Меню

Що таке гібридна база даних? Список найкращих гібридних баз даних

  • Головна
  • Інший
  • Що таке гібридна база даних? Список найкращих гібридних баз даних

what is hybrid database

Спробуйте Наш Інструмент Для Усунення Проблем

Повне керівництво з гібридної бази даних зі списком найкращих гібридних баз даних на ринку:

ДО Гібридна база даних є збалансованим База даних Система управління пропонує високопродуктивну обробку даних в основній пам’яті разом з величезними можливостями зберігання фізичного диска.

Цей підручник дасть вам детальне пояснення значення, переваг, архітектури та впровадження гібридної бази даних простими словами. Список найпопулярніших гібридних баз даних, що використовуються у всьому світі, також був включений сюди для довідки.

Гібридна база даних

Що ви дізнаєтесь:

Що таке гібридна база даних?

Гібридна база даних пропонує характеристики як бази даних у пам’яті, так і бази даних на диску в одному інтегрованому механізмі. Отже, дані можуть зберігатися та експлуатуватися або лише в основній пам’яті, або на диску, або в поєднанні обох.

Найкращим прикладом гібридної бази даних є Altibase .

Уніфіковане розташування обох видів баз даних забезпечує надзвичайну гнучкість та енергійні функціональні можливості. Крім того, в наші дні визначення гібридних баз даних не просто обмежується цим сенсом зберігання даних, а гібридна база даних сьогодні робить набагато більше, ніж це.

Ілюстрація гібридної бази даних:

Гібридна база даних

як відкрити файл .swf -

Оскільки зараз більшість організацій переходить до хмарних, отже, гібридні бази даних повинні бути гібридними в архітектурному сенсі, а також поєднувати використання державних та приватних хмар. Часом гібридна база даних також визначається як інтеграція баз даних Relational та NoSQL.

Хороша гібридна база даних повинна бути повністю розподілена і повинна мати високу доступність, надійність та масштабованість.

Різниця між реляційними базами даних, базами даних NoSQL та гібридною базою даних

У Реляційних базах даних дані існують у формі відношень (наборів таблиць) і можуть бути отримані за допомогою SQL або інших команд структурованої мови.

З іншого боку, база даних NoSQL не використовує таблиці для зберігання даних. Він зберігає дані іншими способами, включаючи сховища ключових значень, сховища документів, графіки, методи зберігання об’єктів тощо. Це спрощує доступ складних та розподілених систем до інформації бази даних.

Однак у деяких базах даних NoSQL може бути відсутня негайна узгодженість даних. Оскільки ви розумієте, що гібридна база даних - це поєднання реляційних баз даних та баз даних NoSQL, для нас важливо глибоко вивчити відмінності між реляційними базами даних та базами даних NoSQL.

Давайте розмежуємо їх за такими параметрами:

# 1) Масштабованість та продуктивність:

Реляційні бази даних або бази даних використовують вертикальну масштабованість.

Це означає, що коли обсяг даних збільшується, це вимагає збільшення обсягу пам’яті та потужності обробки існуючого вузла. Наприклад, ємність центрального процесора, оперативної пам'яті та накопичувача сцени (SSD) сервера БД. Ця вертикальна масштабованість дуже дорога через основну вартість обладнання.

На відміну від цього, бази даних NoSQL використовують горизонтальну масштабованість, тобто коли обсяг даних збільшується, система розширюється додаванням вузлів режиму для зберігання даних та обчислювальної потужності, Наприклад, , додавання серверів до інфраструктури БД NoSQL. Це більш дешеве рішення порівняно з вертикальною масштабованістю.

Як правило, бази даних NoSQL також мають функції автоматичного шардінгу, які розподіляють дані на різних серверах з метою підвищення продуктивності.

Основна мета Реляційних баз даних - суворо відповідати властивостям ACID (атомність, послідовність, ізоляція та довговічність), що є свого роду нездійсненним завданням для баз даних NoSQL. Отже, цілісність та надійність реляційних баз даних, безумовно, більше, ніж баз даних NoSQL.

