HBase vs Cassandra : Quelle est la meilleure des deux bases de données NoSQL ?

La sélection du meilleur système de gestion de base de données est la clé pour garantir un processus de développement d'applications efficace et rationalisé et un résultat final réussi. Cependant, choisir un système idéal pour un projet n'est pas très facile car il y a toujours un certain nombre de détails à considérer à chaque tournant. Surtout quand cela impacte la performance de votre projet et le processus de développement.

Dans cet article, nous examinerons en profondeur deux de ces systèmes populaires et verrons comment ils se comparent : HBase vs Cassandra .

Nous explorerons l'essentiel, l'architecture, la performance, entre autres.

• Qu'est-ce que HBase ?
• Qu'est-ce qu'Apache Cassandra ?
• Les similitudes entre HBase et Cassandra
• HBase vs Cassandra : les facteurs de différenciation
• Quand utiliser quelle base de données

Commençons d'abord par les aperçus.

Qu'est-ce que HBase ?

HBase est une base de données distribuée, évolutive et basée sur des colonnes avec un diagramme dynamique pour les données structurées. Il permet une gestion efficace et fiable de grands ensembles de données répartis sur plusieurs serveurs.

Architecture et structure HBase

Il s'agit d'une base de données unique en son genre qui fonctionne simultanément sur plusieurs serveurs physiques, ce qui garantit un fonctionnement fluide même si les serveurs ne fonctionnent pas ensemble. Le modèle de données HBase utilise deux processus principaux pour assurer la continuité des opérations :

A. Serveur de région - Il peut prendre en charge différentes régions. La région représente ici un tableau d'enregistrements qui correspond à une plage spécifique de RowKey consécutives. Chaque RowKey contient ces éléments -

• Stockage persistant - Il s'agit d'un emplacement de stockage permanent des données dans HBase. Les fichiers sont utilisés dans le stockage HDFS au format HFile. Le RowKey trie ce type de données et les divise en paires, où chaque paire s'aligne sur un HFile.
• MemStore - Il s'agit d'un tampon d'écriture dans lequel tout ce qui est écrit dans HBase est stocké. Lorsque le MemStore atteint une taille spécifique, les données sont écrites dans un nouveau HFile.
• BlockCache - C'est un cache de lecture qui vous permet de gagner du temps sur les données fréquemment lues.
• WAL – Lorsque les données sont écrites dans le memstore, il y a toujours un risque de les perdre. WAL (Write Ahead Log) enregistre toutes les opérations préalables à sa mise en œuvre. De cette façon, les données peuvent être récupérées si quelque chose se passe.

B. Master Server - Il s'agit du serveur principal d'Apahe HBase. Il gère la distribution des régions sur le serveur de région, surveille les régions, gère l'exécution des tâches en cours et exécute une série d'autres tâches nécessaires.

Pour coordonner l'action entre les services, il utilise Apache ZooKeeper - un service de configuration et de gestion de la synchronisation des services.

Qu'est-ce qu'Apache Cassandra ?

Cassandra appartient à la classe système NoSQL et est conçue pour créer des référentiels fiables et évolutifs de tableaux de données représentés sous forme de hachage. Il fonctionne avec l'espace clé, qui s'aligne sur le concept de schéma de base de données dans le modèle relationnel. Il peut également y avoir plusieurs familles de colonnes liées au concept de table relationnelle.

Pour en savoir plus sur les meilleures bases de données et leur popularité auprès des développeurs Web, vous pouvez également consulter ici .

Architecture Apache Cassandra

L'idée derrière l'architecture Cassandra est d'avoir un système distribué P2P qui est constitué d'un cluster de nœuds dans lequel un nœud peut accepter les requêtes de lecture ou d'écriture. Chaque nœud du cluster communique les informations d'état sur lui-même et sur les autres nœuds via le protocole de communication de potins P2P. L'ensemble forme la base de la modélisation et de l'analyse des données de Cassandra .

Au centre du modèle de données Apache Cassandra se trouve un moteur de stockage Log Structured Merge. Il est livré avec des éléments clés tels que :

• Table de mémoire
• Journal de validation
• Tables SS
• Compactage

La vue d'ensemble du système de gestion de base de données HBase et de Cassandra doit vous avoir donné une idée de la similitude des fonctionnalités de HBase et de Cassandra.

