what is hybrid database
En komplett guide till hybriddatabas med listan över marknadens bästa hybriddatabas:
TILL Hybriddatabas är en balanserad Databas Management System erbjuder högpresterande databehandling i huvudminnet tillsammans med enorma lagringskapaciteter på den fysiska disken.
Denna handledning ger dig en detaljerad förklaring av betydelsen, fördelarna, arkitekturen och implementeringen av hybriddatabasen i enkla termer. En lista över de mest populära hybriddatabaser som används över hela världen har också inkluderats här för din referens.
Vad du kommer att lära dig:
- Vad är en hybriddatabas?
- Skillnad mellan relationsdatabaser, NoSQL-databaser och hybriddatabas
- Hur skiljer sig relations- och NoSQL-databaser från en hybriddatabas?
- Fördelar med hybriddatabas
- Hybrid databasarkitektur
- Hur fungerar hybriddatabaser?
- Hybrid DB-användningsfall
- Bästa metoder för att implementera ett hybriddatabassystem
- De bästa hybriddatabaserna att se upp
- Slutsats
Vad är en hybriddatabas?
En hybriddatabas erbjuder både en in-memory-databas och en on-disk-databas i en enda integrerad motor. Följaktligen kan data lagras och hanteras antingen endast i huvudminnet eller på hårddisken eller i kombinationen av båda.
Det bästa exemplet på en hybriddatabas är Altibase .
Det enhetliga arrangemanget för båda typerna av databaser möjliggör extraordinär flexibilitet och kraftfulla funktioner. Dessutom, idag är definitionen av hybriddatabaser inte bara begränsad till denna datalagringsförståelse, men en hybriddatabas från nutiden gör mycket mer än så.
Illustration av en hybriddatabas:
vad är nätverkssäkerhetsnyckel som inte matchar
Eftersom de flesta av organisationerna nu flyttar till molnet, måste hybriddatabaser därför vara hybrid i arkitektonisk mening samt kombinera användningen av offentliga och privata moln. Ibland definieras en hybriddatabas också som integration av Relational- och NoSQL-databaser.
En bra hybriddatabas bör vara fullständigt distribuerad och måste ha hög tillgänglighet, tillförlitlighet och skalbarhet.
Skillnad mellan relationsdatabaser, NoSQL-databaser och hybriddatabas
I relationsdatabaser finns data i form av relationer (tabeller) och kan hämtas med SQL eller andra strukturerade språkkommandon.
Å andra sidan använder en NoSQL-databas inte tabeller för lagring av data. Den lagrar data på ett annat antal sätt, inklusive nyckelvärdesbutiker, dokumentlager, grafer, objektlagringsmetoder etc. Detta gör det enklare för komplexa och distribuerade system att komma åt databasinformationen.
Vissa NoSQL-databaser kan dock sakna omedelbar datakonsistens. Som du förstår att en hybriddatabas är en kombination av Relational- och NoSQL-databaser är det viktigt för oss att vi djupt går igenom skillnaderna mellan relations- och NoSQL-databaser.
Låt oss skilja dem på följande parametrar:
# 1) Skalbarhet och prestanda:
Relations- eller SQL-databaser använder vertikal skalbarhet.
Det betyder att när mängden data ökas kräver det en utvidgning av den befintliga nodens lagringskapacitet och processorkraft. Till exempel kapaciteten för CPU, RAM och scenlagringsenhet (SSD) för DB-servern. Denna vertikala skalbarhet är mycket kostsam på grund av den underliggande hårdvarukostnaden.
Däremot använder NoSQL-databaserna horisontell skalbarhet, dvs. när datamängden ökas utvidgas systemet genom att lägga till lägenoder för datalagring och datorkraft, T.ex , lägga till servrar till NoSQL DB-infrastruktur. Detta är en billigare lösning jämfört med vertikal skalbarhet.
Generellt sett har NoSQL-databaser också funktioner för automatisk delning som distribuerar data på olika servrar för att öka prestandan.
