HBase vs Cassandra: Care este mai bună dintre cele două baze de date NoSQL?

Selectarea celui mai bun sistem de gestionare a bazelor de date este cheia pentru a asigura un proces eficient și eficient de dezvoltare a aplicațiilor și un rezultat final de succes. Cu toate acestea, alegerea unui sistem ideal pentru un proiect nu este foarte ușoară, deoarece există întotdeauna o serie de detalii care trebuie luate în considerare la fiecare pas. Mai ales când afectează performanța proiectului și procesul de dezvoltare.

În acest articol, vom analiza în profunzime două astfel de sisteme populare și vom analiza modul în care acestea se adună unul față de celălalt: HBase vs Cassandra .

Vom explora elementele esențiale, arhitectura, performanța, printre altele.

• Ce este HBase?
• Ce este Apache Cassandra?
• Asemănările dintre HBase și Cassandra
• HBase vs Cassandra : Factorii de diferențiere
• Când să utilizați ce bază de date

Să începem mai întâi cu vederile de ansamblu.

Ce este HBase?

HBase este o bază de date distribuită, scalabilă, bazată pe coloane, cu diagramă dinamică pentru date structurate. Acesta permite gestionarea eficientă și fiabilă a seturilor mari de date care sunt distribuite între mai multe servere.

Arhitectură și structură HBase

Este o bază de date unică, care funcționează pe mai multe servere fizice simultan, ceea ce asigură o funcționare fără probleme chiar dacă serverele nu funcționează împreună. Modelul de date HBase utilizează două procese principale pentru asigurarea operațiunilor în desfășurare:

A. Regiune Server – Poate suporta diverse regiuni. Regiunea aici reprezintă matrice de înregistrare care corespunde unui interval specific de RowKey consecutive. Fiecare RowKey conține aceste elemente -

• Stocare persistentă – Este o locație de stocare permanentă a datelor în HBase. Fișierele sunt utilizate în stocarea HDFS în format HFile. RowKey sortează acest tip de date și le împarte în perechi, unde fiecare pereche se aliniază cu un HFile.
• MemStore – Este un buffer de scriere în care orice lucru scris în HBase este stocat. Când MemStore atinge o anumită dimensiune, datele sunt scrise într-un nou fișier HF.
• BlockCache – Este un cache de citire care vă permite să economisiți timp cu datele care sunt citite frecvent.
• WAL – Când datele sunt scrise în memstore, există întotdeauna riscul de a le pierde. WAL (Write Ahead Log) salvează toate operațiunile înainte de implementare. În acest fel, datele pot fi recuperate dacă se întâmplă ceva.

B. Server Master – Este serverul principal al Apahe HBase. Gestionează distribuția regiunilor pe serverul regional, monitorizează regiunile, gestionează rularea sarcinilor în curs și efectuează o serie de alte sarcini necesare.

Pentru a coordona acțiunea dintre servicii, folosește Apache ZooKeeper – un serviciu de configurare și gestionare a sincronizării serviciilor.

Ce este Apache Cassandra?

Cassandra aparține clasei de sistem NoSQL și este concepută pentru a crea depozite de încredere și scalabile de matrice de date care sunt reprezentate ca hash. Funcționează cu spațiu cheie, care se aliniază cu conceptul de schemă de baze de date în modelul relațional. De asemenea, pot exista mai multe familii de coloane care se referă la conceptul de tabel relațional.

Pentru a afla mai multe despre bazele de date de top și cum sunt acestea populare în rândul dezvoltatorilor web, puteți verifica și aici .

Apache Cassandra Architecture

Ideea din spatele arhitecturii Cassandra este de a avea un sistem distribuit P2P care este format din cluster de noduri în care un nod poate accepta cererile de citire sau scriere. Fiecare nod din cluster comunică informații despre starea despre sine și despre celelalte noduri prin protocolul de comunicare P2P. Acestea formează împreună baza modelării și analizei datelor Cassandra .

În centrul modelului de date Apache Cassandra se află un motor de stocare Log Structured Merge. Vine cu elemente cheie precum:

• Memtable
• Jurnal de comitere
• SSTables
• Compactare

Prezentarea generală atât a sistemului de management al bazei de date HBase, cât și a lui Cassandra trebuie să vă fi dat o idee despre cât de asemănătoare pot fi caracteristicile lui HBase și Cassandra.

