Saadaval on andmebaas Apache Cassandra 4.0

Apache Software Foundation esitles välja jaotatud andmebaasi Apache Cassandra 4.0, mis kuulub noSQL-süsteemide klassi ning on mõeldud tohutu andmemahtude kõrge skaleeritavuse ja usaldusväärsuse tagamiseks, salvestatuna assotsiatiivsete massiividena (hash). Cassandra 4.0 väljaandmine tunnistati valmis tööalaste rakenduste jaoks ning seda on juba testitud ettevõtete Amazon, Apple, DataStax, Instaclustr, iland ja Netflix infrastruktuurides, mille klastrid sisaldavad rohkem kui 1000 sõlme. Projekti kood on kirjutatud Java keeles ja seda levitatakse Apache 2.0 litsentsi alusel.

Alguses arendas andmebaasi Cassandra Facebook ja 2009. aastal anti see Apache fondi hoolde. Tööstuslikud lahendused Cassandra baasil on juurutatud teenuste toetamiseks sellistes ettevõtetes nagu Apple, Adobe, CERN, Cisco, IBM, HP, Comcast, Disney, eBay, Huawei, Netflix, Sony, Rackspace, Reddit ja Twitter. Näiteks ettevõtte Apple juurutatud Apache Cassandra andmesalvestuse infrastruktuur koosneb rohkem kui tuhandest klastrist, mis sisaldab 160 000 sõlme ja salvestab üle 100 petabaidi andmeid. Ettevõttes Huawei kasutatakse rohkem kui 300 Apache Cassandra klastrit, mis hõlmavad 30 000 sõlme, ja Netflixis on rohkem kui 100 klastrit, mis katab 10 000 sõlme ja töötleb rohkem kui triljon päringut päevas.

Cassandra andmebaas ühendab endas täielikult jaotatud hash-süsteemi Dynamo, mis tagab praktiliselt lineaarsed skaleerimisvõimalused andmemahtude suurenedes. Cassandra kasutab andmete salvestamise mudelit, mis põhineb veergude kogumitel (ColumnFamily), mis eristub süsteemidest nagu memcachedb, mis salvestavad andmeid ainult võtme/väärtuse paaridena, võimaldades organiseerida andmete salvestamist mitme tasemega hashides. Andmebaasiga suhtlemise lihtsustamiseks toetatakse struktureeritud päringute keelt CQL (Cassandra Query Language), mis sarnaneb SQL-iga, kuid on funktsionaalsuse poolest piiratuma. Toetatakse nimesüsteeme ja veergude gruppe, samuti indeksite loomine väljendiga "CREATE INDEX".

Andmebaas võimaldab luua tõrketaluvate salvestusruumide: andmebaasi sisestatud andmed replikatakse automaatselt mitmele sõlmele jaotatud võrgus, mis võib ulatuda erinevatesse andmekeskustes.. Kui sõlme ebaõnnestub, võtavad teised sõlmed selle funktsioonid kohe üle. Uute sõlmede lisamine klastrisse ja Cassandra versiooni värskendamine toimuvad reaalajas, ilma täiendava käsitsi sekkumise ja muude sõlmede ümberkonfigureerimiseta. CQL-i toetavad draiverid on valmis keeltele Python, Java (JDBC/DBAPI2), Ruby, PHP, C++ ja JavaScript (Node.js).

Peamised uuendused:

