Apache Cassandra är en kostnadsfri, distribuerad databaslösning inom NoSQL-kategorin.
Vad utmärker Apache Cassandra?
Innan Apache Cassandra blev tillgänglig som öppen källkod, skapades den ursprungligen på Facebook (nu Meta) i syfte att kombinera de starka sidorna hos Amazons DynamoDB och Googles Bigtable.
Stora företag som Netflix, Uber och Facebook använder flitigt denna databas tack vare dess höga tillgänglighet och förmåga att skala upp.
I den här artikeln kommer vi att gå igenom hur Apache Cassandra är uppbyggt, dess funktionalitet och de olika egenskaperna och fördelarna med att använda den i din tekniska infrastruktur.
Vad menas med NoSQL?
Apache Cassandra kategoriseras som en NoSQL-databas. I motsats till relationsdatabaser, ofta kallade SQL-databaser, använder NoSQL-databaser inte SQL eller relationer på samma sätt.
Detta ger fördelar i form av användarvänlighet och flexibilitet, men offrar möjligheten att utföra mer komplexa sökningar. Både NoSQL och SQL-databaser har sin relevans beroende på vad som ska uppnås.
Hur fungerar Apache Cassandra?
Cassandra använder Cassandra Query Language (CQL), som liknar Structured Query Language (SQL) som används av relationsdatabaser i syntax.
Det saknar dock stöd för vissa funktioner, som JOIN-operationer, som de flesta relationsdatabaser har. Detta beror på att Cassandra är en databas som prioriterar frågeeffektivitet. Databasen är skapad med utgångspunkt i vilka frågor som kommer att ställas.
Tabeller skapas för att tillhandahålla tillräckligt med data för varje sökning utan att behöva koppla samman flera tabeller. Detta resulterar i snabbare prestanda. Den kan installeras på alla ledande operativsystem.
Cassandras arkitektur
I grunden består Cassandra av noder. Data lagras i dessa noder och alla poster med samma nyckel lagras i samma nod. Detta gör det snabbare att utföra sökningar jämfört med SQL-databaser, där flera tabeller kan vara utspridda över flera maskiner.
Källa: cassandra.apache.org
Data replikeras mellan noder för hög tillgänglighet, med en replikeringsfaktor som specificeras av databasens administratör. En samling noder som lagrar all data i en databas kallas ett datacenter.
En grupp av datacenter utgör ett kluster. Att ha flera datacenter innebär att data alltid är tillgänglig även om ett datacenter oväntat går ner.
Egenskaper hos Apache Cassandra
De viktigaste och mest utmärkande egenskaperna hos Apache Cassandra jämfört med andra alternativ på marknaden är att den är:
#1. Öppen källkod
Apache Cassandra är fri att använda och har öppen källkod. Det betyder att källkoden är offentligt tillgänglig, vilket minskar risken för oupptäckta buggar och säkerhetsproblem.
Det är viktigt eftersom användar- och affärsdata är betydelsefulla tillgångar som måste skyddas.
#2. Använder en bred kolumnarkitektur
I motsats till de flesta databaser, som lagrar data i filer beroende på vilken tabell datan finns i, lagrar Apache Cassandra data kolumnvis.
Detta gör sökningen efter ett specifikt värde i en kolumn snabbare eftersom den inte behöver läsa in hela raden. Som resultat är Cassandras datasökningar lika snabba som att använda index i andra databaser.
#3. Distribuerad
Apache Cassandra är distribuerad, vilket innebär att den inte körs på en enda server. Detta hjälper till att säkerställa hög datatillgänglighet, eftersom den replikeras över olika noder och datacenter. Det gör också dataåtkomsten snabbare när datacenter finns närmare användaren geografiskt.
#4. Designad med frågan i fokus
I traditionell databasdesign modelleras tabeller kring entiteter. Med hjälp av normalisering etableras sedan relationer mellan dessa entiteter och lagras i databaserna.
Vid sökningar korsar relationer ofta flera tabeller. Om dessa tabeller lagras på olika maskiner kan dataåtkomsten bli långsam.
Men med Cassandra skapar du tabeller baserat på de frågor du tänker ställa. All data som behövs för att besvara den frågan lagras sedan i en tabell.
Fördelarna med Apache Cassandra
- Det är gratis: Själva databashanteringssystemet är gratis och kan laddas ner från Apache Cassandras officiella hemsida. Däremot är inte serverinfrastrukturen som databasen körs på kostnadsfri.
- Hög tillgänglighet: Apache Cassandra är designad med robusthet i åtanke. Den är konstruerad med tillräcklig redundans för att förbli funktionell även om delar av databasen går offline.
- Skalbar: Ytterligare noder kan läggas till i databasen och lagringskapaciteten kan utökas med minimal eller ingen driftstopp. Det är idealiskt för att bygga applikationer som hanterar stora datamängder.
- Snabbare: Tack vare den breda kolumnarkitekturen och designen som prioriterar frågeeffektivitet, kan Apache Cassandra prestera snabbare än andra databashanteringssystem.
Nu ska vi titta på några av de bästa utbildningsresurserna för att lära sig Apache Cassandra.
Utbildningsresurser
#1. Apache Cassandra: Allt du behöver veta
Den här Udemy-kursen om Apache Cassandra tar dig från grunderna till professionell nivå och täcker ämnen från en teoretisk översikt av Cassandra till Cassandra Query Language.
Det enda förkunskapskravet för den här kursen är grundläggande kunskaper om databaser i allmänhet och Linux-system.
#2. Bli en certifierad Cassandra-utvecklare: Övningsprov
Den här certifieringskursen består av två prov som hjälper dig att förbereda dig inför Datastax Academys Apache Cassandra Developer Certification-examen.
Varje prov är nittio minuter långt och täcker ämnen som arkitektur, modellering och Cassandra Query Language. Den ideala målgruppen för den här kursen är utvecklare som redan har viss erfarenhet av Cassandra, men som vill få formella certifieringar.
#3. Apache Cassandra Essentials
Den här boken är avsedd för utvecklare som vill lära sig hur man kommer igång med Apache Cassandra. Den lär läsarna att installera Cassandra och konfigurera ett databaskluster. Därefter får du lära dig Cassandra Query Language för att interagera med databasen.
Du kommer också att lära dig om verktyg för att övervaka klustret och felsöka sökningar. Den här boken är idealisk för den som aldrig har arbetat med Cassandra tidigare och vill lära sig grunderna.
#4. Att bemästra Apache Cassandra
Den här boken riktar sig till personer med viss erfarenhet av Cassandra och lär läsarna att skriva mer effektiva Cassandra-program och konfigurera Cassandra för bättre prestanda.
Boken lär även ut hur man integrerar Apache Cassandra med Apache Spark för att bygga system för dataanalys.
Avslutande ord
Apache Cassandra är ett kraftfullt val för databaser i storskaliga, distribuerade system. Dess tillförlitlighet, skalbarhet och hastighet gör det till ett populärt alternativ bland ledande teknikföretag.
Att lära sig och bemästra den här databasen ger dig kompetens att bygga mjukvarusystem som betjänar miljontals användare på ett tillförlitligt sätt.
För att följa upp det kan du utforska verktyg för övervakning av Apache Cassandra för att hålla koll på databasens prestanda.