Apache Cassandra : base de données non relationnelle

Pour apprécier pleinement Apache Cassandra et ce qu'il peut faire, il est utile de commencer par comprendre les bases de données NoSQL, puis d'examiner plus spécifiquement l'architecture et les capacités de Cassandra. Cela fournit une bonne introduction au système, afin que vous puissiez déterminer s'il convient à votre entreprise.

Apache Cassandra est un système de gestion de bases de données distribuées conçu pour gérer de grandes quantités de données dans plusieurs centres de données et dans le cloud. Ses principales caractéristiques sont :

Écrite en Java, il s'agit d'une base de données NoSQL qui offre de nombreuses choses que les autres bases de données NoSQL et relationnelles ne peuvent pas offrir.

Cassandra a été initialement développée par Facebook pour leur fonction de recherche dans la boîte de réception. Facebook l'a rendu open source en 2008 et Cassandra a rejoint l'incubateur Apache en 2009. Début 2010, il s'agit d'un projet Apache de premier plan. Il s'agit actuellement d'un élément clé de l'Apache Software Foundation et peut être utilisé par toute personne souhaitant en bénéficier.

Cassandra se démarque parmi les systèmes de bases de données et offre certains avantages par rapport aux autres systèmes. Sa capacité à traiter de gros volumes le rend particulièrement avantageux pour les grandes entreprises. C’est pourquoi il est actuellement utilisé par de nombreuses grandes entreprises, telles qu’Apple, Facebook, Instagram, Uber, Spotify, Twitter, Cisco, Rackspace, eBay et Netflix.

Une base de données NoSQL, souvent appelée « pas seulement SQL », est une base de données qui stocke et récupère des données sans nécessiter qu'elles soient stockées sous forme de tableau. Contrairement aux bases de données relationnelles, qui nécessitent un format tabulaire, les bases de données NoSQL autorisent les données non structurées. Ce type de base de données propose :

Les bases de données NoSQL ne nécessitent pas de schéma fixe, ce qui permet une réplication facile. Avec son API simple, j'aime Cassandra pour sa cohérence globale et sa capacité à gérer de grandes quantités de données.

Cela dit, utiliser ce type de base de données présente des avantages et des inconvénients. Si les bases de données NoSQL offrent de nombreux avantages, elles présentent également des inconvénients. De manière générale, les bases de données NoSQL :

Cependant, ils sont efficaces avec de grandes quantités de données et offrent une mise à l’échelle horizontale facile, ce qui rend ce type de système adapté à de nombreuses grandes entreprises. Certaines des bases de données NoSQL les plus populaires et les plus puissantes sont :

Cassandra est l'une des bases de données NoSQL les plus efficaces et les plus utilisées. L’un des principaux avantages de ce système est qu’il offre un service hautement disponible sans aucun point de défaillance. C’est essentiel pour les entreprises qui peuvent se permettre une panne de leur système ou une perte de données. Sans point de défaillance unique, il offre un accès et une disponibilité véritablement constants.

Un autre avantage clé de Cassandra est l’énorme volume de données que le système peut gérer. Il peut gérer de manière efficace et efficiente d’énormes quantités de données sur plusieurs serveurs. De plus, il est capable d’écrire rapidement d’énormes quantités de données sans affecter l’efficacité de la lecture. Cassandra offre aux utilisateurs « des écritures incroyablement rapides », et la vitesse ou la précision n'est pas affectée par de gros volumes de données. Il est aussi rapide et précis pour les gros volumes de données que pour les petits volumes.

Une autre raison pour laquelle tant d’entreprises utilisent Cassandra est son évolutivité horizontale. Sa structure permet aux utilisateurs de faire face à des augmentations soudaines de la demande en leur permettant simplement d'ajouter du matériel supplémentaire pour accueillir des clients et des données supplémentaires. Cela facilite la mise à l’échelle sans nécessiter d’arrêts ou d’ajustements majeurs. De plus, son évolutivité linéaire est l’un des éléments qui contribuent à maintenir le temps de réponse rapide du système.

Les autres avantages de Cassandra sont

De toute évidence, Apache Cassandra offre certains avantages discrets que les autres bases de données NoSQL et relationnelles ne peuvent pas offrir. Avec une disponibilité continue, une simplicité opérationnelle, une distribution facile des données sur plusieurs centres de données et une capacité à gérer des volumes massifs, c'est la base de données de choix pour de nombreuses entreprises.

Apache Cassandra est un système peer-to-peer. Sa conception de distribution est basée sur DynamoDB d'Amazon et son modèle de données sur Big Table de Google.

L'architecture de base se compose d'un cluster de nœuds, dont chacun peut accepter une requête de lecture ou d'écriture. Il s’agit d’un aspect clé de son architecture, car il n’y a pas de nœuds maîtres. Au lieu de cela, tous les nœuds communiquent de manière égale.

Alors que les nœuds sont l'emplacement spécifique où les données résident dans un cluster, le cluster est l'ensemble des centres de données où toutes les données sont stockées pour être traitées. Les nœuds associés sont regroupés en centres de données. Ce type de structure est conçu pour être évolutif et lorsque de l'espace supplémentaire est nécessaire, des nœuds peuvent simplement être ajoutés. Le résultat est que le système est facile à mettre à l’échelle, conçu pour le volume et conçu pour gérer des utilisateurs simultanés sur l’ensemble du système.

Sa structure permet également la protection des données. Pour garantir l'intégrité des données, Cassandra dispose d'un journal de validation. Il s'agit d'une méthode de sauvegarde et toutes les données sont écrites dans le journal de validation pour garantir que les données ne sont pas perdues. Les données sont ensuite indexées et écrites dans une table mémoire. La table mémorisable est simplement une structure de données en mémoire dans laquelle Cassandra écrit. Il y a une table mémorisable active par table.

Lorsque les tables mémoire atteignent leur seuil, elles sont vidées sur le disque et converties en SSTables immuables. Plus simplement, cela signifie que lorsque le journal de validation est plein, il déclenche un vidage dans lequel le contenu des tables mémoire est écrit dans les SSTables. Le journal de validation est un aspect important de l'architecture Cassandra car il fournit une méthode sans faille pour protéger les données et assurer leur intégrité.

Si vous devez stocker et gérer de grandes quantités de données sur de nombreux serveurs, Cassandra pourrait être une bonne solution pour votre entreprise. Il est idéal pour les entreprises qui :

De plus, il est facile à utiliser et à évoluer, ce qui le rend idéal pour les entreprises en constante croissance.

À la base, le framework Apache Cassandra est « conçu pour évoluer » et peut gérer de grandes quantités de données et d’utilisateurs simultanés sur un système. Il permet aux grandes entreprises de stocker de grandes quantités de données dans un système décentralisé. Cependant, malgré la décentralisation, elle permet toujours aux utilisateurs d’avoir le contrôle et l’accès aux données.

De plus, les données sont toujours accessibles. Sans point de défaillance unique, le système offre une véritable disponibilité continue, évitant ainsi les temps d'arrêt et la perte de données. De plus, comme vous pouvez évoluer en ajoutant simplement de nouveaux nœuds, la disponibilité est constante et il n'est pas nécessaire d'arrêter le système pour accueillir plus de clients ou plus de données. Compte tenu de ces avantages, il n’est pas étonnant que de nombreuses grandes entreprises utilisent Apache Cassandra.