• Paranenud on jõudlus ja skaleeritavus. Andmete vahetamine SSTable (Sorted Strings Table) formaadis sõlmede vahel on muutunud tõhusamaks. Sõlmede vahelise sõnumivahetuse protokoll (Internode Messaging Protocol) on optimeeritud. Andmevoogude edastamise kiirus sõlmede vahel on kasvanud kuni 5 korda (peamiselt tänu Zero Copy tehnikale ja SSTable'ide täielikule edastamisele), samas kui lugemis- ja kirjutamisoperatsioonide läbilaskevõime on kasvanud kuni 25%. Inkrementaalse taastamise protsess on optimeeritud. Praegused katkestused prügi koristaja tõttu on vähenenud mõne millisekundini.
• Lisatud on auditi logi tugi, mis võimaldab jälgida kasutaja autentimise operatsioone ja kõiki teostatavaid CQL-päringuid.
• Lisatud on võimalus pidada täiendavat binaarset päringulogi, mis võimaldab salvestada kogu päringu ja vastuse liiklust. Halduseks on ette nähtud käsud „nodetool enablefullquerylog|disablefullquerylog|resetfullquerylog“ ning logi analüüsimiseks on saadaval tööriist fqltool. Pakutakse käske logi lugemiseks (Dump), tegevuse lõikude võrdlemiseks (Compare) ja taasesitamiseks (Replay), et analüüsida ja simuleerida realistlikke koormustingimusi.
• Lisatud on virtuaaltabelite tugi, mis ei peegelda mitte SSTable'ides salvestatud andmeid, vaid API kaudu edastatavat teavet (sooritusmeetmed, seadistuste teave, vahemälu sisu, klientide ühenduste andmed jne).
• Andmete salvestamise efektiivsus on paranenud koostöös, mis võimaldab vähendada kettaruumi tarbimist ja suurendada lugemise operatsioonide jõudlust.
• Süsteemi võtme ruumi (system.*) andmed paigutatakse nüüd vaikimisi esimesse katalooge, selle asemel et jaotuda kõikidesse andmekataloogidesse, mis aitab säilitada sõlme töövõimet juhul, kui üks täiendavatest ketastest ebaõnnestub.
• Lisatud katsejärgus toimetamine ajutise replikatsiooni (Transient Replication) ja odavate kvoorumite (Cheap Quorums) toetamine. Ajutised replikad ei hoia kõiki andmeid ja kasutavad inkrementaalset taastamist, et sünkroniseerida täielike replikatega. Odavad kvoorumid viivad sisse optimeerimise kirjutamistegevuse, kus kirjutamine ajutistesse replikatesse ei toimu, kuni piisav arv täielikke replikasid on saadaval.
• Lisatud katsejärgus Java 11 toe toetamine.
• Lisatud katsejärgus valik kõikide Merkle puude (Merkle Tree) võrdlemiseks. Näiteks kolme sõlmega klastris, kus kaks replikat on identsed ja üks on aegunud, toob valiku aktiveerimine kaasa aegunud replikate uuendamise ainult ühe aktiivse replikaga kopeerimise operatsiooni abil.
• Lisatud uued funktsioonid currentTimestamp, currentDate, currentTime ja currentTimeUUID.
• Lisatud aritmeetiliste tehete tugi CQL päringutes.
• Antud on võimalus teostada aritmeetilisi tehteid 'timestamp'/'date' ja 'duration' tüüpi andmete vahel.
• Lisatud režiim andmevoogude eelvaate jaoks, mis on vajalik taastamiseks (nodetool repair —preview) ja võimalus kontrollida taastatavate andmete terviklikkust (nodetool repair —validate).
• SELECT päringutes on nüüd võimalik töödelda Map ja Set elemente.
• Lisatud tugi algse materjaliseeritud vaadete ehitamise etapi paralleelsetele töödele (cassandra.yaml:concurrent_materialized_view_builders).
• Käskluses 'nodetool cfstats' on lisatud tugi sorteerimiseks teatud mõõdikute järgi ja väljundiridade arvu piiramiseks.
• Pakutud on seadistused, et piirata kasutaja ühendust ainult teatud andmekeskustega.
• Lisatud võimalus piirata (rate limit) loomise ja kustutamise operatsioonide intensiivsust (snaipshotide loomine ja kustutamine).
• cqlsh ja cqlshlib toetavad nüüd Python 3 (Python 2.7 tugi on endiselt säilitatud).
• Toetamine Windows platvormile on lõpetatud. Cassandra käitamiseks Windowsis soovitatakse kasutada Linuxi keskkondi, mis on loodud WSL2 (Windows Subsystem for Linux 2) või virtualiseerimise süsteemide baasil.

Allikas: opennet.ru