Для баз даних NoSQL важко підтримувати властивості ACID, оскільки вони використовують горизонтальне масштабування. Вони покладаються на принципи BASE (Basically Available, Soft state, врешті-решт, послідовні) і, отже, є більш гнучкими, ніж реляційні бази даних.

# 2) Гнучкість:

Бази даних SQL мають статичну та заздалегідь визначену схему, тоді як бази даних NoSQL мають динамічну схему, яку не потрібно попередньо визначати. Модифікація схеми в базах даних SQL є складною та схильною до відмов, тоді як у структурі баз даних NoSQL легко змінити структуру даних.

Це є причиною того, що бази даних NoSQL є переважними в гнучких та масштабованих середовищах. Крім того, бази даних SQL обробляють лише структуровані дані, тоді як бази даних NoSQL можуть обробляти структуровані, неструктуровані та напівструктуровані дані.

# 3) Мова запиту:

Реляційні бази даних використовують SQL (мова структурованих запитів). SQL - це потужна мова запитів, яка може управляти складними запитами за допомогою стандартизованого інтерфейсу.

Навпаки, бази даних NoSQL не мають жодної стандартизованої мови для запитів даних. Вони використовують власну мову запитів, надану відповідним постачальником. Як правило, їм бракує обробки складних запитів, таких як агрегування, об’єднання тощо.

Таким чином, SQL, безумовно, є перевагою для реляційних баз даних, тоді як для баз даних NoSQL існує потреба у розробці стандартизованої мови запитів.

# 4) Безпека:

Реляційні бази даних дуже захищені своєю архітектурою. Але у випадку з базами даних NoSQL, оскільки вони забезпечують функцію різкості, а дані розподіляються, тому управління конфіденційністю, конфіденційністю та безпекою є складною частиною.

У базах даних NoSQL авторизація, автентифікація та аудит повинні виконуватися за допомогою зовнішніх методів, залежно від того, яка база даних NoSQL використовується.

# 5) Управління даними - Зберігання та доступ:

Бази даних SQL зберігають високо нормовані та дуже чисті дані. Надлишку даних вдається уникнути нормалізацією та нарізуванням даних у відносинах (логічні таблиці). Таким чином, використання сховища відбувається розумно.

Навпаки, бази даних NoSQL зберігають дані у колекціях, які мають логічні взаємозв'язки та мають нижчий ступінь нормалізації. Отже, вони містять надмірність даних. Реплікація допомагає поліпшити доступність даних у базах даних NoSQL, а також забезпечує втрату даних.

Все це стосувалось основних відмінностей між базами даних SQL та NoSQL.

Чим реляційні бази даних та NoSQL відрізняються від гібридної бази даних?

Гібридна база даних - це та, яка використовує як реляційні, так і методи баз даних NoSQL в одному екземплярі БД. Гібридна база даних користується перевагами як реляційних баз даних, так і NoSQL та усуває їх обмеження.

Можуть бути випадки, коли програмні програми можуть скористатися ще більшою перевагою, використовуючи різні рішення в додатку для конкретних завдань.

Запитання та відповіді на інтерв’ю в sql для досвідчених pdf

Для програм, які вимагають високошвидкісних транзакцій і швидкої реакції, або які виконують складні запити щодо даних у режимі реального часу, більш доцільним є поєднання різних технологій баз даних для конкретних потреб обробки.

Поєднання технологій баз даних Relational та NoSQL (тобто гібридної бази даних) створює кращу систему з вищою доступністю, масштабованістю та продуктивністю.

Переваги гібридної бази даних

Гібридна база даних пропонує значні переваги перед БД в пам’яті, а також на БД на диску. Гібридна база даних використовує фізичний диск для зберігання та отримання даних, але все ж вона використовує пам'ять для даних, які активно використовуються для підвищення продуктивності.

Оскільки гібридна база даних підтримує обидва типи баз даних, однією з очевидних переваг гібридної БД є її гнучкість. Використовуючи гібридну БД, ви можете підтримувати баланс між продуктивністю, вартістю та стійкістю.

Щоб повністю зрозуміти переваги гібридної бази даних, давайте спочатку вивчимо переваги та обмеження бази даних в пам'яті та бази даних на диску окремо.