Asemănările dintre HBase și Cassandra

1. Baza de date

Atât HBase, cât și Cassandra sunt baze de date open-source NoSQL (cum ar fi baza de date Aerospike ). Ambele pot gestiona seturi mari de date și date non-relaționale, care includ imagini, audio, videoclipuri etc.

2. Scalabilitate

Atât HBase, cât și Cassandra au o caracteristică de scalabilitate liniară ridicată. În cadrul acestei funcții, utilizatorii care doresc să gestioneze mai multe date trebuie doar să mărească numărul de noduri din cluster. Acest lucru le face pe ambele alegeri la fel de bune pentru manipularea datelor uriașe.

3. Replicare

Atât pentru HBase, cât și pentru Cassandra, există o garanție care previne pierderea datelor chiar și după ce eșuează. Acest lucru se realizează prin modul de replicare. Datele care sunt scrise pe un nod sunt replicate pe mai multe noduri dintr-un cluster. Din această cauză, dacă un nod eșuează, un nod redundant este întotdeauna prezent pentru accesarea datelor.

4. Codificare

Ambele baze de date sunt orientate pe coloane care implementează căi de scriere similare. Coloanele sunt în principal unitatea centrală de stocare într-o bază de date. Utilizatorii pot adăuga coloane în funcție de cerințele lor. În plus, calea corectă începe cu înregistrarea unei operațiuni de scriere în fișierul jurnal. Practic este făcut pentru a asigura durabilitatea.

Acum că ne-am uitat la ce le face similare, să ne îndreptăm atenția asupra diferenței dintre HBase și Cassandra .

HBase vs Cassandra : Factorii de diferențiere

1. Modele de date

În timp ce termenii ambelor baze de date sunt mai mult sau mai puțin, există o diferență fundamentală între HBase și Cassandra .

Coloana din Cassandra este ca celula lui HBase. Familia sa de coloane este, de asemenea, mai mult ca tabelul HBase. Pe de altă parte, calificativul coloanei HBase seamănă mult cu super-coloana Cassandrei.

Una dintre caracteristicile cheie Cassandra este că permite doar ca o cheie primară să aibă mai multe coloane, iar HBase vine doar cu chei de rând de 1 coloană și pune responsabilitatea designului cheii de rând asupra dezvoltatorilor. De asemenea, cheia primară a lui Cassandra conține cheia de partiție și coloanele de grupare în care cheia de partiție poate conține coloane diferite.

2. Arhitectura

HBase are o arhitectură bazată pe master, în timp ce Cassandra are una fără master. Înseamnă că HBase vine cu un singur punct de defecțiune, în timp ce Cassandra nu. Clientul HBase comunică direct cu slave-server-ul fără a contacta masterul, ceea ce oferă un timp de lucru odată ce masterul este oprit.

Mai mult, în comparația Cassandra și HBase , primul acceptă atât stocarea, cât și gestionarea datelor, în timp ce în cazul celui de-al doilea, arhitectura este concepută doar pentru gestionarea datelor, în timp ce se bazează pe alte sisteme/tehnologii pentru stocare, gestionarea stării serverului și metadate. .

3. Performanță – Capacitate de citire și scriere

Când se face comparația între performanța Apache Cassandra și performanța Apache HBase , aceasta se face în fața capacității de citire și scriere.

Scriere: Atât căile de scriere pe server ale HBase, cât și ale Cassandrei sunt destul de asemănătoare. Există însă unele diferențe care o fac pe Cassandra mai bună, cum ar fi diferența de nume pentru structura de date și faptul că HBase nu scrie în jurnal și apoi în cache simultan.

Citiți: Dacă sunteți în căutarea unor citiri consistente și rapide, ar trebui să alegeți HBase. Deoarece scrie pe un singur server, nu este niciodată nevoie de comparație între versiunile de date ale diferitelor noduri.

Chiar dacă Cassandra poate gestiona peste 129.000 de citiri într-o secundă, citirile sunt vizate și există o mare probabilitate ca acestea să fie inconsecvente.

