what is hybrid database
En komplet guide til hybrid database med listen over den bedste hybrid database på markedet:
TIL Hybrid database er en afbalanceret Database Styringssystem tilbyder højtydende databehandling i hovedhukommelsen sammen med enorme lagerkapaciteter på den fysiske disk.
Denne tutorial giver dig en detaljeret forklaring af betydningen, fordelene, arkitekturen og implementeringen af hybriddatabase i enkle vendinger. En liste over de mest populære hybriddatabaser, der bruges over hele verden, er også inkluderet her til din reference.
Hvad du vil lære:
- Hvad er en hybrid database?
- Forskellen mellem relationelle databaser, NoSQL-databaser og hybrid database
- Hvordan adskiller relationelle og NoSQL-databaser sig fra en hybrid database?
- Fordele ved hybrid database
- Hybrid databasearkitektur
- Hvordan fungerer hybride databaser?
- Hybrid DB brugssager
- Bedste fremgangsmåder til implementering af et hybrid databasesystem
- Top hybride databaser at holde øje med
- Konklusion
Hvad er en hybrid database?
En hybrid database tilbyder karakteristikaene for både en in-memory database og en on-disk database i en enkelt integreret motor. Derfor kan data lagres og betjenes enten kun i hovedhukommelsen eller på disken eller i kombinationen af begge.
Det bedste eksempel på en hybrid database er Altibase .
Det samlede arrangement af begge slags databaser tillader ekstraordinær fleksibilitet og kraftige funktioner. Desuden er definitionen af hybride databaser i disse dage ikke kun begrænset til denne datalagringssans, men en hybrid database i dag gør meget mere end det.
Illustration af en hybrid database:
hvad er swf fil, hvordan man åbner den
Da de fleste af organisationerne nu flytter til skyen, skal hybriddatabaser derfor være hybrid i arkitektonisk forstand samt kombinere brugen af offentlige og private skyer. Til tider defineres en hybrid database også som integration af Relational- og NoSQL-databaser.
En god hybrid database skal være fuldt distribueret og skal have høj tilgængelighed, pålidelighed og skalerbarhed.
Forskellen mellem relationelle databaser, NoSQL-databaser og hybrid database
I relationelle databaser findes data i form af relationer (sæt tabeller) og kan hentes af SQL eller andre strukturerede sprogkommandoer.
På den anden side gør en NoSQL-database ikke brug af tabeller til lagring af data. Det lagrer data på et andet antal måder, herunder nøgleværdilagre, dokumentlagre, grafer, objektlagermetoder osv. Dette gør det enklere for komplekse og distribuerede systemer at få adgang til databaseoplysningerne.
Nogle NoSQL-databaser mangler dog muligvis øjeblikkelig datakonsistens. Som du forstår, at en hybrid database er en kombination af Relational- og NoSQL-databaser, er det vigtigt for os, at vi dybt gennemgår forskellene mellem relations- og NoSQL-databaser.
Lad os differentiere dem på følgende parametre:
# 1) Skalerbarhed og ydeevne:
Relations- eller SQL-databaser bruger lodret skalerbarhed.
Det betyder, at når mængden af data øges, kræver det udvidelse af lagringskapacitet og processorkraft for den eksisterende node. For eksempel kapaciteten af CPU, RAM og scenelagerenheden (SSD) på DB-serveren. Denne lodrette skalerbarhed er meget dyr på grund af de underliggende hardwareomkostninger.
I modsætning hertil bruger NoSQL-databaser vandret skalerbarhed, dvs. når mængden af data øges, udvides systemet ved at tilføje tilstandsknudepunkter til datalagring og computerkraft, For eksempel , tilføje servere til NoSQL DB-infrastruktur. Dette er en billigere løsning sammenlignet med lodret skalerbarhed.
Generelt har NoSQL-databaser også automatisk sharding-funktioner, der distribuerer data på forskellige servere for at øge ydeevnen.
Hovedformålet med Relational-databaser er nøje at imødekomme ACID-egenskaberne (Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability), som er en slags umulig opgave for NoSQL-databaser. Derfor er integriteten og pålideligheden af relationelle databaser bestemt mere end NoSQL-databaser.
