مقاله بررسی پایگاه دادهی غیررابطهای NOSQL و معرفی مدل کاساندرا در آن

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله بررسی پایگاه دادهی غیررابطهای NOSQL و معرفی مدل کاساندرا در آن دارای ۲۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بررسی پایگاه دادهی غیررابطهای NOSQL و معرفی مدل کاساندرا در آن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله بررسی پایگاه دادهی غیررابطهای NOSQL و معرفی مدل کاساندرا در آن،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله بررسی پایگاه دادهی غیررابطهای NOSQL و معرفی مدل کاساندرا در آن :

چکیده

با توسعهی اینترنت و محاسبات ابری نیاز به پایگاه دادههایی است قادر به پردازش و ذخیرهی دادههای بزرگ و درخواستهای خواندن و نوشتن به صورت کارامد باشند. بنابراین پایگاه دادههای رابطهای سنتی با چالشهای جدید زیادی روبرو هستند. از جمله-

ی این چالشها می توان افزایش اندازهی مجموعه داده، افزایش بیشتر ارتباط اطلاعات با یکدیگر، عدم حمایت از همروندی بالای خواندن و نوشتن با تأخیر کم، عدم توانایی در ذخیرهسازی کارآمد دادههای بزرگ و ظرفیت محدود را نام برد. بسیاری از شرکتها در حال تغییر از پایگاهدادههای رابطهی به پایگاهدادههای غیررابطهای هستند. پایگاه دادهی غیررابطهای برای غلبه بر مشکلات و رفع محدودیتهای پایگاه دادهی رابطهای بوجود آمد. در این مقاله ضمن برشمردن مشکلات پایگاهدادههای رابطهای، نسل جدیدی از پایگاهدادهها با عنوان NoSql معرفی خواهند شد و مزایا و معایب آنها بیان میگردند. سپس یک نمونه از پایگاه دادههای غیر-

رابطهای با عنوان “کاساندرا” که یک سیستم ذخیرهسازی توزیع شده برای مدیریت حجم بسیار بزرگی از دادههای ساختار یافته است، معرفی میشود. در نهایت برای درک بیشتر مدل داده مبتنی بر کاساندرا، پیاده سازی سیستم معاملات آنلاین به عنوان یک کاربرد عملی از مدل داده مبتنی بر کاساندرا، با طراحی این سیستم در مدل رابطه ای، مورد مقایسه قرار میگیرد.

کلمات کلیدی: پایگاه دادهی رابطهای، پایگاه دادهی غیررابطهای، Nosql، کاساندرا، ذخیرهسازی انبوه.

۱

.(۲۰۱۳, ۳۷۶

Swamy, )

-۱ مقدمه

به دلیل پیشرفتهای اخیر در کاربرد دادههای توزیعشده و مشکلات پایگاه دادههای رابطهای که فاقد رسیدگی به رشد نمایی داده-

ها هستند، نیاز به ذخیره سازیهای انبوه دادهها با قابلیت مقیاس پذیری و عدم محدودیت در الگوها ایجاد شده است

بسیاری از سازمانها اطلاعات مورد نیاز خود را برای تجزیه و تحلیل در آینده جمعآوری میکنند. به طور معمول

بسیاری از آنها، دادههای ساختار یافته را برای دسترسیهای بعدی و تجزیه و تحلیل در پایگاه دادههای رابطهای ذخیره میکنند.