4. Securitate

Atât HBase, cât și Cassandra oferă nu numai controlul accesului la nivelul bazei de date, ci și granualitate de un anumit nivel. Cassandra permite accesul la nivel de rând, în timp ce HBase merge cu un pas înainte și oferă acces la nivel de celulă. Cassandra stabilește rolurile utilizatorilor și starea acestora, în timp ce HBase vine cu o mișcare inversă în care administratorii atribuie etichete de vizibilitate setului de date și apoi informează grupurile de utilizatori ce etichete pot vizualiza.

5. Infrastructură

HBase folosește infrastructura Hadoop, care constă din părți mobile, cum ar fi nodurile HBase master, Zookeeper, Name și Data.

Cassandra vine cu mai multe operațiuni și infrastructură diferite. De asemenea, utilizează diferite DBMS pe lângă infrastructură. O serie de aplicații Cassandra folosesc și Storm sau Hadoop. În plus, infrastructura sa se bazează pe o structură de tip unic de nod.

6. Suport

Comparația specifică pentru suport Cassandra și HBase arată astfel – HBase nu acceptă partiționarea ordonată, în timp ce Cassandra o face. Partiționarea ordonată duce la creșterea dimensiunii rândului din Cassandra la 10s de megaocteți.

7. Noduri

În cazul lui Cassandra, utilizatorii trebuie să identifice nodurile ca noduri de semințe. Acestea servesc drept puncte pentru comunicațiile inter-cluster. În cazul HBase există mai multe noduri master. Ei monitorizează și coordonează acțiunile serverelor regionale.

8. Comunicare între noduri

Atât HBase, cât și Cassandra au comunicare internod. În timp ce Cassandra folosește protocolul Gossip, HBase folosește protocolul Zookeeper, în care un singur nod acționează ca șef, iar celelalte noduri obține datele necesare.

9. Tranzacții

Când vine vorba de comparația HBase vs Cassandra în ceea ce privește tranzacțiile, Cassandra vine cu caracteristica tranzacțiilor ușoare. Mecanismele folosite aici sunt Row-Level Write Isolation și Compare și Set. În timp ce, pe de altă parte, HBase funcționează cu două mecanisme diferite cunoscute sub numele de Verificare și Pune și Citire Verificare ștergere.

10. Documentare

Documentația Cassandrei este mult mai bună decât documentația lui HBase. Din acest motiv, lucrul și învățarea lui Cassandra devine, de asemenea, mai ușor.

11. Limbajul de interogare

Atât HBase, cât și Cassandra shell se bazează pe shell-ul JRuby. Limbajul de interogare Cassandra este foarte specific. Este CQL (care este modelat în linia SQL). În comparație cu limbajul de interogare HBase , funcțiile și caracteristicile CQL sunt mult mai bogate.

Diferențele dintre HBase și Cassandra arată că nu există un răspuns concret la care bază de date este mai bună dintre cele două. Totul se rezumă la când să folosești care.

Când să utilizați ce bază de date

Cazurile de utilizare Cassandra și HBase pot fi diferențiate în funcție de tipul de aplicație în care sunt utilizate și de așteptările de rezultat pe care le are o companie de dezvoltare de aplicații .

Folosiți HBase dacă aveți nevoie de consistență în citirile la scară mare și dacă lucrați cu multă procesare în loturi, iar MapReduce pentru că are o relație directă cu HDFS.

Cazurile de utilizare ale HBase constau în analize online de jurnal, aplicații grele de scriere și aplicații care necesită un volum mare, cum ar fi postări Facebook, Tweeturi etc. În plus, există un set mare de cazuri de utilizare legate de integrarea Cassandra Hadoop .

Utilizați Cassandra dacă este necesară disponibilitatea ridicată a citirilor la scară largă. De asemenea, din moment ce necesită o configurare foarte minimă, cu mai puține cheltuieli de administrare, este mult mai ușor să începeți procesul. De asemenea, oferă o flexibilitate mai mare în compromisurile teoremei CAP.

Câteva exemple despre ce este folosită Cassandra pot fi văzute în dezvoltarea sistemelor de mesagerie, a site-urilor web de comerț electronic și a datelor senzorilor în timp real.

Pe scurt, utilizați modelul de date și implementările HBase atunci când trebuie să analizați datele mari sau trebuie să efectuați agregări. Folosiți Cassandra dacă trebuie să puneți accent pe datele interactive și pe procesarea tranzacțiilor în timp real.