For NoSQL-databaser er det vanskeligt at opretholde ACID-egenskaber, da de bruger vandret skalering. De er afhængige af BASE-principper (grundlæggende tilgængeligt, blød tilstand, til sidst konsistent) og er således mere fleksible end de relationelle databaser.
# 2) Fleksibilitet:
SQL-databaser har statisk og foruddefineret skema, mens NoSQL-databaser har et dynamisk skema, der ikke er påkrævet at være foruddefineret. Ændring af skema i SQL-databaser er kompliceret og fejlbehæftet, mens det er let at imødekomme ændringer i datastrukturen i tilfælde af NoSQL-databaser.
Dette er grunden til, at NoSQL-databaser foretrækkes i smidige og skalerbare miljøer. SQL-databaser håndterer også kun strukturerede data, mens NoSQL-databaser kan håndtere strukturerede, ustrukturerede og semistrukturerede data.
# 3) Forespørgselssprog:
Relationsdatabaser bruger SQL (Structured Query Language). SQL er et stærkt forespørgselssprog og kan håndtere komplekse forespørgsler via en standardiseret grænseflade.
Tværtimod har NoSQL-databaser ikke noget standardiseret sprog til forespørgsel om data. De bruger deres eget forespørgselssprog leveret af den respektive leverandør. De mangler generelt at håndtere komplekse forespørgsler som sammenlægninger, sammenføjninger osv.
Således er SQL bestemt en fordel for relationelle databaser, mens der for NoSQL-databaser er behov for at udvikle et standardiseret forespørgselssprog.
# 4) Sikkerhed:
Relationsdatabaser er meget sikre af deres arkitektur. Men i tilfælde af NoSQL-databaser, da de giver sharding-funktionen, og data distribueres, så det er en udfordrende del at administrere fortrolighed, privatliv og sikkerhed.
I NoSQL-databaser kræves autorisation, godkendelse og revision gennem eksterne metoder, afhængigt af hvilken NoSQL DB der bruges.
# 5) Datastyring - lagring og adgang:
SQL-databaser gemmer meget normaliserede og meget rene data. Data redundans undgås ved normalisering og udskæring af data i relationer (logiske tabeller). Således sker brugen af lager på en rimelig måde.
Tværtimod gemmer NoSQL DB'er data i samlinger, der er logiske og involverer en lavere grad af normalisering. Derfor indeholder de dataredundans. Replikationen hjælper med at forbedre datatilgængeligheden i NoSQL-databaser og sikrer også datatab.
c tilfældigt tal mellem 0 og 1
Dette handlede om de store forskelle mellem SQL- og NoSQL-databaser.
Hvordan adskiller relationelle og NoSQL-databaser sig fra en hybrid database?
En hybrid database er den, der anvender både relations- og NoSQL-databasemetoder i en enkelt DB-forekomst. En hybrid database nyder fordelene ved både Relational- og NoSQL-databaser og eliminerer deres begrænsninger.
Der kan være tilfælde, hvor software-apps kan drage endnu mere fordel ved at anvende forskellige løsninger inden for applikationen til specifikke opgaver.
For applikationer, der kræver hurtige transaktioner og hurtig respons, eller som udfører komplekse forespørgsler på data i realtid, er det mere passende at kombinere forskellige databaseteknologier til bestemte behandlingsbehov.
Kombinationen af både Relational og NoSQL-databaseteknologi (dvs. en hybrid database) genererer et bedre system med højere tilgængelighed, skalerbarhed og ydeevne.
Fordele ved hybrid database
En hybrid database giver betydelige fordele i forhold til in-memory såvel som DB-diske på disken. Hybrid Database bruger fysisk disk til lagring og hentning af data, men stadig bruger den hukommelse til de data, der er i aktiv brug for at øge ydeevnen.
Da en hybrid database understøtter begge typer databaser, er en af de åbenlyse fordele ved en hybrid DB dens fleksibilitet. Ved hjælp af en hybrid DB kan du opretholde en balance mellem ydeevne, pris og vedholdenhed.
For fuldt ud at forstå fordelene ved en hybrid database, lad os først undersøge fordelene og begrænsningerne ved in-memory database og on-disk database individuelt.
