شرح أباتشي كاساندرا في 5 دقائق أو أقل

Apache Cassandra هي قاعدة بيانات مفتوحة المصدر موزعة NoSQL.

ما هو اباتشي كاساندرا؟

قبل أن تصبح مفتوحة المصدر ، تم تصميم Apache Cassandra في البداية على Facebook (الآن Meta) للجمع بين ميزات DynamoDB من Amazon و Bigtable من Google.

يتم استخدامه على نطاق واسع من قبل شركات مثل Netflix و Uber و Facebook نظرًا لتوفره العالي وقابليته للتوسع.

ستتناول هذه المقالة كيفية هيكلة Apache Cassandra وكيفية عملها والميزات والفوائد المختلفة لاستخدامها كجزء من مجموعة التقنيات الخاصة بك.

ما هو NoSQL؟

تقع Apache Cassandra ضمن مجموعة قواعد البيانات المعروفة باسم قواعد بيانات NoSQL. على عكس قواعد البيانات العلائقية أو قواعد بيانات SQL ، لا تستخدم قواعد بيانات NoSQL SQL أو العلاقات بالطريقة التي تستخدم بها قواعد بيانات SQL.

هذا يخلق مزايا في سهولة الاستخدام والمرونة مع التضحية بالقدرة على تقديم استفسارات أكثر تقدمًا. ومع ذلك ، فإن كلاً من قواعد بيانات NoSQL و SQL لها أماكنها حيث تتألق كل واحدة منها.

كيف يعمل اباتشي كاساندرا؟

يتم تشغيل Cassandras باستخدام لغة Cassandra Query (CQL) ، والتي تشبه إلى حد بعيد من الناحية التركيبية لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) التي تستخدمها قواعد البيانات العلائقية.

ومع ذلك ، فإنه لا يدعم ميزات معينة ، مثل الصلات ، التي تمتلكها معظم قواعد البيانات العلائقية. هذا لأن Cassandra هي قاعدة بيانات الاستعلام أولاً. هذا يعني أن قاعدة البيانات مصممة بناءً على الاستفسارات التي سيتم إجراؤها.

يتم بعد ذلك إنشاء الجداول لتوفير بيانات كافية لكل استعلام دون الحاجة إلى ربط عدة جداول. هذا يجعلها سريعة. يمكن تثبيته على جميع أنظمة التشغيل الرئيسية.

عمارة كاساندرا

على المستوى الأساسي ، تتكون كاساندرا من العقد. يتم تخزين البيانات في عقد ، ويتم تخزين جميع السجلات التي لها نفس المفتاح في نفس العقدة. هذا يجعل أداء الاستعلامات أسرع مما هو عليه في قواعد بيانات SQL ، حيث يمكن تشغيل جداول متعددة على أجهزة متعددة.

المصدر: cassandra.apache.org

يتم نسخ البيانات عبر العقد لإتاحة عالية بواسطة عامل النسخ الذي يحدده منشئ قاعدة البيانات. تسمى مجموعة العقد التي تخزن البيانات بأكملها في قاعدة بيانات بمركز البيانات.

تشكل مجموعة من مراكز البيانات كتلة. إن وجود عدة مراكز بيانات يعني أن البيانات متاحة دائمًا حتى عند انقطاع اتصال أحد مراكز البيانات بشكل غير متوقع.

ملامح أباتشي كاساندرا

من بين أهم العوامل التي تميز Apache Cassandra والخيارات الأخرى في السوق أنها:

# 1. المصدر المفتوح

Apache Cassandra مجاني ومفتوح المصدر. هذا يعني أن الكود المصدري متاح على الإنترنت ، مما يقلل من احتمالية احتوائه على أخطاء ونقاط ضعف لم يتم اكتشافها وإصلاحها بالفعل.

هذا مهم لأن بيانات المستخدم والأعمال هي أصول مهمة يجب حمايتها.

# 2. يستخدم هندسة الأعمدة العريضة

على عكس معظم قواعد البيانات التي تخزن البيانات في ملفات بناءً على الجدول الذي توجد فيه البيانات ، يخزن Apache Cassandra حسب العمود.

هذا يجعل البحث عن قيمة في عمود أسرع لأنه لا يلزم البحث عن الصف بأكمله. نتيجة لذلك ، فإن عمليات البحث عن بيانات Cassandra تكون بنفس سرعة استخدام الفهارس في قواعد البيانات الأخرى.

# 3. وزعت

يتم توزيع Apache Cassandra ، مما يعني أنه لا يعمل على جهاز واحد. يساعد هذا في ضمان توفر البيانات بدرجة عالية لأنه يتم نسخها عبر العقد ومراكز البيانات المختلفة. كما أنه يجعل الوصول إلى البيانات أسرع عندما تكون مراكز البيانات أقرب جغرافيًا للمستخدم.

