mối quan hệ theo cách cơ sở dữ liệu SQL thực hiện.
Điều này tạo ra lợi ích về tính dễ sử dụng và tính linh hoạt trong khi hy sinh khả năng tạo các truy vấn nâng cao hơn. Tuy nhiên, cả cơ sở dữ liệu NoSQL và SQL đều có những vị trí mà mỗi cơ sở dữ liệu đều tỏa sáng.
Apache Cassandra hoạt động như thế nào?
Cassandra hoạt động bằng Ngôn ngữ truy vấn Cassandra (CQL), về mặt cú pháp rất giống với Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL) được cơ sở dữ liệu quan hệ sử dụng.
Tuy nhiên, nó không hỗ trợ một số tính năng như kết nối mà hầu hết các cơ sở dữ liệu quan hệ đều có. Điều này là do Cassandra là cơ sở dữ liệu dựa trên truy vấn. Điều này có nghĩa là cơ sở dữ liệu được thiết kế dựa trên các truy vấn sẽ được thực thi.
Các bảng sau đó được tạo để cung cấp đủ dữ liệu cho mỗi truy vấn mà không cần phải nối nhiều bảng. Điều này làm cho nó nhanh chóng. Nó có thể được cài đặt trên tất cả các hệ điều hành chính.
Kiến trúc Cassandra
Ở cấp độ cơ bản nhất, Cassandra được tạo thành từ các nút. Dữ liệu được lưu trữ trong các nút và tất cả các bản ghi có cùng khóa sẽ được lưu trữ trong cùng một nút. Điều này giúp truy vấn nhanh hơn cơ sở dữ liệu SQL, nơi nhiều bảng có thể chạy trên nhiều máy.
Nguồn: cassandra.apache.org
Dữ liệu được sao chép giữa các nút để có tính sẵn sàng cao bằng cách sử dụng hệ số sao chép do người tạo cơ sở dữ liệu chỉ định. Nhóm các nút lưu trữ tất cả dữ liệu trong cơ sở dữ liệu được gọi là trung tâm dữ liệu.
Một nhóm các trung tâm dữ liệu tạo thành một cụm. Có nhiều trung tâm dữ liệu có nghĩa là dữ liệu của bạn luôn có sẵn, ngay cả khi một trung tâm dữ liệu bất ngờ ngoại tuyến.
Các tính năng của Apache Cassandra
Một trong những yếu tố quan trọng và khác biệt nhất của Apache Cassandra so với các lựa chọn khác trên thị trường là:
# 1. mã nguồn mở
Apache Cassandra là nguồn mở và miễn phí. Điều này có nghĩa là mã nguồn có sẵn trực tuyến, khiến mã nguồn ít có khả năng chứa các lỗi và lỗ hổng chưa được phát hiện và sửa chữa.
Điều này rất quan trọng vì dữ liệu của người dùng và công ty là tài sản quan trọng cần được bảo vệ.
#2. Nó sử dụng kiến trúc cột rộng
Không giống như hầu hết các cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu trong các tệp tùy thuộc vào bảng chứa dữ liệu, Apache Cassandra lưu trữ theo cột.
Điều này giúp việc tìm kiếm các giá trị trong một cột nhanh hơn vì bạn không phải tìm kiếm toàn bộ hàng. Kết quả là việc tìm kiếm dữ liệu bằng Cassandra cũng nhanh như sử dụng chỉ mục trong các cơ sở dữ liệu khác.
#3. Phổ biến
Apache Cassandra được phân phối, có nghĩa là nó không chạy trên một máy duy nhất. Điều này giúp đảm bảo tính sẵn sàng cao của dữ liệu khi nó được sao chép trên các nút và trung tâm dữ liệu khác nhau. Nó cũng tăng tốc độ truy cập dữ liệu khi các trung tâm dữ liệu ở gần người dùng hơn về mặt địa lý.
#4. Thiết kế dựa trên truy vấn
Trong thiết kế cơ sở dữ liệu truyền thống, các bảng được mô hình hóa xung quanh các thực thể. Thông qua việc chuẩn hóa, mối quan hệ giữa các thực thể này sau đó được thiết lập và tạo ra trong cơ sở dữ liệu.
Thông thường khi truy vấn, mối quan hệ trải rộng trên nhiều bảng. Khi các bảng này được lưu trữ trên các máy tính khác nhau, việc truy cập dữ liệu có thể bị chậm.
