HBase vs Cassandra: qual è il migliore dei due database NoSQL?

La selezione del miglior sistema di gestione del database è la chiave per garantire un processo di sviluppo delle app efficace e snello e un risultato finale positivo. Tuttavia, scegliere un sistema ideale per un progetto non è molto facile perché ci sono sempre una serie di dettagli da considerare ad ogni passo. Soprattutto quando influisce sulle prestazioni del tuo progetto e sul processo di sviluppo.

In questo articolo, esamineremo in modo approfondito due sistemi così popolari e esamineremo come si accumulano l'uno contro l'altro: HBase vs Cassandra .

Esploreremo l'essenziale, l'architettura, le prestazioni, tra le altre cose.

• Cos'è HBase?
• Cos'è Apache Cassandra?
• Le somiglianze tra HBase e Cassandra
• HBase vs Cassandra : i fattori differenzianti
• Quando utilizzare quale database

Cominciamo prima con le panoramiche.

Cos'è HBase?

HBase è un database distribuito, scalabile, basato su colonne con diagramma dinamico per dati strutturati. Consente una gestione efficiente e affidabile di grandi set di dati distribuiti su più server.

Architettura e struttura HBase

È un database unico nel suo genere che funziona su più server fisici contemporaneamente, il che garantisce un funzionamento regolare anche se i server non funzionano insieme. Il modello di dati HBase utilizza due processi principali per garantire le operazioni in corso:

A. Server regionale: può supportare varie regioni. La regione qui sta per array di record che corrisponde a un intervallo specifico di RowKey consecutivi. Ogni RowKey contiene questi elementi:

• Archiviazione persistente: è una posizione di archiviazione permanente dei dati in HBase. I file vengono utilizzati nella memoria HDFS in formato HFile. RowKey ordina questo tipo di dati e li divide in coppie, dove ogni coppia si allinea con un HFile.
• MemStore – È un buffer di scrittura in cui viene archiviato tutto ciò che viene scritto nell'HBase. Quando il MemStore raggiunge una dimensione specifica, i dati vengono scritti in un nuovo HFile.
• BlockCache – È una cache di lettura che consente di risparmiare tempo sui dati che vengono letti di frequente.
• WAL – Quando i dati vengono scritti nel memstore, c'è sempre il rischio di perderli. WAL (Write Ahead Log) salva tutte le operazioni prima della sua implementazione. In questo modo, i dati possono essere recuperati se succede qualcosa.

B. Master Server – È il server primario di Apahe HBase. Gestisce la distribuzione delle regioni su Region Server, monitora le regioni, gestisce l'esecuzione delle attività in corso ed esegue una serie di altre attività necessarie.

Per coordinare l'azione tra i servizi, utilizza Apache ZooKeeper, un servizio per la configurazione e la gestione della sincronizzazione dei servizi.

Cos'è Apache Cassandra?

Cassandra appartiene alla classe del sistema NoSQL ed è progettato per creare repository affidabili e scalabili di array di dati rappresentati come hash. Funziona con lo spazio chiave, che si allinea al concetto di schema di database nel modello relazionale. Possono esserci anche più famiglie di colonne che si riferiscono al concetto di tabella relazionale.

Per saperne di più sui migliori database e su come sono popolari tra gli sviluppatori web puoi anche controllare qui .

Architettura Apache Cassandra

L'idea alla base dell'architettura Cassandra è quella di avere un sistema distribuito P2P composto da cluster di nodi in cui un nodo può accettare le richieste di lettura o scrittura. Ogni nodo del cluster comunica le informazioni sullo stato su se stesso e sugli altri nodi tramite il protocollo di comunicazione gossip P2P. Questo insieme costituisce la base della modellazione e dell'analisi dei dati di Cassandra .

Al centro del modello di dati di Apache Cassandra si trova un motore di archiviazione Log Structured Merge. Viene fornito con elementi chiave come:

• Memtable
• Registro di commit
• SSTables
• Compattazione

La panoramica sia del sistema di gestione del database HBase che di Cassandra deve averti dato un'idea di quanto possano essere simili le funzionalità di HBase e cassandra.