Det huvudsakliga syftet med relationsdatabaser är att strikt uppfylla egenskaperna för ACID (Atomicitet, Konsistens, Isolering och Hållbarhet), vilket är en typ av genomförbar uppgift för NoSQL-databaser. Därför är integriteten och tillförlitligheten hos relationsdatabaser definitivt mer än NoSQL-databaser.
För NoSQL-databaser är det svårt att upprätthålla ACID-egenskaper eftersom de använder horisontell skalning. De förlitar sig på BASE (Basically Available, Soft state, Eventually consistent) -principer och är således mer flexibla än Relational-databaserna.
# 2) Flexibilitet:
SQL-databaser har statiska och fördefinierade scheman medan NoSQL-databaser har ett dynamiskt schema som inte krävs fördefinierat. Modifiering av schemat i SQL-databaser är komplicerat och misslyckat medan det är lätt att anpassa ändringar i datastrukturen vid NoSQL-databaser.
Detta är anledningen till att NoSQL-databaser föredras i smidiga och skalbara miljöer. Dessutom hanterar SQL-databaser endast strukturerad data, medan NoSQL-databaser kan hantera strukturerade, ostrukturerade och halvstrukturerade data.
# 3) Frågespråk:
Relationsdatabaser använder SQL (Structured Query Language). SQL är ett kraftfullt frågespråk och kan hantera komplexa frågor via ett standardiserat gränssnitt.
Tvärtom har NoSQL-databaser inget standardiserat språk för att fråga data. De använder sitt eget frågespråk som tillhandahålls av respektive leverantör. De saknar i allmänhet hantering av komplexa frågor som aggregeringar, sammanfogningar etc.
Således är SQL definitivt en fördel för relationsdatabaser, medan det för NoSQL-databaser finns ett behov av att utveckla ett standardiserat frågespråk.
# 4) Säkerhet:
Relationsdatabaser är mycket säkra av sin arkitektur. Men när det gäller NoSQL-databaser, eftersom de tillhandahåller delningsfunktionen och data distribueras, är hantering av konfidentialitet, integritet och säkerhet en utmanande del.
I NoSQL-databaser krävs auktorisering, autentisering och revision genom externa metoder beroende på vilken NoSQL DB som används.
# 5) Datahantering - lagring och åtkomst:
SQL-databaser lagrar mycket normaliserade och mycket rena data. Dataredundans undviks genom normalisering och skärning av data i relationer (logiska tabeller). Således sker användning av lagring på ett rimligt sätt.
Tvärtom, NoSQL DB: er lagrar data i samlingar som logiska relationer och innebär en lägre grad av normalisering. Därför innehåller de dataredundans. Replikeringen hjälper till att förbättra datatillgängligheten i NoSQL-databaser och säkerställer också dataförlust.
Det handlade om de stora skillnaderna mellan SQL- och NoSQL-databaser.
Hur skiljer sig relations- och NoSQL-databaser från en hybriddatabas?
En hybriddatabas är den som använder både relations- och NoSQL-databasmetoder i en enda DB-instans. En hybriddatabas har fördelarna med både relations- och NoSQL-databaser och eliminerar deras begränsningar.
Det kan finnas tillfällen där programvaruapparna kan dra ännu större fördel genom att använda olika lösningar inom applikationen för specifika uppgifter.
För applikationer som kräver snabba transaktioner och snabb respons eller som utför komplexa frågor om data i realtid är det mer lämpligt att kombinera olika databasteknologier för särskilda behandlingsbehov.
Kombinationen av både Relational- och NoSQL-databassteknik (dvs. en hybriddatabas) genererar ett bättre system med högre tillgänglighet, skalbarhet och prestanda.
Fördelar med hybriddatabas
En hybriddatabas erbjuder betydande fördelar jämfört med in-minne såväl som på hårddisk-databaser. Hybriddatabasen förbrukar fysisk disk för att lagra och hämta data, men ändå använder den minne för data som används aktivt för att öka prestandan.
Eftersom en hybriddatabas stöder båda typerna av databaser är en av de uppenbara fördelarna med en hybrid DB dess flexibilitet. Med en hybrid DB kan du upprätthålla en balans mellan prestanda, kostnad och uthållighet.
För att förstå fördelarna med en hybriddatabas, låt oss först utforska fördelarna och begränsningarna för databasen i minnet och databasen på skivan individuellt.