Les similitudes entre HBase et Cassandra

1. Base de données

HBase et Cassandra sont des bases de données open source NoSQL (comme la base de données Aerospike ). Les deux peuvent gérer de grands ensembles de données et des données non relationnelles, notamment des images, de l'audio, des vidéos, etc.

2. Évolutivité

HBase et Cassandra ont tous deux une fonction d'évolutivité linéaire élevée. Sous cette fonctionnalité, les utilisateurs qui souhaitent gérer plus de données n'ont qu'à augmenter le nombre de nœuds dans le cluster. Cela en fait des choix tout aussi bons pour la gestion de données volumineuses.

3. Réplication

Dans le cas de HBase et de Cassandra, il existe une protection qui empêche la perte de données même après un échec. Cela se fait par le mode de réplication. Les données écrites sur un nœud sont répliquées sur plusieurs nœuds d'un cluster. De ce fait, si un nœud tombe en panne, un nœud redondant est toujours présent pour accéder aux données.

4. Codage

Les deux bases de données sont orientées colonnes et implémentent des chemins d'écriture similaires. Les colonnes sont principalement l'unité de stockage centrale dans une base de données. Les utilisateurs peuvent ajouter des colonnes en fonction de leurs besoins. De plus, le bon chemin commence par la journalisation d'une opération d'écriture dans le fichier journal. Il est essentiellement fait pour assurer la durabilité.

Maintenant que nous avons examiné ce qui les rend similaires, portons notre attention sur la différence entre HBase et Cassandra .

HBase vs Cassandra : les facteurs de différenciation

1. Modèles de données

Bien que les termes des deux bases de données soient plus ou moins, il existe une différence fondamentale entre HBase et Cassandra .

La colonne de Cassandra est comme la cellule de HBase. Sa famille de colonnes ressemble également davantage à une table HBase. D'autre part, le qualificatif de colonne HBase ressemble beaucoup à la super colonne de Cassandra.

L'une des principales caractéristiques de Cassandra est qu'elle permet uniquement à une clé primaire d'avoir plusieurs colonnes et HBase n'est livré qu'avec des clés de ligne à 1 colonne et place la responsabilité de la conception de la clé de ligne sur les développeurs. De plus, la clé primaire de Cassandra contient la clé de partition et les colonnes de clustering dans lesquelles la clé de partition peut contenir différentes colonnes.

2.Architecture

HBase a une architecture basée sur le maître tandis que Cassandra en a une sans maître. Cela signifie que HBase est livré avec un seul point de défaillance, contrairement à Cassandra. Le client HBase communique directement avec le serveur esclave sans contacter le maître, cela donne un temps de travail une fois que le maître est en panne.

De plus, dans la comparaison Cassandra et HBase , la première prend en charge à la fois le stockage et la gestion des données, tandis que dans le cas de la seconde, l'architecture est uniquement conçue pour la gestion des données alors qu'elle s'appuie sur d'autres systèmes/technologies pour le stockage, la gestion de l'état du serveur et les métadonnées. .

3. Performances - Capacité de lecture et d'écriture

Lorsque la comparaison est établie entre les performances d' Apache Cassandra et les performances d' Apache HBase , elle se fait sur le front de la capacité de lecture et d'écriture.

Écrire : les chemins d'écriture sur serveur de HBase et de Cassandra sont assez similaires. Il existe cependant quelques différences qui améliorent Cassandra, comme la différence de noms pour la structure de données et le fait que HBase n'écrit pas dans le journal puis dans le cache simultanément.

Lire : Si vous recherchez des lectures cohérentes et rapides, vous devriez opter pour HBase. Puisqu'il écrit sur un seul serveur, il n'est jamais nécessaire de comparer les versions de données des différents nœuds.

Même si Cassandra peut gérer plus de 129 000 lectures en une seconde, les lectures sont ciblées et il y a une forte probabilité qu'elles soient incohérentes.