Le somiglianze tra HBase e Cassandra

1. Banca dati

Sia HBase che Cassandra sono database open source NoSQL (come il database Aerospike ). Entrambi possono gestire set di dati di grandi dimensioni e dati non relazionali, che includono immagini, audio, video, ecc.

2. Scalabilità

Sia HBase che Cassandra hanno un'elevata funzionalità di scalabilità lineare. Sotto la funzione, gli utenti che desiderano gestire più dati devono solo aumentare il numero di nodi nel cluster. Questo li rende entrambi ugualmente buone scelte per la gestione di dati enormi.

3. Replica

Sia nel caso di HBase che di Cassandra, esiste una protezione che impedisce la perdita di dati anche in caso di guasto. Questo viene fatto attraverso la modalità di replica. I dati scritti su un nodo vengono replicati su più nodi in un cluster. Per questo motivo, se un nodo si guasta, è sempre presente un nodo ridondante per l'accesso ai dati.

4. Codifica

Entrambi i database sono orientati alle colonne e implementano percorsi di scrittura simili. Le colonne sono principalmente l'unità di archiviazione centrale in un database. Gli utenti possono aggiungere colonne in base alle proprie esigenze. Inoltre, il percorso corretto inizia con la registrazione di un'operazione di scrittura nel file di registro. Fondamentalmente è fatto per garantire la durata.

Ora che abbiamo esaminato ciò che li rende simili, spostiamo la nostra attenzione sulla differenza tra HBase e Cassandra .

HBase vs Cassandra : i fattori differenzianti

1. Modelli di dati

Sebbene i termini di entrambi i database siano più o meno, ci sono alcune differenze fondamentali tra HBase e Cassandra .

La colonna in Cassandra è come la cella di HBase. La sua famiglia di colonne è anche più simile alla tabella HBase. D'altra parte, il qualificatore di colonna HBase è molto simile alla super colonna di Cassandra.

Una delle caratteristiche chiave di Cassandra è che consente solo a una chiave primaria di avere più colonne e HBase viene fornito solo con chiavi di riga di 1 colonna e affida agli sviluppatori la responsabilità della progettazione della chiave di riga. Inoltre, la chiave primaria di Cassandra contiene la chiave di partizione e le colonne di cluster in cui la chiave di partizione potrebbe contenere colonne diverse.

2. Architettura

HBase ha un'architettura master-based mentre Cassandra ne ha una masterless. Significa che HBase viene fornito con un singolo punto di errore, mentre Cassandra no. Il client HBase comunica direttamente con il server slave senza contattare il master, questo dà un orario di lavoro una volta che il master è inattivo.

Inoltre, nel confronto Cassandra e HBase , il primo supporta sia l'archiviazione che la gestione dei dati, mentre nel secondo l'architettura è progettata solo per la gestione dei dati mentre si basa su altri sistemi/tecnologie per l'archiviazione, la gestione dello stato del server e i metadati .

3. Prestazioni: capacità di lettura e scrittura

Quando il confronto viene tracciato tra le prestazioni di Apache Cassandra e le prestazioni di Apache HBase , viene eseguito sulla parte anteriore della capacità di lettura e scrittura.

Scrittura: entrambi i percorsi di scrittura sul server di HBase e Cassandra sono abbastanza simili. Tuttavia, ci sono alcune differenze che rendono Cassandra migliore, come la differenza nei nomi per la struttura dei dati e il fatto che HBase non scrive nel registro e quindi memorizza nella cache contemporaneamente.

Leggi: se stai cercando letture coerenti e veloci, dovresti scegliere HBase. Poiché scrive su un solo server, non è mai necessario confrontare le versioni dei dati dei vari nodi.

Anche se Cassandra può gestire oltre 129.000 letture in un secondo, le letture sono mirate e c'è un'alta probabilità che siano incoerenti.