Tuy nhiên, với Cassandra bạn xây dựng các bảng dựa trên các truy vấn bạn sắp thực hiện. Tất cả dữ liệu cần thiết để đáp ứng truy vấn này sau đó được lưu trữ trong một bảng duy nhất.
Lợi ích của Apache Cassandra
- Hoàn toàn miễn phí: Bản thân hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu là miễn phí và có thể tải xuống từ trang web chính thức của Apache Cassandra. Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng máy chủ mà cơ sở dữ liệu đang chạy thì không.
- Tính sẵn sàng cao: Apache Cassandra được thiết kế chú trọng đến khả năng phục hồi. Nó được thiết kế với đủ khả năng dự phòng để duy trì chức năng khi các phần của cơ sở dữ liệu ngoại tuyến.
- Nó có khả năng mở rộng: các nút bổ sung có thể được thêm vào cơ sở dữ liệu và dung lượng lưu trữ có thể được mở rộng mà không có thời gian ngừng hoạt động. Điều này lý tưởng để tạo các ứng dụng có khối lượng lớn.
- Nhanh hơn: Nhờ kiến trúc cột rộng và thiết kế hướng truy vấn đầu tiên, Apache Cassandra có thể chạy nhanh hơn so với các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu khác.
Bây giờ chúng ta sẽ xem xét một số tài nguyên học tập tốt nhất để hiểu Apache Cassandra.
Phương pháp giáo dục
# 1. Apache Cassandra: mọi thứ bạn cần biết
Khóa học Udemy Apache Cassandra này sẽ đưa bạn từ những bài học mới bắt đầu đến những bài học chuyên nghiệp bao gồm các chủ đề từ tổng quan lý thuyết về Cassandra đến Ngôn ngữ truy vấn Cassandra.
Yêu cầu duy nhất cho khóa học này là kiến thức chung về cơ sở dữ liệu và hệ thống Linux.
#2. Trở thành Nhà phát triển Cassandra được chứng nhận: Bài kiểm tra mô phỏng
Khóa học cấp chứng chỉ này bao gồm hai bài kiểm tra nhằm giúp bạn chuẩn bị và thực hành cho bài kiểm tra chứng chỉ Nhà phát triển Apache Cassandra của Học viện Datastax.
Mỗi bài kiểm tra kéo dài 90 phút và bao gồm các chủ đề về Kiến trúc, Mô hình hóa và Ngôn ngữ truy vấn Cassandra. Đối tượng lý tưởng của khóa học này là các nhà phát triển đã biết về Cassandra nhưng muốn đạt được chứng chỉ chuyên môn.
#3. Những điều cần thiết về Apache Cassandra
Trong cuốn sách dành cho nhà phát triển này, bạn sẽ tìm hiểu cách bắt đầu với Apache Cassandra. Nó hướng dẫn người đọc cách cài đặt Cassandra và thiết lập cụm cơ sở dữ liệu. Tiếp theo, bạn sẽ học ngôn ngữ truy vấn Cassandra để tương tác với cơ sở dữ liệu.
Bạn cũng sẽ tìm hiểu về các công cụ bạn có thể sử dụng để giám sát các truy vấn gỡ lỗi và cụm của mình. Nó hoàn hảo cho những người chưa từng làm việc với Cassandra trước đây và muốn bắt đầu.
#4. Làm chủ Apache Cassandra
Được viết cho những người đã có một số kiến thức cơ bản về Cassandra, cuốn sách này hướng dẫn người đọc cách viết các chương trình Cassandra hiệu quả hơn và định cấu hình Cassandra để hiệu quả hơn.
Ngoài ra, anh còn dạy cách tích hợp Apache Cassandra với Apache Spark để xây dựng hệ thống phân tích dữ liệu.
những từ cuối
Apache Cassandra là một lựa chọn cơ sở dữ liệu mạnh mẽ cho các hệ thống phân tán quy mô lớn. Độ tin cậy, khả năng mở rộng và tốc độ của nó khiến nó được các gã khổng lồ công nghệ yêu thích.
Học và nắm vững cơ sở dữ liệu này sẽ trang bị cho bạn những kỹ năng để xây dựng hệ thống phần mềm phục vụ hàng triệu người dùng một cách đáng tin cậy.
Sau đó, bạn có thể kiểm tra các công cụ giám sát Apache Cassandra để theo dõi hiệu suất cơ sở dữ liệu.