База даних у пам’яті завжди буде значно швидшою, ніж база даних на диску. Оскільки дані існують безпосередньо в оперативній пам'яті, час відгуку дуже швидкий, а затримка надзвичайно низька (мікросекундна шкала). І навпаки, обмеження полягає в тому, що оперативна пам'ять коштує дуже дорого, ніж традиційний жорсткий диск, і вона має дуже невелику ємність.

З іншого боку, дискові бази даних мають величезну ємність, і зберігання є досить дешевим. Але на базі даних на диску, як правило, низька продуктивність, оскільки операція дискового вводу-виводу є дуже дорогою, і дизайн бази даних, що знаходиться на диску, часто витрачає багато ресурсів ЦП для того, щоб оптимізувати схеми доступу до диска.

Це причина, через яку гібридна база даних є настільки привабливою. Він зберігає всі переваги як БД в пам’яті, так і БД на диску та усуває їх недоліки в одному рішенні. Ви можете використовувати таблиці пам’яті, якщо вам потрібна висока продуктивність. Якщо вам потрібно багато місця для зберігання, ви можете використовувати таблиці дисків.

Переваги гібридної бази даних

Переваги гібридної бази даних включають:

  • Продуктивність: Сортування, зберігання та отримання часто доступних даних повністю відбувається в пам'яті, а не з диска. Це справді змушує гібридну базу даних працювати швидко. Крім того, гібридні бази даних використовують оптимізатори для автоматичного вибору найкращого плану виконання на основі статистичних даних та наявних індексів для покращення загальної ефективності незалежно від місця розташування даних.
  • Вартість: Жорсткий диск дешевше оперативної пам'яті. Таким чином, заощаджені гроші можна використати для додавання більше пам'яті з метою підвищення продуктивності.
  • Стійкість: Оскільки чіпи оперативної пам'яті не можуть наблизитися до щільності зберігання фізичного диска, жорсткі диски все ще використовуються для зберігання даних, необхідних для подальшого використання. Це гарантує, що дані не втрачаються у випадку відключення електроживлення.
  • Гнучкість: Гібридні бази даних дають можливість паралельно виконувати транзакційні (OLTP) та аналітичні (OLAP) навантаження. Це називається HTAP (гібридна транзакційна та аналітична обробка). HTAP забезпечує кращу гнучкість для розробників під час оновлення існуючого програмного забезпечення або створення нового програмного забезпечення. Це робить гібридні бази даних надзвичайно придатними для програм, керованих даними в режимі реального часу.
  • Рядки та стовпці: Гібридна база даних дозволяє зберігати як на основі рядків, так і на основі стовпців. Це допомагає оптимізувати як транзакційні, так і аналітичні запити, що призводить до швидшого пошуку та звітування. Гібридний план зберігання в уніфікованій базі даних забезпечує високоефективну платформу з усіма даними, що зберігаються таким чином, щоб оптимізувати завдання.
  • Розгортання: Гібридна база даних дозволяє здійснювати як хмарне розгортання, так і локальне розгортання. Хмарне розгортання усуває необхідність постійного управління базами даних та технологіями за допомогою внутрішніх ІТ-ресурсів. Тим часом локальне розгортання дає кращий контроль, коли це потрібно. Це справді допомагає підприємствам ефективніше використовувати свої ресурси та персонал.

Архітектура гібридної бази даних

Ми зрозуміємо архітектуру Гібридної бази даних на прикладі гібридної системи баз даних, призначеної для зберігання та управління великими даними.

Розглянемо гібридну систему, що складається з бази даних MySQL (реляційна) та MongoDB (NoSQL). Дані класифікуються на структуровану та неструктуровану категорію.

Структуровані дані надсилаються до MongoDB, тоді як вибір бази даних для неструктурованих даних залежить від режиму, в якому виконується програма. У гібридному режимі дані надсилаються до MongoDB, а в режимі SQL - до бази даних MySQL.

Архітектура гібридної бази даних

(зображення джерело )

Як ви можете бачити на наведеній вище архітектурній схемі, система складається з двох основних компонентів, тобто компонента SQL та компонента MongoDB.