En minnesdatabas kommer alltid att vara betydligt snabbare än en databas på hårddisken. Eftersom data finns direkt i RAM är svarstiden mycket snabb och latensen är extremt låg (mikrosekundskala). Omvänt är begränsningen att RAM är mycket dyrare än en traditionell hårddisk och har mycket liten lagringskapacitet.
Å andra sidan har databaser på hårddisken enorm lagringskapacitet och lagringen är ganska billig. Men databaserna på disken tenderar att ha dålig prestanda eftersom disk-I / O-operationen är mycket dyr, och utformningen av den databasresistenta databasen spenderar ofta mycket CPU-resurser för att optimera diskåtkomstmönstren.
Detta är anledningen till att en hybriddatabas är så attraktiv. Den behåller alla fördelar med både DB-minne och DB-minne och eliminerar deras nackdelar i en enda lösning. Du kan använda minnestabeller om du behöver hög prestanda. Om du behöver mycket lagringsutrymme kan du använda diskettabeller.
Fördelarna med en hybriddatabas inkluderar:
- Prestanda: Sortering, lagring och hämtning av data som ofta nås händer helt i minnet snarare än från hårddisken. Detta får verkligen Hybrid Database att prestera snabbt. Hybriddatabaser använder också optimerare för att automatiskt välja den bästa exekveringsplanen på grundval av statistik och tillgängliga index för att förbättra den totala prestandan oavsett data.
- Kosta: Hårddisken är billigare än RAM. Således kan de sparade pengarna användas för att lägga till mer minne för att öka prestanda.
- Uthållighet: Eftersom RAM-chips inte kan komma nära lagringstätheten för en fysisk lagringsdisk, används hårddiskarna fortfarande för att lagra den data som krävs för senare användning. Detta försäkrar att data inte går förlorade vid strömavbrott.
- Flexibilitet: Hybriddatabaser ger dig möjlighet att utföra transaktionella (OLTP) och analytiska (OLAP) arbetsbelastningar parallellt. Detta kallas HTAP (Hybrid Transactional and Analytical Processing). HTAP ger utvecklarna bättre flexibilitet samtidigt som de uppdaterar den befintliga programvaran eller bygger ny programvara. Detta gör hybriddatabaser mycket lämpliga för datadrivna appar i realtid.
- Rader och kolumner: Hybriddatabas möjliggör både radbaserad och kolumnbaserad lagring. Detta hjälper till att optimera både transaktions- och analytiska frågor, vilket resulterar i snabbare sökning och rapportering. En hybridlagringsplan i en enhetlig databas ger en mycket effektiv plattform, med all data lagrad på ett sätt som optimerar för uppgiften.
- Spridning: Hybriddatabas möjliggör både molnbaserade distributioner och lokala distributioner. Molnbaserad distribution tar bort behovet av kontinuerlig hantering av databas och teknik med interna IT-resurser. Under tiden ger distribution på plats bättre kontroll när det behövs. Detta hjälper verkligen företagen att använda sina resurser och personal på ett mer effektivt sätt.
Hybrid databasarkitektur
Vi kommer att förstå arkitekturen i Hybrid Database genom exemplet på ett hybriddatabassystem utformat för lagring och hantering av big data.
c ++ bubblasorteringsalgoritm
Låt oss överväga ett hybridsystem som består av MySQL-databas (relationell) och MongoDB (NoSQL). Data klassificeras i en strukturerad och ostrukturerad kategori.
Strukturerad data skickas till MongoDB, medan valet av databas för ostrukturerad data är beroende av det läge i vilket applikationen körs. I hybridläge skickas data till MongoDB och i SQL-läge skickas data till MySQL-databasen.
[bild källa ]
Som du kan se i ovanstående arkitekturdiagram består systemet av två huvudkomponenter, dvs SQL-komponent och MongoDB-komponent.
# 1) SQL-komponent: Denna komponent har en lagringsmotor som hanterar datalagring i MySQL DB. Lagringsmotorn består av en transaktionsloggfil och datafilgrupper som kan delas ordentligt i datafiler, tabeller, index, omfattning och sida.