En in-memory database vil altid være betydeligt hurtigere end en on-disk database. Da der findes data direkte i RAM, er svartiden meget hurtig, og ventetid er ekstremt lav (mikrosekundskala). Omvendt er begrænsningen, at RAM er meget dyrere end en traditionel harddisk, og at den har meget lidt lagerkapacitet.
På den anden side har on-disk databaser enorm lagerkapacitet, og opbevaringen er ret billig. Men databaserne på disken har tendens til at have dårlig ydeevne, da disk I / O-operationen er meget dyr, og designet af den disk-residente database bruger ofte en masse CPU-ressourcer for at optimere diskadgangsmønstrene.
Dette er grunden til, at en hybrid database er så attraktiv. Det bevarer alle fordelene ved både in-memory DB & on-disk DB og eliminerer deres ulemper i en enkelt løsning. Du kan bruge hukommelsestabeller, hvis du har brug for høj ydeevne. Hvis du har brug for masser af lagerplads, kan du bruge disktabeller.
Fordele ved en hybrid database inkluderer:
- Ydeevne: Sortering, lagring og hentning af ofte tilgængelige data sker helt i hukommelsen snarere end fra disken. Dette får Hybrid Database til at fungere hurtigt. Hybride databaser bruger også optimeringsmaskiner til automatisk at vælge den bedste udførelsesplan på basis af statistik og de tilgængelige indekser for at forbedre den samlede ydeevne uanset dataens placering.
- Koste: Harddisk er billigere end RAM. Således kan de sparede penge bruges til at tilføje mere hukommelse for at øge ydeevnen.
- Udholdenhed: Da RAM-chips ikke kan komme tæt på lagringstætheden på en fysisk lagerdisk, anvendes harddiskene stadig til at gemme de data, der kræves til senere brug. Dette sikrer, at dataene ikke går tabt i tilfælde af strømsvigt.
- Fleksibilitet: Hybrid databaser giver dig muligheden for at udføre transaktionelle (OLTP) og analytiske (OLAP) arbejdsbelastninger parallelt. Dette kaldes som HTAP (hybrid transaktionel og analytisk behandling). HTAP giver bedre fleksibilitet til udviklerne, mens de opdaterer den eksisterende software eller bygger ny software. Dette gør hybriddatabaser meget velegnede til datadrevne apps i realtid.
- Rækker og kolonner: Hybrid Database giver mulighed for både rækkebaseret og kolonnebaseret lagring. Dette hjælper med at optimere både transaktions- og analytiske forespørgsler, hvilket resulterer i hurtigere søgning og rapportering. En hybridlagringsplan i en samlet database giver en yderst effektiv platform, hvor alle data er gemt på en måde, der optimeres til den aktuelle opgave.
- Implementering: Hybrid Database giver mulighed for både skybaserede implementeringer og lokale implementeringer. Cloudbaseret implementering fjerner nødvendigheden af kontinuerlig styring af database og teknologi via interne it-ressourcer. I mellemtiden giver implementering på stedet bedre kontrol, når det kræves. Dette hjælper faktisk virksomhederne med at bruge deres ressourcer og personale på en mere effektiv måde.
Hybrid databasearkitektur
Vi vil forstå arkitekturen i Hybrid Database gennem eksemplet på et hybrid databasesystem designet til lagring og styring af big data.
Lad os overveje et hybridsystem, der består af MySQL-database (relationel) og MongoDB (NoSQL). Data klassificeres i en struktureret og ustruktureret kategori.
Strukturerede data sendes til MongoDB, mens udvælgelsen af database til ustrukturerede data er afhængig af den tilstand, hvor applikationen bliver udført. I hybridtilstand sendes data til MongoDB og i SQL-tilstand sendes data til MySQL-databasen.
[billede kilde ]
Som du kan se i ovenstående arkitektoniske diagram, er systemet sammensat af to hovedkomponenter, dvs. SQL-komponent og MongoDB-komponent.
# 1) SQL-komponent: Denne komponent har en lagermotor, der administrerer datalagring i MySQL DB. Lagringsmotoren består af en transaktionslogfil og datafilgrupper, der kan opdeles ordentligt i datafiler, tabeller, indekser, omfang og side.
