O Apache Cassandra é um banco de dados distribuído NoSQL de código aberto.
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O que é Apache Cassandra?
Antes de se tornar open source, o Apache Cassandra foi projetado inicialmente no Facebook (agora Meta) para combinar recursos do DynamoDB da Amazon e do Bigtable do Google.
É amplamente utilizado por empresas como Netflix, Uber e Facebook devido à sua alta disponibilidade e escalabilidade.
Este artigo abordará como o Apache Cassandra é estruturado, como funciona e os diferentes recursos e benefícios de usá-lo como parte de sua pilha de tecnologia.
O que é NoSQL?
O Apache Cassandra se enquadra no grupo de bancos de dados conhecidos como bancos de dados NoSQL. Ao contrário dos bancos de dados relacionais ou SQL, os bancos de dados NoSQL não usam SQL ou relações da mesma forma que os bancos de dados SQL.
Isso cria vantagens em facilidade de uso e flexibilidade, sacrificando a capacidade de fazer consultas mais avançadas. No entanto, os bancos de dados NoSQL e SQL têm seus lugares onde cada um brilha.
Como funciona o Apache Cassandra?
O Cassandras é executado usando o Cassandra Query Language (CQL), que é sintaticamente muito semelhante ao Structured Query Language (SQL) usado por bancos de dados relacionais.
No entanto, ele não oferece suporte a determinados recursos, como junções, que a maioria dos bancos de dados relacionais possui. Isso ocorre porque o Cassandra é um banco de dados de consulta inicial. Isso significa que o banco de dados é projetado com base nas consultas que serão feitas.
As tabelas são criadas para fornecer dados suficientes para cada consulta sem a necessidade de unir várias tabelas. Isso torna rápido. Ele pode ser instalado em todos os principais sistemas operacionais.
Arquitetura de Cassandra
No nível mais básico, o Cassandra é composto de nós. Os dados são armazenados em nós e todos os registros com a mesma chave são armazenados no mesmo nó. Isso torna a execução de consultas mais rápida do que em bancos de dados SQL, onde várias tabelas podem ser executadas em várias máquinas.
Fonte: cassandra.apache.org
Os dados são replicados entre nós para alta disponibilidade por um fator de replicação especificado pelo criador do banco de dados. Um grupo de nós armazenando todos os dados em um banco de dados é chamado de centro de dados.
Um grupo de centros de dados forma um cluster. Ter vários centros de dados significa que os dados estão sempre disponíveis, mesmo quando um centro de dados fica off-line inesperadamente.
Características do Apache Cassandra
Entre os fatores mais importantes e diferenciadores do Apache Cassandra e outras opções do mercado estão:
#1. Código aberto
O Apache Cassandra é gratuito e de código aberto. Isso significa que o código-fonte está disponível online, o que torna menos provável que ele tenha bugs e vulnerabilidades que ainda não foram descobertos e corrigidos.
Isso é importante porque os dados do usuário e da empresa são ativos importantes que devem ser protegidos.
#2. Usa arquitetura de coluna larga
Ao contrário da maioria dos bancos de dados que armazenam dados em arquivos, dependendo de qual tabela os dados estão, o Apache Cassandra armazena por coluna.
Isso agiliza a pesquisa de um valor em uma coluna, pois não é necessário pesquisar a linha inteira. Como resultado, as pesquisas de dados do Cassandra são tão rápidas quanto o uso de índices em outros bancos de dados.
#3. distribuído
O Apache Cassandra é distribuído, o que significa que não é executado em uma única máquina. Isso ajuda a garantir alta disponibilidade de dados porque é replicado em diferentes nós e centros de dados. Também torna o acesso aos dados mais rápido quando os datacenters estão geograficamente mais próximos do usuário.
#4. Design de consulta inicial
No design de banco de dados tradicional, as tabelas são modeladas em torno de entidades. Por meio da normalização, os relacionamentos entre essas entidades são estabelecidos e criados nos bancos de dados.
Frequentemente, ao consultar, os relacionamentos abrangem várias tabelas. Quando essas tabelas são armazenadas em máquinas diferentes, o acesso aos dados pode ser lento.
No entanto, com o Cassandra, você cria tabelas com base nas consultas que pretende fazer. Todos os dados necessários para satisfazer essa consulta são armazenados em uma tabela.
Benefícios do Apache Cassandra
- É gratuito: O próprio sistema de gerenciamento de banco de dados é gratuito e pode ser baixado do site oficial do Apache Cassandra. No entanto, a infraestrutura do servidor em que o banco de dados é executado não é.
- Altamente disponível: Apache Cassandra é projetado com resiliência em mente. Ele foi projetado com redundância suficiente para permanecer funcional quando partes do banco de dados ficam offline.
- É escalável: nós adicionais podem ser adicionados ao banco de dados e a capacidade de armazenamento pode ser expandida com pouco ou nenhum tempo de inatividade. Isso é ideal para criar aplicativos de alto volume.
- É mais rápido: devido à ampla arquitetura de colunas e ao design de consulta inicial, o Apache Cassandra pode ter um desempenho mais rápido em comparação com outros sistemas de gerenciamento de banco de dados.
Agora, exploraremos alguns dos melhores recursos de aprendizado para entender o Apache Cassandra.
Recursos de aprendizagem
#1. Apache Cassandra: tudo o que você precisa saber
Este curso da Udemy sobre Apache Cassandra levará você do iniciante ao profissional, abrangendo tópicos desde a visão geral teórica do Cassandra até a Cassandra Query Language.
O único requisito para este curso é que você esteja familiarizado com bancos de dados em geral e sistemas Linux.
#2. Torne-se um desenvolvedor Cassandra certificado: exames práticos
Este curso de certificado compreende dois exames que ajudarão você a se preparar e praticar para o exame Apache Cassandra Developer Certification da Datastax Academy.
Cada exame dura noventa minutos e abrange tópicos de Arquitetura, Modelagem e Cassandra Query Langauge. O público ideal para este curso são desenvolvedores que já conhecem o Cassandra, mas desejam obter certificações profissionais.
#3. Apache Cassandra Essentials
Este livro para desenvolvedores ensina como começar a usar o Apache Cassandra. Ele ensina os leitores a instalar o Cassandra e configurar um cluster de banco de dados. Em seguida, você aprenderá a Cassandra Query Language para interagir com seu banco de dados.
Você também aprenderá sobre ferramentas que podem ser usadas para monitorar seu cluster e depurar consultas. É ideal para quem nunca trabalhou com Cassandra antes e quer começar.
#4. Dominando o Apache Cassandra
Escrito para pessoas com algum conhecimento prévio de Cassandra, este livro ensina os leitores a escrever programas Cassandra mais eficientes e configurar Cassandra para ter mais desempenho.
Além disso, ensina como integrar o Apache Cassandra ao Apache Spark para construir sistemas de análise de dados.
Palavras Finais
O Apache Cassandra é uma escolha poderosa para um banco de dados em sistemas distribuídos de grande escala. Sua confiabilidade, escalabilidade e velocidade o tornam uma opção preferida entre os gigantes da tecnologia.
Aprender e dominar esse banco de dados irá equipá-lo com habilidades para construir sistemas de software que atendam a milhões de usuários de forma confiável.
Em seguida, você pode verificar as ferramentas de monitoramento do Apache Cassandra para ficar de olho no desempenho do banco de dados.