Transaktionsloggfilen används för att uppnå dataintegritet och dataåterställning. Början och slutet av varje operation och alla ändringar som gjorts registreras i transaktionsloggfilen.
# 2) MongoDB-komponent: Denna komponent ansvarar för att säkerställa redundans och konsekvens. Det använder replikering för samma. Inflödet av data från olika platser och olika format är uppdelat och cirkuleras lika till en grupp icke-statiska förlängningsbara terminaler som kallas skärvor.
Metadata sparas i konfigurationsservrarna. För att säkerställa redundans har var och en av servrarna en kopia av alla metadata. I händelse av en klientförfrågan startar den en av routningsprocesserna för att undersöka konfigurationsservrarna för att se positionen för begäran.
Översikt över DB Hybrid Interface.
Detta system integrerar smakerna från båda DB: erna (relationella och icke-relationella) i en enda instans. Den kan användas för hantering och lagring av stora data genom att eliminera svagheterna i båda databaserna.
Hur fungerar hybriddatabaser?
För resursbegränsade och högpresterande system produceras en hybriddatabas genom sammansmältning av två system, dvs in-memory-databas och on-disk-databas. Det låter utvecklaren gå med i både databasmodellerna, dvs. i minnet och på disken i en enda DB-instans.
Att beteckna en uppsättning data som övergående (hanteras i minnet), medan du väljer lagring på disken för resten av posttyperna, kräver en enkel databasdeklaration. Den resulterande databasen bevarar styrkan i minnet (hastighet, litet databasavtryck, intuitivt native API, etc.), samtidigt som det möjligen kontrolleras kostnadsbesparingar och inbyggd stabilitet för en databas på disken.
[bild källa ]
Den underliggande bearbetningen av hybriddatabaserna är baserad på funktionaliteten HTAP (Hybrid Transactional and Analytical Processing). För datalagring finns både medietyperna, dvs. i minnet och på disken, tillgängliga i en enda applikation. Detta tillåter kunder att hantera avvägningar mellan alternativ för latens, kostnad och lagring.
För kunder och applikationer kommer variansen i drift korsvis lagringstyper att vara försumbar, eftersom datamanipulation kommer att vara konsekvent i alla tabeller, men kostnadsbesparingar kan dock vara betydande.
Hybriddatabaser använder optimerare för att automatiskt välja den lämpligaste exekveringsplanen baserat på statistik och befintliga index för att förbättra den totala prestandan oavsett datans plats.
Hybriddatabasen optimerar transaktions- och analytiska frågor genom att stödja både radbaserad (för transaktionsfrågor) och kolumnbaserad lagring (för analytiska frågor) med en enda DB-instans. All data hålls på ett sätt som optimerar den aktuella driften.
Hybrid DB-användningsfall
Det finns vissa affärsscenarier där det inte är tillrådligt att använda NoSQL-databasen ensam eller Relational-databasen ensam. I sådana scenarier kommer användningen av hybrid DB till en bild där en NoSQL-databas läggs till i en befintlig relationsdatabas eller visa versa.
Låt oss diskutera några användningsfall för en hybrid DB.
# 1) Användningsfall: Dokumentdatabas
ERP-programvara (Enterprise Resource Planning) är traditionellt ett strypstång för relationsdatabaser, men de saknar flexibiliteten att låta sina användare anpassa inmatningsformulären utan att ändra databasschemat.
Om vi lägger till en NoSQL-dokumentdatabas i denna befintliga ERP-lösning kan användare skapa och redigera formulären snabbt efter behov. Uppgifterna kommer att sparas som dokument och kommer att förseglas i framtiden för ändringar av formulärparametrar som skjuter framåt.
Vissa leverantörer av relationsdatabaser har upplevt kravet på ett sådant blandat arrangemang och har aktualiserat något som en dokumentdatabas i sin relationsdatabas. Exempelvis ger Microsoft SQL Server 2016 stöd för att lagra JSON-dokument inuti celler, vilket i sin tur underlättar ett visst arbetsflöde, men ändå är det oklart att uppdatera data kontrasterat med att uppdatera data i en normal tabell.