# 1) Компонент SQL: Цей компонент має механізм зберігання, який управляє зберіганням даних у БД MySQL. Механізм зберігання складається з файлу журналу транзакцій та файлових груп даних, які можна впорядковано розділити на файли даних, таблиці, індекси, обсяги та сторінки.

Файл журналу транзакцій використовується для досягнення цілісності та відновлення даних. Початок і кінець кожної операції та всі внесені зміни записуються у файл журналу транзакцій.

# 2) Компонент MongoDB: Цей компонент відповідає за забезпечення надмірності та послідовності. Він використовує реплікацію для того самого. Приплив даних з різних місць і різних форматів розподіляється і рівномірно циркулюється до групи нестатичних розширюваних терміналів, відомих як осколки.

Метадані зберігаються на серверах конфігурації. Для забезпечення надмірності кожен із серверів має копію всіх метаданих. У разі запиту клієнта він запускає один із процесів маршрутизації для перевірки серверів конфігурації, щоб побачити позицію запиту.

Огляд гібридного інтерфейсу DB.

Гібридний інтерфейс БД

Ця система інтегрує смаки обох БД (реляційних та нереляційних) в одному єдиному екземплярі. Його можна використовувати для управління та зберігання великих даних, усуваючи слабкі сторони обох баз даних.

Як працюють гібридні бази даних?

Для обмежених ресурсів та високопродуктивних систем гібридна база даних створюється шляхом злиття двох систем, тобто бази даних у пам’яті та на базі даних на диску. Це дозволяє розробнику об'єднати обидві моделі баз даних, тобто в пам'яті та на диску, в одному екземплярі БД.

Позначаючи один набір даних як перехідний (керований в пам'яті), під час вибору сховища на диску для решти типів записів потрібно просте оголошення схеми бази даних. Отримана база даних зберігає потенції в пам’яті (швидкість, невеликий розмір бази даних, інтуїтивний власний API тощо), одночасно контролюючи економію коштів та вбудовану стабільність бази даних на диску.

Робота гібридних баз даних

(зображення джерело )

Основна робота гібридних баз даних базується на функціональності HTAP (гібридна транзакційна та аналітична обробка). Для зберігання даних обидва типи носіїв, тобто в пам'яті та на диску, доступні всередині однієї програми. Це дозволяє клієнтам управляти компромісами між параметрами затримки, вартості та збереження зберігання.

Для споживачів та додатків різниця у роботі міжхрестоподібних типів зберігання буде незначною, оскільки маніпулювання даними буде послідовним у всіх таблицях, однак економія коштів може бути значною.

Гібридні бази даних використовують оптимізатори для автоматичного вибору найбільш підходящого плану виконання на основі статистичних даних та існуючих індексів, щоб поліпшити загальну ефективність незалежно від місця розташування даних.

Гібридна база даних оптимізує транзакційні та аналітичні запити, підтримуючи як рядок (для транзакційних запитів), так і сховище на основі стовпців (для аналітичних запитів) одним екземпляром БД. Всі дані зберігаються таким чином, щоб оптимізувати поточну операцію.

Гібридні випадки використання БД

Є певні бізнес-сценарії, коли недоцільно використовувати ні базу даних NoSQL, ні реляційну базу даних. У таких сценаріях використання гібридної БД створює картину, коли база даних NoSQL додається до існуючої Реляційної бази даних або навпаки.

Давайте обговоримо деякі випадки використання гібридної БД.

# 1) Приклад використання: база даних документів

Програмне забезпечення для планування ресурсів підприємства (ERP) традиційно є задухом для реляційних баз даних, однак їм не вистачає гнучкості, щоб дозволити своїм користувачам налаштовувати форми введення, без будь-яких змін у схемі бази даних.

Якщо ми додаємо базу даних NoSQL до цього існуючого рішення ERP, тоді користувачі можуть швидко створювати та редагувати форми, як потрібно. Дані будуть збережені як документи, і вони будуть запечатані в майбутньому для будь-яких змін параметрів форми, що рухаються вперед.

Деякі постачальники реляційних баз даних сприйняли вимогу до такого змішаного механізму і актуалізували щось на зразок бази даних у своїй реляційній базі даних. Наприклад, Microsoft SQL Server 2016 надає підтримку для зберігання документів JSON всередині комірок, що, в свою чергу, полегшує певний робочий процес, але при цьому озадачує оновлення цих даних на відміну від оновлення даних у звичайній таблиці.

