پایگاه‌های داده کلیدی ارزش رمزگشایی شده - DATAVERSITY

پایگاه‌های داده کلیدی ارزش رمزگشایی شده – DATAVERSITY

تمبر زمان: 18 اکتبر 2023، 3:35 صبح
گره منبع: 2943225
پایگاه داده های کلیدی-مقدارپایگاه داده های کلیدی-مقدار

در سال 1966 یک کامپیوتر DEC PDP-7 بدون هیچ گونه برنامه ریزی به بیمارستان عمومی ماساچوست تحویل داده شد. بیمارستان روی یک کامپیوتر سرمایه گذاری کرده بود اما راهی برای اجرای آن نداشت. در این زمان، گزینه‌های نرم‌افزاری، سیستم‌عامل‌ها یا پشتیبانی پایگاه‌داده بسیار کم بود. با این حال، بیمارستان به مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) که درست در آن سوی رودخانه قرار داشت، دسترسی داشت. تیم MIT از ابتدا شروع کرد و به طراحی ادامه داد.اوریون” (Massachusetts Utility Multi-Programming System) به عنوان یک سیستم عملیاتی چند کاربره، یک پایگاه داده و یک زبان، همه در یک. MUMPS از یک ذخیره کلید-مقدار و چندین ویژگی دیگر استفاده کرد که بعداً در فروشگاه های داده NoSQL گنجانده شد. استفاده و تمرکز ساختارهای کلید-مقدار به تدریج به پایگاه های داده کلیدی-مقدار ساده NoSQL تبدیل شد.

این نوع پایگاه داده داده ها را به صورت گروهی از جفت های کلید-مقدار ذخیره می کند که از دو آیتم داده که به هم مرتبط هستند تشکیل شده اند. پیوند بین آیتم‌ها یک «کلید» (مانند «نام فایل»)، که به عنوان شناسه‌ای برای یک آیتم در داده‌ها عمل می‌کند، و «مقدار» است که داده‌ها (یا محتوایی) شناسایی شده است.

پایگاه داده های کلید-مقدار اغلب ساده ترین آنها در نظر گرفته می شوند پایگاه های داده NoSQL. این سادگی باعث می‌شود فروشگاه‌ها و پایگاه‌های داده با ارزش کلید سریع، کاربرپسند، قابل حمل، مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر باشند. با این حال، سیستم‌های کلیدی-مقدار اصلی به گونه‌ای طراحی نشده بودند که به محققان اجازه دهند داده‌هایی را که از یک درخواست برمی‌گرداند فیلتر یا کنترل کنند - آنها شامل موتور جستجو نمی‌شدند. این در حال تغییر است زیرا افراد پایگاه داده های کلیدی-مقدار خود را تغییر می دهند.

Redis پایگاه داده key-value خود را معرفی کرد در 2009:

هدف اصلی Redis (یا هر فروشگاه ارزش کلیدی) داشتن یک کلید یا شناسه خاص برای هر قطعه داده جداگانه بود. Redis به سرعت این مفهوم را با انواع داده گسترش داد، جایی که یک کلید می تواند به چندین (حتی میلیون ها) قطعه داده اشاره کند. همانطور که ماژول ها به اکوسیستم آمدند، ایده یک کلید حتی بیشتر گسترش یافت زیرا یک تکه داده اکنون می تواند چندین کلید را در بر بگیرد (به عنوان مثال برای یک فهرست RediSearch). بنابراین، هنگامی که از ما پرسیده می‌شود که آیا Redis یک فروشگاه با ارزش کلیدی است، ما معمولاً با «از خط کلید-مقدار پایگاه‌های داده پایین می‌آید» پاسخ می‌دهیم، اما توجه داشته باشید که در این مرحله، توجیه Redis به‌عنوان یک فروشگاه با ارزش کلیدی به تنهایی دشوار است. ”

اگرچه بسیاری از پایگاه‌های داده NoSQL همچنان حاوی ذخیره‌های کلید-مقدار هستند، کلیدها می‌توانند در پایگاه‌های داده رابطه‌ای نیز استفاده شوند. کلید اصلی که برای جداول رابطه ای استفاده می شود، هر رکورد داخل جدول را به طور یکتا شناسایی می کند. برخی از کلیدها را می توان برای اتصال (یا پیوستن) داده های ذخیره شده در یک جدول به داده های موجود در جداول دیگر استفاده کرد. ذخیره یک کلید اصلی در یک ردیف در جدول دیگر به عنوان کلید خارجی شناخته می شود. کلید اصلی و کلید خارجی وجود دارد خطاهایی که باید از آنها اجتناب کرد. 