4. Sécurité

HBase et Cassandra offrent non seulement un contrôle d'accès à l'échelle de la base de données, mais également une granularité d'un certain niveau. Cassandra permet un accès au niveau des lignes tandis que HBase va plus loin et offre un accès au niveau des cellules. Cassandra définit les rôles des utilisateurs et leur condition, tandis que HBase propose un mouvement inverse dans lequel les administrateurs attribuent une étiquette de visibilité aux ensembles de données, puis informent les groupes d'utilisateurs des étiquettes qu'ils peuvent afficher.

5. Infrastructures

HBase utilise l'infrastructure Hadoop qui se compose de pièces mobiles telles que le maître HBase, Zookeeper, les nœuds de nom et de données.

Cassandra est livré avec plusieurs opérations et infrastructures différentes. Il utilise également différents SGBD en plus de l'infrastructure. Un certain nombre d'applications Cassandra utilisent également Storm ou Hadoop. De plus, son infrastructure est basée sur une structure de type nœud unique.

6. Assistance

La comparaison Cassandra et HBase spécifique à la prise en charge ressemble à ceci - HBase ne prend pas en charge le partitionnement ordonné, contrairement à Cassandra. Le partitionnement ordonné conduit à faire de la taille de ligne dans Cassandra des dizaines de mégaoctets.

7. Nœuds

Dans le cas de Cassandra, les utilisateurs doivent identifier les nœuds en tant que nœuds de départ. Ceux-ci servent de points de communication inter-clusters. Dans le cas de HBase, il existe plusieurs nœuds maîtres. Ils surveillent et coordonnent les actions des serveurs de région.

8. Communication entre les nœuds

HBase et Cassandra ont une communication entre les nœuds. Alors que Cassandra utilise le protocole Gossip, HBase utilise le protocole Zookeeper où un seul nœud agit en tant que patron avec les autres nœuds obtient les données nécessaires.

9. Opérations

En ce qui concerne la comparaison HBase vs Cassandra en termes de transactions, Cassandra est livrée avec la fonctionnalité de transactions légères. Les mécanismes utilisés ici sont l'isolation d'écriture au niveau de la ligne et la comparaison et l'ensemble. Alors que, d'autre part, HBase fonctionne avec deux mécanismes différents appelés Check and Put et Read Check Delete.

10. Documents

La documentation de Cassandra est bien meilleure que la documentation de HBase. De ce fait, travailler et apprendre Cassandra devient également plus facile.

11. Langage de requête

Les shells HBase et Cassandra sont basés sur le shell JRuby. Le langage de requête Cassandra est très spécifique. C'est CQL (qui est modélisé dans la lignée de SQL). Par rapport au langage de requête HBase , les fonctions et fonctionnalités de CQL sont beaucoup plus riches.

Les différences entre HBase et Cassandra montrent qu'il n'y a pas de réponse concrète à laquelle la base de données est la meilleure des deux. Tout se résume à quand utiliser lequel.

Quand utiliser quelle base de données

Les cas d'utilisation de Cassandra et HBase peuvent être différenciés en fonction du type d'application dans lequel ils sont utilisés et des résultats attendus d'une société de développement d'applications .

Utilisez HBase si vous avez besoin de cohérence dans les lectures à grande échelle et si vous travaillez avec beaucoup de traitement par lots et MapReduce car il a une relation directe avec le HDFS.

Les cas d'utilisation de HBase consistent en des analyses de journaux en ligne, des applications à forte écriture et des applications nécessitant un grand volume, telles que les publications Facebook, les Tweets, etc. De plus, il existe un grand nombre de cas d'utilisation liés à l' intégration de Cassandra Hadoop .

Utilisez Cassandra si une haute disponibilité de lectures à grande échelle est nécessaire. De plus, comme il nécessite une configuration très minimale avec moins de frais administratifs, il est beaucoup plus facile de démarrer le processus. Il offre également une plus grande flexibilité dans les compromis du théorème CAP.

Quelques exemples de ce à quoi Cassandra est utilisée peuvent être vus dans le développement de systèmes de messagerie, de sites Web de commerce électronique et de données de capteurs en temps réel.

En bref, utilisez le modèle de données et les implémentations HBase lorsque vous devez analyser le Big Data ou effectuer des agrégations. Utilisez Cassandra si vous devez mettre l'accent sur les données interactives et le traitement des transactions en temps réel.