Cassandra - แบบจำลองข้อมูล

แบบจำลองข้อมูลของ Cassandra นั้นแตกต่างจากที่เราเห็นใน RDBMS อย่างเห็นได้ชัด บทนี้ให้ภาพรวมเกี่ยวกับวิธีที่ Cassandra จัดเก็บข้อมูล

คลัสเตอร์

ฐานข้อมูล Cassandra ถูกกระจายไปยังเครื่องต่างๆที่ทำงานร่วมกัน คอนเทนเนอร์ด้านนอกสุดเรียกว่าคลัสเตอร์ สำหรับการจัดการความล้มเหลวทุกโหนดจะมีแบบจำลองและในกรณีที่เกิดความล้มเหลวแบบจำลองจะรับผิดชอบ Cassandra จัดเรียงโหนดในคลัสเตอร์ในรูปแบบวงแหวนและกำหนดข้อมูลให้

คีย์สเปซ

Keyspace เป็นคอนเทนเนอร์ด้านนอกสุดสำหรับข้อมูลใน Cassandra คุณสมบัติพื้นฐานของ Keyspace ใน Cassandra คือ -

• Replication factor - เป็นจำนวนเครื่องในคลัสเตอร์ที่จะรับสำเนาข้อมูลเดียวกัน

• Replica placement strategy- ไม่มีอะไรนอกจากกลยุทธ์ในการวางแบบจำลองไว้ในวงแหวน เรามีกลยุทธ์เช่นsimple strategy (กลยุทธ์การรับรู้ชั้นวาง) old network topology strategy (กลยุทธ์การรับรู้ชั้นวาง) และ network topology strategy (กลยุทธ์ที่ใช้ร่วมกับศูนย์ข้อมูล)

• Column families- Keyspace เป็นที่เก็บรายชื่อของคอลัมน์อย่างน้อยหนึ่งตระกูล ในทางกลับกันตระกูลคอลัมน์คือที่เก็บของคอลเลกชันของแถว แต่ละแถวประกอบด้วยคอลัมน์ตามลำดับ กลุ่มคอลัมน์แสดงถึงโครงสร้างของข้อมูลของคุณ แต่ละคีย์สเปซมีตระกูลคอลัมน์อย่างน้อยหนึ่งตระกูลและบ่อยครั้ง

ไวยากรณ์ของการสร้าง Keyspace มีดังนี้ -

CREATE KEYSPACE Keyspace name
WITH replication = {'class': 'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 3};

ภาพประกอบต่อไปนี้แสดงมุมมองแผนผังของ Keyspace

คอลัมน์ครอบครัว

กลุ่มคอลัมน์คือคอนเทนเนอร์สำหรับคอลเลกชันของแถวที่เรียงลำดับ แต่ละแถวจะเป็นคอลเลกชันคอลัมน์ตามลำดับ ตารางต่อไปนี้แสดงรายการจุดที่ทำให้ตระกูลคอลัมน์แตกต่างจากตารางฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ตารางเชิงสัมพันธ์	ครอบครัวคอลัมน์คาสซานดรา
สคีมาในโมเดลเชิงสัมพันธ์ได้รับการแก้ไข เมื่อเรากำหนดคอลัมน์บางคอลัมน์สำหรับตารางในขณะที่แทรกข้อมูลในทุกแถวคอลัมน์ทั้งหมดจะต้องเต็มอย่างน้อยด้วยค่า null	ในคาสซานดราแม้ว่าจะมีการกำหนดตระกูลคอลัมน์ แต่คอลัมน์จะไม่ถูกกำหนด คุณสามารถเพิ่มคอลัมน์ใด ๆ ลงในตระกูลคอลัมน์ใดก็ได้อย่างอิสระตลอดเวลา
ตารางเชิงสัมพันธ์กำหนดเฉพาะคอลัมน์และผู้ใช้กรอกค่าในตาราง	ใน Cassandra ตารางประกอบด้วยคอลัมน์หรือสามารถกำหนดเป็นตระกูลซุปเปอร์คอลัมน์

กลุ่มคอลัมน์ Cassandra มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ -

• keys_cached - แสดงจำนวนสถานที่ที่จะเก็บแคชต่อ SSTable

• rows_cached - แสดงจำนวนแถวที่เนื้อหาทั้งหมดจะถูกแคชไว้ในหน่วยความจำ

• preload_row_cache - ระบุว่าคุณต้องการเติมข้อมูลแถวแคชล่วงหน้าหรือไม่

Note − ไม่เหมือนกับตารางเชิงสัมพันธ์ที่สคีมาของตระกูลคอลัมน์ไม่ได้รับการแก้ไข Cassandra ไม่ได้บังคับให้แต่ละแถวมีคอลัมน์ทั้งหมด

รูปต่อไปนี้แสดงตัวอย่างของคอลัมน์ตระกูล Cassandra

คอลัมน์

คอลัมน์เป็นโครงสร้างข้อมูลพื้นฐานของคาสซานดราที่มีค่าสามค่า ได้แก่ คีย์หรือชื่อคอลัมน์ค่าและการประทับเวลา ด้านล่างคือโครงสร้างของคอลัมน์

SuperColumn

คอลัมน์พิเศษเป็นคอลัมน์พิเศษดังนั้นจึงเป็นคู่คีย์ - ค่าด้วย แต่ซุปเปอร์คอลัมน์จะเก็บแผนที่ของคอลัมน์ย่อย

โดยทั่วไปคอลัมน์ตระกูลจะถูกเก็บไว้ในดิสก์ในแต่ละไฟล์ ดังนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเก็บคอลัมน์ที่คุณมีแนวโน้มที่จะสืบค้นร่วมกันในกลุ่มคอลัมน์เดียวกันและคอลัมน์พิเศษจะมีประโยชน์ที่นี่ต่อไปนี้เป็นโครงสร้างของซุปเปอร์คอลัมน์

แบบจำลองข้อมูลของ Cassandra และ RDBMS

ตารางต่อไปนี้แสดงรายการจุดที่ทำให้โมเดลข้อมูลของคาสซานดราแตกต่างจาก RDBMS

RDBMS	คาสซานดรา
RDBMS เกี่ยวข้องกับข้อมูลที่มีโครงสร้าง	Cassandra เกี่ยวข้องกับข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง
มีสคีมาที่ตายตัว	Cassandra มีสคีมาที่ยืดหยุ่น
ใน RDBMS ตารางคืออาร์เรย์ของอาร์เรย์ (แถว x คอลัมน์)	ใน Cassandra ตารางคือรายการของ "คู่คีย์ - ค่าที่ซ้อนกัน" (คีย์ ROW x COLUMN x ค่า COLUMN)
ฐานข้อมูลเป็นคอนเทนเนอร์ชั้นนอกสุดที่มีข้อมูลที่สอดคล้องกับแอปพลิเคชัน	Keyspace เป็นคอนเทนเนอร์ชั้นนอกสุดที่มีข้อมูลที่สอดคล้องกับแอปพลิเคชัน
ตารางเป็นเอนทิตีของฐานข้อมูล	ตารางหรือตระกูลคอลัมน์เป็นเอนทิตีของคีย์สเปซ
Row คือระเบียนส่วนบุคคลใน RDBMS	Row คือหน่วยของการจำลองแบบใน Cassandra
คอลัมน์แสดงถึงคุณลักษณะของความสัมพันธ์	คอลัมน์เป็นหน่วยเก็บข้อมูลในคาสซานดรา
RDBMS สนับสนุนแนวคิดของคีย์ต่างประเทศรวม	ความสัมพันธ์จะแสดงโดยใช้คอลเลกชัน