# 4. تصميم الاستعلام الأول

في تصميم قاعدة البيانات التقليدي ، يتم نمذجة الجداول حول الكيانات. من خلال التطبيع ، يتم إنشاء العلاقات بين هذه الكيانات وإنشاؤها في قواعد البيانات.

غالبًا عند الاستعلام ، تمتد العلاقات إلى جداول متعددة. عندما يتم تخزين هذه الجداول على أجهزة مختلفة ، يمكن أن يكون الوصول إلى البيانات بطيئًا.

ومع ذلك ، باستخدام Cassandra ، يمكنك إنشاء جداول بناءً على الاستفسارات التي تنوي إجراؤها. ثم يتم تخزين جميع البيانات اللازمة لتلبية هذا الاستعلام في جدول واحد.

فوائد اباتشي كاساندرا

• إنه مجاني: نظام إدارة قاعدة البيانات نفسه مجاني ويمكن تنزيله من الموقع الرسمي لـ Apache Cassandra. ومع ذلك ، فإن البنية التحتية للخادم التي تعمل عليها قاعدة البيانات ليست كذلك.
• متوفر بدرجة عالية: تم تصميم Apache Cassandra مع مراعاة المرونة. تم تصميمه مع ما يكفي من التكرار ليظل فعالاً عندما تصبح أجزاء من قاعدة البيانات غير متصلة.
• قابل للتطوير: يمكن إضافة عقد إضافية إلى قاعدة البيانات ، ويمكن توسيع سعة التخزين مع القليل من التعطل أو عدمه. هذا مثالي لبناء تطبيقات كبيرة الحجم.
• إنه أسرع: نظرًا لبنية العمود العريض وتصميم الاستعلام الأول. ، يمكن أن يعمل Apache Cassandra بشكل أسرع مقارنة بأنظمة إدارة قواعد البيانات الأخرى.

الآن ، سوف نستكشف بعضًا من أفضل الموارد التعليمية لفهم Apache Cassandra.

مصادر التعلم

# 1. أباتشي كاساندرا: كل ما تحتاج إلى معرفته

ستأخذك دورة Udemy هذه على Apache Cassandra من دروس المبتدئين إلى المحترفين التي تغطي موضوعات من النظرة العامة النظرية لـ Cassandra إلى لغة Cassandra Query.

الشرط الوحيد لهذه الدورة هو أن تكون على دراية بقواعد البيانات بشكل عام وأنظمة Linux.

# 2. كن مطورًا معتمدًا من Cassandra: امتحانات التدريب

تتكون دورة الشهادة هذه من اختبارين سيساعدك على التحضير لامتحان شهادة مطور Apache Cassandra التابع لأكاديمية Datastax.

يستغرق كل اختبار تسعين دقيقة ويغطي موضوعات من الهندسة المعمارية والنمذجة وكاساندرا Query Langauge. الجمهور المثالي لهذه الدورة هو المطورين الذين يعرفون بالفعل Cassandra لكنهم يتطلعون للحصول على شهادات احترافية.

# 3. أساسيات أباتشي كاساندرا

يعلمك هذا الكتاب للمطورين كيفية البدء مع Apache Cassandra. يعلم القراء تثبيت Cassandra وإنشاء مجموعة قاعدة بيانات. بعد ذلك ، سوف تتعلم لغة Cassandra Query للتفاعل مع قاعدة البيانات الخاصة بك.

ستتعرف أيضًا على الأدوات التي يمكنك استخدامها لمراقبة استعلامات المجموعة وتصحيح الأخطاء. إنه مثالي لشخص لم يعمل مع Cassandra من قبل ويتطلع إلى البدء.

# 4. إتقان أباتشي كاساندرا

كتب هذا الكتاب للأشخاص الذين لديهم بعض المعرفة السابقة بكاساندرا ، ويعلم القراء كتابة برامج كاساندرا أكثر كفاءة وتهيئة كاساندرا لتكون أكثر أداءً.

علاوة على ذلك ، فإنه يعلم كيفية دمج Apache Cassandra مع Apache Spark لبناء أنظمة تحليل البيانات.

الكلمات الأخيرة

يعد Apache Cassandra خيارًا قويًا لقاعدة بيانات في أنظمة موزعة واسعة النطاق. تجعل موثوقيتها وقابليتها للتوسع وسرعتها خيارًا مفضلًا بين عمالقة التكنولوجيا.

سيؤدي تعلم وإتقان قاعدة البيانات هذه إلى تزويدك بالمهارات اللازمة لإنشاء أنظمة برمجية تخدم ملايين المستخدمين بشكل موثوق.

بعد ذلك ، يمكنك التحقق من أدوات مراقبة Apache Cassandra لمراقبة أداء قاعدة البيانات.