Cassandra データ構造

Cassandraのデータ構造について記述する。

データアーキテクチャ

Cassandraは、APアーキテクチャである。
CAP定理のAvailability、Partition Toleranceに注力している。

RDBMSとCassandraを比較する。

RDBMS	Cassandra
横型データとなり、パフォーマンスはそこまで高くない。	縦型データとなり、パフォーマンスが高い。
シングルノードでのデータ構造。	マルチノードによる分散データ構造。
データ管理がしやすい。	Aデータ管理がしずらい。
複数テーブルを跨ぐトランザクションサポート。	単一テーブルのトランザクションのみサポート。
シングルポイント障害点。	シングルポイントではく、マルチポイント。
大規模データに未対応。	大規模データに対応。
シングルノード。	マルチノード。
シングルノードで永続化。	マルチノードで永続化。
シャーディングによるReadのみのスケールができる。	Read・Write問わずにスケールできる。
サーバのスペックのスケールのみ。	サーバの台数のスケールできる。

マスターレスなアーキテクチャ。

Cassandraは、マスターレスをコンセプトに作られている。
ただ、クラスタ構築するときには一時的にコンタクト通信するためのSeedノードを定義する必要はある。

ゴシップ通信で全てのノードが通信している。

クラスタ構成の全体容量をあげたいときは、システムを停止せずに、既存のクラスターに新しいノードを追加するだけで可能。

Read、Write両方ハイパフォーマンスのシステム。

クラスタ内でパーティションキー単位でデータを分散する。

また、Cassandraはコンパクションにより、自動でデータの偏りをなくして、データの分散を行う。

Cassandraは複数の物理データセンターでのクラスタ構築が可能である。
また、内部的に仮想データセンターの定義ができる。

データセンターは1つ、論理ラックは1つしかないポリシー。
Partitionerによって決定されたノードに最初のレプリカを配置し、以降のノードは、リングに時計回りに配置される。

複数のデータセンター、複数のラックがあるポリシー。
クラスターを作成する際、データセンターまたはラックが1つしかない場合でも、将来的に増加する可能性がある場合はこのStrategyにするべきである。

Cassandraは、RDBMSのACIDをサポートしていない。
AIDのサポートである。

Cassandraは、Atomic、Isolated、Durableが強い。
また、Cassandraは一貫性レベルをコントロールすることができる。
強い一貫性が必要な場合は、強くすることができ、強い一貫性が必要なければ、設定しないことができる。