پایگاه داده های کلیدی-مقدار چگونه کار می کنند

پایگاه داده های کلید-مقدار طرح واره خاصی ایجاد نمی کنند. پایگاه داده های رابطه ای سنتی با استفاده از جداولی که حاوی فیلدهایی با انواع داده های کاملاً تعریف شده هستند، ساختارهای خود را در پایگاه داده از پیش تعریف می کنند. از سوی دیگر، سیستم‌های کلید-مقدار، داده‌ها را به‌عنوان یک مجموعه واحد با کلید نشان‌دهنده یک رشته دلخواه – برای مثال، نام فایل، هش یا شناسه منبع یکسان (URI) در نظر می‌گیرند. فروشگاه‌های ارزش کلیدی معمولاً از حافظه بسیار کمتری در حین ذخیره و ذخیره همان مقدار داده استفاده می‌کنند و به نوبه خود کارایی را برای انواع خاصی از بارهای کاری افزایش می‌دهند.

پایگاه داده‌های کلید-مقدار خالص از زبان پرس و جو استفاده نمی‌کنند، اما راهی برای بازیابی، ذخیره و حذف داده‌ها با استفاده از دستورات بسیار ساده ارائه می‌دهند. گرفتن، گذاشتن، و حذف. (پایگاه‌های داده‌های کلید-مقدار اصلاح‌شده ممکن است شامل جستجوهای متن کامل باشند.) بازیابی داده‌ها به روش درخواست مستقیم برای برقراری ارتباط با فایل داده نیاز دارد. نه جستجو وجود دارد و نه موتور جستجو وجود دارد. اگر کلید شناخته نشده باشد، راهی برای پیدا کردن آن وجود ندارد.

استفاده از پایگاه‌های داده کلیدی-مقدار

در حالی که پایگاه داده های ارتباطی تراکنش‌های پرداخت را به خوبی مدیریت می‌کنند، آنها برای مقابله با حجم بالایی از تراکنش‌های همزمان تلاش می‌کنند. با این حال، پایگاه‌های داده کلیدی-مقدار NoSQL می‌توانند در صورت نیاز مقیاس شوند و حجم بسیار بالایی از ترافیک در ثانیه را مدیریت کنند و خدماتی را برای هزاران کاربر همزمان ارائه دهند.

پایگاه داده های NoSQL با ارزش کلیدی دارای افزونگی داخلی هستند که به آنها امکان می دهد گره های ذخیره سازی از دست رفته را بدون مشکل مدیریت کنند. (به عنوان مثال، گاهی اوقات، «سبد خرید» موارد را از دست می‌دهد.) فروشگاه‌های با ارزش کلیدی، حجم زیادی از داده‌ها و یک جریان ثابت از عملیات خواندن/نوشتن را برای موارد زیر پردازش می‌کنند:

  • مدیریت جلسات: به کاربران امکان ذخیره و بازیابی جلسات را ارائه می دهد.
  • تنظیمات برگزیده کاربر و فروشگاه های نمایه: اطلاعات شخصی کاربران خاص
  • توصیه های محصول: موارد سفارشی که ممکن است مشتری به آنها علاقه مند باشد.
  • کوپن، تبلیغات سفارشی: سازگار شده و توسط مشتریان در زمان واقعی مشاهده می شود.
  • به عنوان حافظه پنهان عمل می کند برای داده هایی که به طور منظم مشاهده می شوند و به ندرت به روز می شوند.

پایگاه داده های کلید-مقدار اغلب برای مدیریت جلسه در برنامه های کاربردی وب استفاده می شوند. آنها در مدیریت اطلاعات جلسه برای همه برنامه های کاربر جدید در تلفن های هوشمند و سایر دستگاه ها به خوبی عمل می کنند.

پایگاه داده‌های کلیدی ارزش همچنین می‌توانند برای بازی‌های آنلاین عظیم چند نفره، مدیریت جلسه هر بازیکن استفاده شوند.

آنها
در مدیریت سبد خرید برای خریداران آنلاین - تا زمان پرداخت - بسیار خوب هستند.
تراکنش‌های پرداخت و هرگونه ارسال درآمد با یک رابطه بهتر کار می‌کنند
پایگاه داده.

به‌عنوان یکی از ساده‌ترین پایگاه‌های داده NoSQL، پایگاه‌های داده کلید-مقدار را می‌توان به راحتی برای اهداف تحقیقات کلان داده مقیاس‌بندی کرد، در حالی که به چندین کاربر به طور همزمان خدمات رسانی می‌کند.