Бази даних документів містять усе у вигляді 'документа', як правило, об'єкта JSON. Оскільки їм не потрібна будь-яка структура, ви можете додавати різні поля до кожного об’єкта JSON, пам’ятаючи, що від вас залежить, чи зробите ці дані значущими під час їх отримання. Відомі бази даних документів включають MongoDB та Couchbase.

# 2) Приклад використання: база даних In-Memory та база даних графіків

Досягнення веб-сайтів електронної комерції сильно залежить від їх здатності прописувати щось, що може вас зацікавити. Як би вони це робили? Вони досліджують ваші минулі покупки та відстежують те, що ви дивилися, однак не купували.

Вони роблять так само для ваших супутників, для різних клієнтів у вашому регіоні, і пов'язують цю інформацію з тим, що в моді. Проблема полягає в тому, що цей аналіз даних повинен відбуватися швидко для кожного відкриття сторінки та кожного клієнта, це неможливо зробити, якщо вам потрібно запитати вашу реляційну базу даних та об’єднати численні таблиці, щоб отримати результати.

Можливим способом може бути наявність бази даних у пам’яті перед вашою реляційною базою даних, щоб кешувати всі необхідні дані для виконання запитів у пам’яті, а не кожного разу вирушати на диск. Поліпшеним рішенням було б додати базу даних графіків, а також вести облік усіх ваших стосунків як клієнта стосовно вашого вибору, ким є ваші супутники, їхніх симпатій та антипатій.

Бази даних в пам'яті, як правило, є сховищем ключ-значення, яке виконується у вашій оперативній пам'яті, проте деякі з них можуть передавати інформацію на жорсткий диск, а також пропонують підтримку реплікації, знімки та реєстрацію транзакцій. Найвідоміші бази даних в пам'яті включають Memcached та Redis.

Бази даних графіків зберігають свої структури графіків даних, і вони впорядковані для швидких запитів та пошуку. Це досягається додаванням покажчика до кожного запису до їх підключених записів. Для баз даних Graph ви можете дослідити Neo4j та InfiniteGraph.

# 3) Приклад використання: виявлення шахрайства

Незалежно від того, чи працюєте ви в Інтернет-магазині чи в фізичному магазині, дуже важливо постійно бути пильним у справах шахрайства. Для цього вам потрібно швидко записати велику кількість даних із різних частин вашого фреймворку.

Очевидно, що оскільки дані походять із широкого кола місць, вам потрібно подумати про свої веб-сервери, файлові сервери або платіжні шлюзи, і вони не організовані однаково для кожного з них, важко буде створити реляційна база даних для цієї мети.

Подібним чином, цілком можливо, що через деякий час ви почнете або припините реєстрацію кількох параметрів десь у системі, і вам потрібна база даних, яка може з цим справитись. Бази даних стовпців були розроблені з урахуванням цієї причини, і вони дають вам швидкі записи, але при цьому ви повинні бути обережними, розробляючи базу даних, щоб переконатися, що вона відповідає вашим вимогам.

Найкращі практики впровадження гібридної системи баз даних

  • Виберіть правильну гібридну модель, виходячи з ваших даних, вартості, продуктивності та вимог управління. Забезпечте масштабоване рішення баз даних, яке відповідає вашим потребам у бізнесі, тобто при збереженні безпеки, доступності, гнучкості та сумісності в рамках вашої поточної інфраструктури. Намагайтеся мінімізувати рух даних і підтримувати просту архітектуру.
  • Підготуйтеся до гібридного впровадження. Добре визначте робочі процеси.
  • Перегляньте розміщення даних, тобто де зберігати дані та як їх отримати.
  • Змініть свій підхід до безпеки. Перевірте наявність проблем із безпекою при передачі даних між локальними та хмарними ресурсами.
  • Намагайтеся підтримувати такі три компетенції:
    • Інтеграційна компетентність: Можливість гнучкого, ефективного та прогресивного з'єднання різних потоків даних в організації.
    • Інформаційна компетентність: Здатність обробляти значення та контекст і, отже, ділову цінність даних.
    • Компетентність трансформації: Здатність здійснювати складні міжфункціональні зміни у бізнесі, як того вимагають кон’юнктура ринку, технологічні досягнення та можливості для бізнесу, не лише один раз, а як постійний процес.