با این حال تعداد فزایندهای از سازمانها و تولیدکنندگان، پایگاهداده رابطهای خود را به یکی از انواع مختلف پایگاه دادههای غیر-رابطهای که در حال حاضر، پایگاه داده NoSql نامیده می شوند، تغییر دادهاند. مزیت اصلی این نوع پایگاه دادهها این است که برخلاف پایگاه دادههای رابطهای، آنها به دادههای غیر ساختار یافته نظیر اسناد نامههای الکترونیکی و چندرسانهای به طور مؤثر رسیدگی میکنند. ویژگیهای مشترک پایگاه دادههای NoSql میتوانند در قابلیت گسترش، مقیاس پذیری بالا، قابلیت اطمینان، مدل دادهای و زبان پرسوجوی بسیار ساده، عدم وجود مکانیزمی برای اداره کردن و مدیریت سازگاری داده و حفظ محدودیتهای تمامیت خلاصه گردند .(Taura et al., 2012, 1) پایگاه دادههای مختلف NoSql، رویکردهای متفاوتی دارند. یک نمونه از پایگاه-دادههای NoSql،کاساندرا۱ نامیده شده است که در ابتدا برای استفاده در فیسبوک توسعه یافت .(Swamy, 2013, 376) فیسبوک بزرگترین پلتفرم شبکههای اجتماعی است که صدها میلیون کاربر در زمان اوج استفاده از آن، از دهها هزار سرور که در بسیاری از مراکز داده در سراسر جهان قرار گرفتهاند، خدمات میگیرند. نیازمندیهای عملیاتی جدی در پلتفرم فیسبوک از لحاظ عملکرد، قابلیت اطمینان و بهرهوری وجود دارند و برای حمایت از رشد مداوم پلتفرم، نیاز به قابلیت گسترش و برخورد با شکستها در یک زیر ساخت متشکل از هزاران جزء، میباشد. برای پاسخگویی به نیازهای قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری در فیس بوک، کاساندرا توسعه داده شد .(Lakshman and Malik, 2010, 35)

در ادامه مقاله به این صورت سازماندهی میگردد: بخش دوم در رابطه با کارهای مرتبط میباشد که برخی از آنها در طراحی کاساندرا بسیار مؤثر بودهاند. در بخش سوم مشکلات مربوط به پایگاه دادههای سنتی رابطهای مطرح میگردند. در بخش چهارم ضمن معرفی اجمالی پایگاه داده NoSql، طبقه بندی آن و مزایا و معایب استفاده از آن بیان خواهند شد. در بخش پنجم پس از آشنایی با پایگاه داده کاساندرا به عنوان یک نمونه از پایگاه دادههای غیررابطهای، مدل داده، معماری، ویژگیهای اساسی، زمینه-

های استفاده و یک نمونه پیاده سازی عملی آن شرح داده میشوند. نتیجه گیری و کارهای آتی نیز در بخش نهایی مورد بحث قرار میگیرند.

-۲ مشکلات پایگاه دادهی رابطهای

سه مشکل اصلی در رابطه با پایگاهدادهی رابطهای وجود دارد که آن را ناکارآمد میسازند، در ادامه هر کدام از این مشکلات بیان خواهند شد.

• اولین مشکل، اندازهی مجموعه داده است. رشد عظیمی از اطلاعات در اینترنت وجود دارند. مطابق تجزیه و تحلیل مؤسسهی بین المللی داده۲ که در شکل((۱ نشان داده شده است، بیان میشود که رشد داده از سال ۲۰۰۷ تا سال

۲۰۱۰ حدوداً ۲۵ برابر شده است .(Taura et al ., 2012, 1)

Cassandra International Data Corporation(IDC)

۱

۲

۲

شکل((۱ رشد داده از سال ۲۰۰۷ تا سال (Taura et al., 2012 , 1) 2010

• دومین مشکل، قابلیت ارتباط است. با گذشت زمان اطلاعات بیشتر به یکدیگر مرتبط میشوند. شکل((۲ رشد قابلیت ارتباط را در طول چندین سال نشان میدهد .(Taura et al ., 2012, 1)

شکل((۲ رشد قابلیت ارتباط اطلاعات (Taura et al., 2012, 1)

• سومین مشکل در ارتباط با اطلاعات نیمه ساختاریافته است. اطلاعات نیمه ساختار یافته، اطلاعاتی هستند که تعداد کمی ویژگی اجباری دارند، در حالی که تعداد زیادی ویژگی اختیاری دارند. رشد اطلاعات نیاز به افزایش ستونهای