Dokumentdatabaser håller allt i form av ett ”dokument”, normalt ett JSON-objekt. Eftersom de inte behöver någon struktur kan du lägga till olika fält till varje JSON-objekt, samtidigt som du kommer ihåg att det är beroende av dig att göra den informationen meningsfull medan du hämtar den. Kända dokumentdatabaser inkluderar MongoDB och Couchbase.
# 2) Användningsfall: In-Memory Database And Graph Database
Uppnåendet av e-handelswebbplatser beror intensivt på deras förmåga att ordinera något som kan intressera dig specifikt. Hur skulle de göra detta? De undersöker dina tidigare köp och spårar de saker du har sett, men köpte inte.
De kommer att göra samma sak för dina följeslagare, för olika kunder i din region och associerar denna information med det som är på modet. Utmaningen är att denna dataanalys ska ske snabbt för varje sidöppning och för varje kund, det är en omöjlig handling om du måste fråga din relationsdatabas och kombinera flera tabeller för att få resultat.
Ett möjligt sätt kan vara att ha en databas i minnet före din relationsdatabas för att cacha alla nödvändiga data för att utföra frågor i minnet, snarare än att gå till disken varje gång. En förbättrad lösning skulle vara att lägga till en grafdatabas för att hålla reda på alla dina relationer som kund med avseende på dina val, vem dina följeslagare är, deras gillar och ogillar.
Databaser i minnet är i allmänhet nyckel-värdebutik som körs i ditt RAM-minne, men vissa av dem kan uthärda information till hårddisken, plus erbjuda replikeringsstöd, ögonblicksbilder och transaktionsloggning. De mest kända minnesdatabaserna inkluderar Memcached och Redis.
Grafdatabaser behåller sina datastrukturer och de är strömlinjeformade för snabba frågor och uppslag. Detta uppnås genom att lägga till en pekare till varje post i deras anslutna poster. För grafdatabaser kan du utforska Neo4j och InfiniteGraph.
# 3) Användningsfall: Bedrägeri upptäckt
Oavsett om du driver en onlinebutik eller en fysisk butik, är det viktigt att ständigt vara vaksam för bedrägerier. För att göra det måste du snabbt logga mycket data från olika delar av ditt ramverk.
Eftersom data kommer från ett brett spektrum av fläckar måste du självklart tänka på dina webbservrar, dina filservrar eller betalningsgateways och det är inte organiserat på samma sätt för var och en av dem, det skulle vara svårt att skapa en relationsdatabas för detta ändamål.
På samma sätt är det mycket möjligt att du efter en tid börjar eller slutar logga några parametrar någonstans i systemet, och du behöver en databas som kan hantera det. Kolumndatabaser designades mot bakgrund av detta och de ger dig snabba skrivningar, och ändå måste du vara försiktig när du utformar en för att säkerställa att den uppfyller dina krav.
Bästa metoder för att implementera ett hybriddatabassystem
- Välj rätt hybridmodell baserat på dina data, kostnad, prestanda och hanteringskrav. Säkerställ en skalbar databaslösning som uppfyller dina affärsbehov, dvs. samtidigt som du upprätthåller säkerhet, tillgänglighet, flexibilitet och interoperabilitet inom din nuvarande infrastruktur. Försök att minimera din datarörelse och behåll en enkel arkitektur.
- Förbered dig på hybridimplementering. Definiera arbetsflödena bra.
- Granska placeringen av data, dvs var data ska förvaras och hur man hämtar den.
- Ändra din säkerhetsstrategi. Kontrollera om det finns säkerhetsproblem vid dataöverföring mellan lokala och molnresurser.
- Försök att behålla följande tre kompetenser:
- Integrationskompetens: Möjligheten att ansluta distinkta dataströmmar över hela organisationen på ett smidigt, effektivt och progressivt sätt.
- Informationskompetens: Förmågan att hantera mening och sammanhang och därmed affärsvärdet för data.
- Transformationskompetens: Möjligheten att göra komplexa tvärfunktionella förändringar i verksamheten som krävs av marknadsförhållanden, teknikframsteg och affärsmöjligheter inte bara en gång utan som en kontinuerlig process.