У деяких ситуаціях перехід від однієї або декількох СУБД до бази даних NoSQL може бути не корисним. За таких обставин може бути кращим вибором створити гібридну систему.

= >> Зв'яжіться з нами запропонувати список тут.

Найкращі гібридні бази даних, на які слід звернути увагу

Давайте поглянемо на деякі найкращі гібридні бази даних, які доступні в галузі.

# 1) Гібридна база даних Altibase Enterprise(НАЙКРАЩИЙ)

Гібридна база даних Altibase Enterprise

Altibase - це гібридна база даних, яка одночасно підтримує вбудовану пам’ять та дискове сховище в єдине рішення бази даних. Архітектура Altibase дозволяє використовувати таблиці пам'яті для високої продуктивності та таблиці дисків для економічного зберігання.

Він забезпечує синхронну та асинхронну реплікацію, а також забезпечує відповідність кислоті в режимі реального часу. Він сумісний з операційними системами AIX, HP-UX, Linux та Windows.

Основні його функції включають підтримку всього стандарту SQL, мультиверсійний контроль паралельності (MVCC), нечіткий та пінг-понг контрольний пункт для періодичних резервних копій даних, реплікації та функціональності посилань бази даних. Фактично, Altibase була першим постачальником у світі баз даних, який розробив та комерціалізував гібридну базу даних ще в 2005 році.

=> Відвідайте веб-сайт гібридної бази даних Altibase Enterprise

# 2) Гібридна хмарна база даних DataStax

Гібридна база даних DataStax

DataStax Enterprise - це розподілена гібридна хмарна база даних, розроблена на Apache Cassandra. Ця база даних створена для гібридної хмари. Він забезпечує єдину платформу для всіх типів програм в будь-якому місці та в будь-якій хмарі. Він підтримує всі моделі, тобто ключ-значення, JSON, графік, таблицю.

Ще однією цікавою особливістю цієї бази даних є розширені робочі навантаження, готові до розгортання. У рамках однієї моделі безпеки вона забезпечує повністю інтегровану та оптимізовану базу даних, графік, аналітику, пам’ять, пошук та Apache Kafka.

# 3) Orient DB

Orient DB

відмінності між c ++ та c

OrientDB є єдиною у своєму роді багатомодельною СУБД NoSQL, яка об’єднує всі можливості графіків з документом, ключем / значенням, реактивними, об’єктно-орієнтованими та геопросторовими моделями в єдину масштабовану, високопродуктивну операційну базу даних.

Це працює набагато швидше на графічних операціях. Він підтримує атомні операції, а також транзакції ACID із транзакційною СУБД. Використовуючи OrientDB, вам не потрібно вивчати іншу власну мову, оскільки вона просто працює з базою даних, побудованою на SQL.

# 4) LeanXcale

LeanXcale

LeanXcale легко працювати з базою даних, призначеною для транзакційних та аналітичних навантажень. Ця база даних, сумісна з ACID, дозволяє швидко вставляти та агрегувати дані в режимі реального часу.

За допомогою LeanXcale ви можете виконувати операції та аналітику в одному менеджері баз даних у будь-якому масштабі. Ви можете лінійно масштабувати вузли від 1 до 100.

Висновок

У цьому посібнику ми дослідили концепцію гібридної бази даних, а також її базову архітектуру та роботу.

Ми дізналися про переваги використання гібридної бази даних, як вона може об’єднати переваги реляційних та нереляційних БД, пам’яті в пам’яті та на диску в одному екземплярі БД та усунути їх недоліки та як вона може так добре обробляти великі дані . Ми також ознайомились з деякими найкращими гібридними базами даних, які доступні на ринку.

Сподіваюся, вам сподобався цей інформативний підручник з гібридних баз даних !!

= >> Зв'яжіться з нами запропонувати список тут.

Рекомендована література

^