Transaktionslogfilen bruges til at opnå dataintegritet og datagendannelse. Begyndelsen og slutningen af hver operation og alle udførte ændringer registreres i transaktionslogfilen.
# 2) MongoDB-komponent: Denne komponent er ansvarlig for at sikre redundans og konsistens. Det gør brug af replikering til det samme. Tilstrømningen af data fra forskellige placeringer og forskellige formater er opdelt og cirkuleres ligeligt til en gruppe ikke-statiske udvidelige terminaler kendt som skår.
Metadata gemmes i konfigurationsserverne. For at sikre redundans har hver af serverne en replika af alle metadata. I tilfælde af en klientanmodning starter den en af routingprocesserne til at undersøge konfigurationsserverne for at se anmodningen.
Oversigt over DB Hybrid Interface.
Dette system integrerer varianterne af begge DB'erne (relationel og ikke-relationel) i en enkelt instans. Det kan bruges til styring og lagring af big data ved at eliminere svaghederne i begge databaser.
Hvordan fungerer hybride databaser?
For ressourcebegrænsede og højtydende systemer produceres en hybrid database ved fusion af to systemer, dvs. in-memory database og on-disk database. Det lader udvikleren slutte sig til både databasemodellerne, dvs. i hukommelsen og på disken i en enkelt DB-forekomst.
Betegnelse af et sæt data som midlertidigt (administreret i hukommelse), mens der vælges lagring på disk til resten af posttyperne, kræver en simpel databaseskemaerklæring. Den resulterende database bevarer styrker i hukommelsen (hastighed, lille databasefodaftryk, intuitiv native API osv.), Mens det muligvis kontrolleres omkostningsbesparelser og indbygget stabilitet i en on-disk-database.
[billede kilde ]
Den underliggende bearbejdning af hybriddatabaser er baseret på HTAP (Hybrid Transactional and Analytical Processing) funktionalitet. Til datalagring er både mediumtyperne, dvs. in-memory og on-disk, tilgængelige i et enkelt program. Dette tillader kunder at styre afvejninger mellem latenstid, omkostninger og lagringsbevaringsmuligheder.
For kunder og applikationer vil variansen i drift på tværs af lagringstyper være ubetydelig, da databehandling vil være ensartet på tværs af alle tabeller, men omkostningsbesparelser kan dog være betydelige.
Hybride databaser anvender optimeringsapparater til automatisk at vælge den mest egnede udførelsesplan baseret på statistikkerne og eksisterende indekser for at forbedre den samlede ydeevne uanset dataens placering.
Hybrid Database optimerer transaktions- og analytiske forespørgsler ved at understøtte både rækkebaseret (til transaktionsforespørgsler) og søjlebaseret lagring (til analytiske forespørgsler) med en enkelt DB-forekomst. Alle data opbevares på en måde, der optimerer den aktuelle drift.
Hybrid DB brugssager
Der er visse forretningsscenarier, hvor det ikke tilrådes at bruge hverken NoSQL-database alene eller Relational-database alene. I sådanne scenarier kommer brugen af hybrid DB ind i et billede, hvor en NoSQL-database føjes til en eksisterende relationsdatabase eller omvendt.
Lad os diskutere nogle af brugen af en hybrid DB.
# 1) Brugssag: Dokumentdatabase
ERP-software (Enterprise Resource Planning) er traditionelt et kvælningshold for Relational-databaser, men de mangler fleksibiliteten til at lade deres brugere tilpasse indtastningsformularerne uden nogen ændring af databaseskemaet.
Hvis vi tilføjer en NoSQL-dokumentdatabase til denne eksisterende ERP-løsning, kan brugerne oprette og redigere formularerne hurtigt efter behov. Dataene gemmes som dokumenter, og de forsegles i fremtiden for eventuelle formparameterændringer, der skubber fremad.
Nogle udbydere af relationsdatabaser har opfattet kravet om et sådant blandet arrangement og har aktualiseret noget som en dokumentdatabase i deres relationsdatabase. For eksempel yder Microsoft SQL Server 2016 support til lagring af JSON-dokumenter inde i celler, hvilket igen letter en vis arbejdsgang, men alligevel forvirrer opdatering af disse data i modsætning til opdatering af data i en normal tabel.