I vissa situationer är det inte bra att byta från en eller flera RDBMS till NoSQL-databaser. Under dessa omständigheter kan det vara ett bättre val att skapa ett hybridsystem.
= >> Kontakta oss för att föreslå en lista här.De bästa hybriddatabaserna att se upp
Låt oss ta en titt på några av de bästa hybriddatabaserna som finns i branschen.
# 1) Altibase Enterprise Hybrid Database[BÄSTA totalt]
Altibase är en hybriddatabas som samtidigt stöder minne och disklagring i en enda databaslösning. Arkitekturen i Altibase tillåter användning av minnestabeller för högpresterande och diskbord för kostnadseffektiv lagring.
Den tillhandahåller synkron och asynkron replikering och ger också ACID-efterlevnad i realtid. Den är kompatibel med AIX-, HP-UX-, Linux- och Windows-operativsystem.
Dess huvudfunktioner inkluderar stöd för hela SQL-standarden, Multiversion concurrency control (MVCC), Fuzzy och Ping-Pong-kontrollpunkt för periodisk säkerhetskopiering av data, replikering och databaslänkfunktionalitet. Faktum är att Altibase var den första databasleverantören i världen som utvecklade och kommersialiserade en hybriddatabas redan 2005.
=> Besök Altibase Enterprise Hybrid Database Webbplats# 2) DataStax Hybrid Cloud Database
DataStax Enterprise är en distribuerad hybrid molndatabas utvecklad på Apache Cassandra. Denna databas skapas för ett hybridmoln. Det ger en enda plattform för alla typer av applikationer var som helst, i vilket moln som helst. Den stöder alla modeller, dvs. nyckel-värde, JSON, graf, tabell.
En annan spännande funktion i denna databas är dess distributionsklara avancerade arbetsbelastningar. Inom en enda säkerhetsmodell tillhandahåller den en helt integrerad och optimerad databas, graf, analys, in-minne, sökning och Apache Kafka.
# 3) Orientera DB
vad är den bästa gratis nedladdningen av musik?
OrientDB är en av sitt slag flermodell öppen källkod NoSQL DBMS som sammanför allt med förmågan för grafer med dokument, nyckel / värde, reaktiva, objektorienterade och geospatiala modeller till en enhetlig skalbar, högpresterande operativ databas.
Det fungerar mycket snabbare på grafoperationer. Den stöder atomåtgärder såväl som ACID-transaktioner med ett transaktionsdebms. När du använder OrientDB behöver du inte lära dig ett annat proprietärt språk eftersom det bara fungerar med en databas byggd på SQL.
# 4) LeanXcale
LeanXcale är lätt att arbeta med en databas utformad för transaktions- och analytiska arbetsbelastningar. Denna ACID-kompatibla databas möjliggör snabb insättning och aggregering över realtidsdata.
Med LeanXcale kan du utföra operationer och analyser inom samma databashanterare i vilken skala som helst. Du kan linjärt skala ut från 1 till 100-talets noder.
Slutsats
I denna handledning undersökte vi konceptet för Hybrid Database, tillsammans med dess underliggande arkitektur och arbete.
Vi lärde oss fördelarna med att använda en hybriddatabas, hur den kan gå med i fördelarna med relations- och icke-relationsdatabaser, lagring i minnet och på hårddisken i en enda DB-instans och eliminera deras brister och hur den kan hantera stora data så bra . Vi tittade också på några av de bästa Hybrid-databaserna som finns tillgängliga på marknaden.
Hoppas du gillade den här informativa handledningen om Hybrid Databases !!
= >> Kontakta oss för att föreslå en lista här.Rekommenderad läsning
- 40+ bästa databastestverktyg - Populära datatestlösningar
- Topp 10 databasdesignverktyg för att bygga komplexa datamodeller
- Topp 10 gratis databasprogramvara för Windows, Linux och Mac
- Topp 30 mest populära databashanteringsprogram: Komplett lista
- Topp 8 mest populära Open Source DBMS-programvara för företagsklass
- SQL vs NoSQL Exakta skillnader och vet när du ska använda NoSQL och SQL
- Databastestning med JMeter
- En enkel metod för testning av XML till databas