4. Sicurezza

Sia HBase che Cassandra offrono non solo il controllo dell'accesso a livello di database, ma anche la granualità di un certo livello. Cassandra consente l'accesso a livello di riga mentre HBase fa un passo avanti e offre l'accesso a livello di cella. Cassandra imposta i ruoli degli utenti e le loro condizioni, mentre HBase viene fornito con una mossa inversa in cui gli amministratori assegnano un'etichetta di visibilità ai set di dati e quindi informa i gruppi di utenti quali etichette possono visualizzare.

5. Infrastrutture

HBase utilizza l'infrastruttura Hadoop che consiste in parti mobili come i nodi HBase master, Zookeeper, Name e Data.

Cassandra viene fornito con diverse operazioni e infrastrutture. Utilizza anche diversi DBMS oltre all'infrastruttura. Un certo numero di app Cassandra utilizza anche Storm o Hadoop. Inoltre, la sua infrastruttura si basa su una struttura di tipo a nodo singolo.

6. Supporto

Il confronto tra Cassandra e HBase specifico per il supporto è simile al seguente: HBase non supporta il partizionamento ordinato, mentre Cassandra lo fa. Il partizionamento ordinato porta a portare la dimensione della riga in Cassandra a 10 megabyte.

7. Nodi

Nel caso di Cassandra, gli utenti devono identificare i nodi come nodi seme. Questi servono come punti per le comunicazioni tra i cluster. Nel caso di HBase ci sono diversi nodi master. Monitorano e coordinano le azioni dei server della regione.

8. Comunicazione internodo

Sia HBase che Cassandra hanno una comunicazione internodo. Mentre Cassandra utilizza il protocollo Gossip, HBase utilizza il protocollo Zookeeper in cui un singolo nodo funge da capo con gli altri nodi ottiene i dati necessari.

9. Transazioni

Quando si tratta del confronto tra HBase e Cassandra in termini di transazioni, Cassandra offre la funzionalità di transazioni leggere. I meccanismi utilizzati qui sono Isolamento scrittura a livello di riga e Confronta e Imposta. Mentre, d'altra parte, HBase funziona con due diversi meccanismi noti come Check and Put e Read Check Delete.

10. Documentazione

La documentazione di Cassandra è molto migliore della documentazione di HBase. Per questo motivo, anche lavorare e imparare Cassandra diventa più facile.

11. Linguaggio di interrogazione

Sia la shell HBase che quella Cassandra sono basate sulla shell JRuby. Il linguaggio di query Cassandra è molto specifico. È CQL (che è modellato nella linea di SQL). Rispetto al linguaggio di query HBase , le funzioni e le caratteristiche di CQL sono molto più ricche.

Le differenze tra HBase e Cassandra mostrano che non esiste una risposta concreta a quale database sia migliore dei due. Tutto si riduce a quando usare quale.

Quando utilizzare quale database

I casi d'uso Cassandra e HBase possono essere differenziati in base al tipo di applicazione in cui vengono utilizzati e alle aspettative di risultato di un'azienda di sviluppo di app .

Usa HBase se hai bisogno di coerenza nelle letture su larga scala e se lavori con molte elaborazioni batch e MapReduce ha una relazione diretta con HDFS.

I casi d'uso di HBase consistono in analisi dei registri online, applicazioni che richiedono un elevato volume di scrittura e app che richiedono un volume elevato, come post di Facebook, tweet e così via. Inoltre, esiste un'ampia serie di casi d'uso relativi all'integrazione di Cassandra Hadoop .

Utilizzare Cassandra se è necessaria un'elevata disponibilità di letture su larga scala. Inoltre, poiché richiede una configurazione minima con un carico di amministrazione inferiore, è molto più facile avviare il processo. Offre anche una maggiore flessibilità nei compromessi del teorema CAP.

Alcuni esempi dell'utilizzo di Cassandra possono essere visti nello sviluppo di sistemi di messaggistica, siti Web di e-commerce e dati dei sensori in tempo reale.

In breve, usa il modello di dati HBase e le implementazioni quando devi analizzare i big data o devi eseguire aggregazioni. Usa Cassandra se devi enfatizzare i dati interattivi e l'elaborazione delle transazioni in tempo reale.