Dokumentdatabaser holder alt i form af et 'dokument', normalt et JSON-objekt. Da de ikke har brug for nogen struktur, kan du tilføje forskellige felter til hvert JSON-objekt, mens du husker, at det er afhængigt af dig at gøre disse data meningsfulde, mens du henter dem. Berømte dokumentdatabaser inkluderer MongoDB og Couchbase.
# 2) Brugssag: In-Memory Database And Graph Database
Opnåelsen af e-handelswebsteder afhænger intenst af deres kapacitet til at ordinere noget, der måske interesserer dig specifikt. Hvordan ville de gøre dette? De undersøger dine tidligere køb og sporer de ting, du har set, men købte ikke.
De gør det samme for dine ledsagere, for forskellige kunder i din region og forbinder disse oplysninger med det, der er på mode. Udfordringen er, at denne dataanalyse skal forekomme hurtigt for hver sideåbning og for hver kunde, det er en umulig handling, hvis du skal spørge din relationsdatabase og kombinere adskillige tabeller for at få resultater.
En mulig måde kan være at have en database i hukommelsen foran din relationsdatabase til at cache alle de krævede data for at udføre forespørgsler i hukommelsen snarere end at gå ud til disken hver gang. En forbedret løsning ville være at tilføje en grafdatabase såvel som at registrere alle dine relationer som kunde med hensyn til dine valg, hvem dine ledsagere er, deres likes og antipatier.
In-memory databaser er generelt nøgleværdibutik, der udføres i din RAM, men alligevel kan nogle af dem udholde information til harddisken, plus tilbyde replikeringssupport, snapshots og transaktionslogning. De mest berømte hukommelsesdatabaser inkluderer Memcached og Redis.
Grafdatabaser holder deres datagrafstrukturer, og de strømlines til hurtig forespørgsel og opslag. Dette opnås ved at føje en markør til hver post til deres tilsluttede poster. For grafdatabaser kan du udforske Neo4j og InfiniteGraph.
# 3) Brugssag: afsløring af svig
Uanset om du driver en onlinebutik eller en fysisk detailbutik, er det vigtigt at være konstant opmærksom på bedrageri. For at gøre det skal du hurtigt logge en hel del data fra forskellige dele af din ramme.
Da dataene stammer fra en bred vifte af pletter, skal du selvfølgelig tænke på dine webservere, dine filservere eller betalingsgateways, og de er ikke organiseret på samme måde for hver af disse, det ville være svært at oprette en relationsdatabase til dette formål.
Ligeledes er det meget muligt, at du efter et stykke tid begynder eller holder op med at logge et par parametre et eller andet sted i systemet, og du har brug for en database, der kan håndtere det. Søjledatabaser blev designet i lyset af denne grund, og de giver dig hurtige skrivninger, og alligevel skal du være forsigtig, mens du designer en for at sikre, at den opfylder dine krav.
Bedste fremgangsmåder til implementering af et hybrid databasesystem
- Vælg den rigtige hybridmodel baseret på dine data, omkostninger, ydeevne og ledelseskrav. Sikre en skalerbar databaseløsning, der imødekommer dine forretningsbehov, dvs. alt imens du opretholder sikkerhed, tilgængelighed, fleksibilitet og interoperabilitet inden for din nuværende infrastruktur. Prøv at holde din dataflytning minimal og vedligehold en enkel arkitektur.
- Forbered dig på hybrid implementering. Definer arbejdsgange godt.
- Gennemgå placeringen af data, dvs. hvor dataene skal opbevares, og hvordan de hentes.
- Ændr din sikkerhedstilgang. Kontroller for eventuelle sikkerhedsproblemer i dataoverførsel mellem lokale og cloud-ressourcer.
- Prøv at opretholde følgende tre kompetencer:
- Integrationskompetence: Evnen til at forbinde forskellige datastrømme på tværs af organisationen på en agil, effektiv og progressiv måde.
- Informationskompetence: Evnen til at håndtere mening og kontekst og dermed forretningsværdien af data.
- Transformationskompetence: Evnen til at foretage komplekse tværfunktionelle ændringer i forretningen som krævet af markedsforhold, teknologiske fremskridt og forretningsmuligheder ikke kun en gang, men som en fortsat proces.