کسب‌وکارهایی که محصولات را از طریق اینترنت می‌فروشند، اغلب با حجم‌های متفاوت فصل خرید قبل از کریسمس در مقایسه با بقیه سال مشکل دارند. موضوع در مورد پرداخت هزینه برای زیرساختی است که برای اوج خرید کریسمس مقیاس بندی شده است (و پرداخت برای آن زیرساخت برای بقیه سال) یا ریسک عدم توانایی در مقابله با عجله کریسمس (و برای چندین ساعت خراب شدن). با فرض اینکه یک پایگاه داده رابطه ای خدمات عادی در طول سال را مدیریت می کند، اجاره یک خدمات ابری با یک پایگاه داده کلید-مقدار برای عجله کریسمس یک راه حل کارآمد و نسبتا ارزان ارائه می دهد.

انتخاب پایگاه داده مناسب برای سازمان شما

پایگاه‌های داده کلید-مقدار مختلف از تکنیک‌های متفاوتی برای بهبود مدل اصلی کلید-مقدار استفاده می‌کنند. برخی تمام داده های خود را در آن ذخیره می کنند رم، در حالی که دیگران با ترکیبی از SSD ها (درایوهای حالت جامد) و RAM. برخی دیگر از دیسک های چرخان و RAM پشتیبانی می کنند.

این پایگاه‌های داده برای پاسخگویی به برنامه‌های کاربردی جدیدی که برای گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌ها در دسترس قرار گرفته‌اند، طراحی شده‌اند. سازمان‌ها باید از جایگزینی تمام پایگاه‌های داده رابطه‌ای خود با NoSQL بخصوص برای برنامه‌های مالی اجتناب کنند. برخی از پایگاه‌های داده کلیدی-مقدار محبوب در زیر فهرست شده‌اند:

  • ایرو اسپایک: یک پایگاه داده منبع باز و NoSQL با استفاده از حافظه داخلی بهینه شده برای فلش.
  • آپاچی کاساندرا: یک سیستم مدیریت پایگاه داده NoSQL توزیع شده، رایگان، منبع باز، فروشگاهی با ستون گسترده.
  • آمازون Dynamo DB: یک سرویس پایگاه داده NoSQL اختصاصی کاملاً مدیریت شده که توسط آمازون ارائه می شود.
  • برکلی DB: یک کتابخانه ذخیره سازی پایگاه داده پایه، با کارایی بالا، جاسازی شده، منبع باز.
  • کاناپه: برای برنامه های کاربردی حیاتی تجاری طراحی شده است، جستجوهای متن کامل، پرس و جو مبتنی بر SQL و تجزیه و تحلیل را ارائه می دهد.
  • بهم پیوست: سرعت وب‌سایت‌ها را با ذخیره‌سازی داده‌ها و اشیاء در RAM افزایش می‌دهد تا تعداد دفعاتی که یک منبع داده خارجی باید خوانده شود کاهش می‌یابد. رایگان و منبع باز.
  • ریکا: سریع، انعطاف پذیر و مقیاس پذیر، برای توسعه برنامه ها و کار با پایگاه های داده و برنامه های کاربردی دیگر خوب است.
  • Redis: پایگاه داده، کارگزار پیام و حافظه پنهان. از هش ها، رشته ها، لیست ها، بیت مپ ها و HyperLogLog پشتیبانی می کند.

به طور کلی، راز
به پایگاه‌های داده کلید-مقدار در سادگی و سرعت حاصل از آن نهفته است
در دسترس می شود. بازیابی داده ها نیاز به یک درخواست مستقیم (کلید) دارد
شی در حافظه (مقدار)، و هیچ زبان پرس و جو وجود ندارد. داده ها می تواند باشد
ذخیره شده در سیستم های توزیع شده بدون هیچ گونه نگرانی در مورد مکان ایندکس ها،
حجم داده یا کاهش سرعت شبکه برخی از پایگاه های داده کلید-مقدار از فلش استفاده می کنند
ذخیره سازی و شاخص های ثانویه در تلاش برای فشار دادن محدودیت های فناوری ارزش کلیدی.

یک پایگاه داده کلید-مقدار هر دو است
آسان برای ساخت و مقیاس. این معمولا عملکرد عالی ارائه می دهد و می تواند
متناسب با نیازهای سازمان بهینه شود. هنگامی که یک پایگاه داده کلید-مقدار است
اصلاح شده با برنامه های جدید، احتمال افزایش سیستم وجود دارد
کندتر عمل کند

تصویر تحت مجوز Shutterstock.com استفاده می شود

تمبر زمان:

بیشتر از DATAVERSITY