I nogle situationer er det måske ikke gavnligt at skifte fra en eller flere RDBMS til NoSQL-database. Under disse omstændigheder kan det være et bedre valg at oprette et hybridsystem.
= >> Kontakt os at foreslå en liste her.Top hybride databaser at holde øje med
Lad os se på nogle af de bedste hybriddatabaser, der er tilgængelige i branchen.
# 1) Altibase Enterprise Hybrid Database[BEST samlet]
Altibase er en hybrid database, der samtidigt understøtter hukommelse og disklagring i en enkelt databaseløsning. Arkitekturen i Altibase tillader brug af hukommelsestabeller til højtydende og disktabeller til omkostningseffektiv opbevaring.
Det giver synkron og asynkron replikering og giver også ACID-overholdelse i realtid. Det er kompatibelt med AIX-, HP-UX-, Linux- og Windows-operativsystemer.
Dets vigtigste funktioner inkluderer understøttelse af hele SQL-standarden, Multiversion concurrency control (MVCC), Fuzzy og Ping-Pong-kontrolpunkt for periodiske sikkerhedskopier af data, replikering og databasefunktion. Faktisk var Altibase den første databaseleverandør i verden, der udviklede og kommercialiserede en hybrid database tilbage i 2005.
=> Besøg Altibase Enterprise Hybrid Database-websted# 2) DataStax Hybrid Cloud Database
DataStax Enterprise er en distribueret hybrid cloud-database udviklet på Apache Cassandra. Denne database er oprettet til en hybrid sky. Det giver en enkelt platform til alle slags applikationer overalt, i enhver sky. Det understøtter alle modeller, dvs. nøgleværdi, JSON, graf, tabelform.
Et andet spændende træk ved denne database er dens implementeringsklare avancerede arbejdsbelastninger. Inden for en enkelt sikkerhedsmodel giver den en fuldt integreret og optimeret database, graf, analyse, in-memory, søgning og Apache Kafka.
# 3) Orienter DB
hvordan man åbner .dat-filen på mac
OrientDB er en af sin slags multi-model open source NoSQL DBMS, der samler alt sammen evnen til grafer med dokument-, nøgle / værdi-, reaktive, objektorienterede og geospatiale modeller til en samlet skalerbar, højtydende operativ database.
Det fungerer meget hurtigere på grafoperationer. Det understøtter atomoperationer såvel som ACID-transaktioner med et transaktionsbaseret DBMS. Mens du bruger OrientDB, behøver du ikke lære et andet proprietært sprog, da det simpelthen fungerer med en database bygget på SQL.
# 4) LeanXcale
LeanXcale er let at arbejde med en database designet til transaktions- og analytiske arbejdsbelastninger. Denne ACID-kompatible database muliggør hurtig indsættelse og aggregering over realtidsdata.
Med LeanXcale kan du udføre operationer og analyser inden for den samme databasesystem på enhver skala. Du kan skalere lineært fra 1 til 100'ers noder.
Konklusion
I denne vejledning udforskede vi konceptet med Hybrid Database sammen med dens underliggende arkitektur og arbejde.
Vi lærte fordelene ved at bruge en hybrid database, hvordan den kan slutte sig til fordelene ved relationelle og ikke-relationelle DB'er, hukommelse og lagring på disken i en enkelt DB-forekomst og eliminere deres mangler, og hvordan det kan håndtere store data så godt . Vi kiggede også på nogle af de bedste Hybrid-databaser, der er tilgængelige på markedet.
Håber du nød denne informative tutorial om Hybrid Databaser !!
= >> Kontakt os at foreslå en liste her.Anbefalet læsning
- 40+ bedste databasetestværktøjer - Populære datatestløsninger
- Top 10 databasedesignværktøjer til opbygning af komplekse datamodeller
- Top 10 gratis databasesoftware til Windows, Linux og Mac
- Top 30 mest populære databasestyringssoftware: Komplet liste
- Top 8 mest populære open source DBMS-software i Enterprise-kvalitet
- SQL vs NoSQL Præcise forskelle og vide, hvornår man skal bruge NoSQL og SQL
- Databasetestning med JMeter
- En enkel tilgang til XML til databasetest