موارد جدید در آپاچی کاساندرا ۴.۱

Cassandra 4.1 پایگاه داده توزیع شده ساخته شده برای شرکت های اینترنتی را برای پیکربندی و مدیریت برای کاربران جدید آسان تر می کند و گزینه های ذخیره سازی جدید، رمزگذاری شبکه و احراز هویت را ارائه می دهد. معاملات ACID در راه است.

Apache Cassandra 4.1 تلاش گسترده‌ای از سوی جامعه Cassandra برای ساختن آنچه در نسخه ۴.۰ منتشر شده بود، بود، و این اولین موردی است که قصد داریم نسخه‌های سالانه باشد. اگر از کاساندرا استفاده می‌کنید و می‌خواهید بدانید چه چیزهای جدیدی وجود دارد، یا اگر مدتی است به کاساندرا نگاه نکرده‌اید و نمی‌دانید که انجمن در چه زمینه‌ای قرار دارد، در اینجا چیزی است که باید بدانید.

ابتدا، اجازه دهید به چرایی رشد جامعه کاساندرا بپردازیم. کاساندرا از ابتدا ساخته شد تا یک پایگاه داده توزیع شده باشد که می تواند در مکان های جغرافیایی پراکنده، در پلتفرم های مختلف اجرا شود و علیرغم هر چیزی که دنیا ممکن است به آن سرویس بدهد، به طور مداوم در دسترس باشد. اگر از ChatGPT خواستید پایگاه داده‌ای را که توسعه‌دهنده امروزی ممکن است به آن نیاز داشته باشد توضیح دهد—و ما انجام دادیم—پاسخ بسیار شبیه به کاساندرا بود.

Cassandra آنچه را که توسعه‌دهندگان در دسترس‌پذیری، مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان نیاز دارند، برآورده می‌کند، چیزهایی که بعداً نمی‌توانید به آن‌ها توجه کنید، هر چقدر هم که سعی کنید. جامعه تلاش متمرکزی را برای تولید ابزارهایی انجام داده است که پایدارترین و قابل اعتمادترین پایگاه داده ای را که می توانستند تعریف و تأیید کند، زیرا این همان چیزی است که از تجارت آنها در مقیاس پشتیبانی می کند. این تلاش از همه کسانی که می خواهند Cassandra را برای برنامه های خود اجرا کنند، پشتیبانی می کند.

حفاظ برای کاربران جدید کاساندرا

یکی از ویژگی‌های جدید در Cassandra 4.1 که باید افراد تازه وارد این پروژه را مورد توجه قرار دهد، Guardrails، یک چارچوب جدید که راه‌اندازی و نگهداری یک خوشه Cassandra را آسان‌تر می‌کند. گاردریل ها راهنمایی در مورد بهترین تنظیمات پیاده سازی برای کاساندرا ارائه می دهند. مهمتر از آن، حفاظ‌ها مانع از انتخاب پارامترها یا انجام اقداماتی می‌شوند که عملکرد یا در دسترس بودن را کاهش می‌دهند.

نمونه‌ای از این فهرست‌سازی ثانویه است. یک شاخص ثانویه خوب به شما در بهبود عملکرد کمک می کند، بنابراین داشتن چندین شاخص ثانویه باید مفیدتر باشد، درست است؟ اشتباه. داشتن تعداد زیاد می تواند عملکرد را کاهش دهد. به طور مشابه، می‌توانید کوئری‌هایی طراحی کنید که ممکن است در تعداد زیادی پارتیشن اجرا شوند و داده‌ها را در تمام گره‌های یک خوشه لمس کنند، یا از پرس‌وجوها در کنار فیلتر کردن سمت replica استفاده کنید، که می‌تواند منجر به خواندن تمام حافظه در همه گره‌های یک خوشه شود. برای کسانی که با Cassandra تجربه دارند، اینها مسائل شناخته شده ای هستند که می توانید از آنها اجتناب کنید، اما Guardrails این کار را برای اپراتورها آسان می کند تا از انجام اشتباهات مشابه توسط کاربران جدید جلوگیری کنند.

Guardrailها در فایل‌های پیکربندی Cassandra YAML بر اساس تنظیماتی از جمله هشدارهای جدول، فهرست‌های ثانویه در هر جدول، انتخاب‌های کلید پارتیشن، اندازه‌های مجموعه و موارد دیگر تنظیم می‌شوند. می‌توانید آستانه‌های هشداری را تنظیم کنید که می‌توانند هشدارها را راه‌اندازی کنند، و شرایط ناموفقی را تنظیم کنید که از وقوع عملیات‌های بالقوه مضر جلوگیری می‌کند.

Guardrails برای آسان‌تر کردن مدیریت کاساندرا در نظر گرفته شده است، و جامعه در حال حاضر گزینه‌های بیشتری را به آن اضافه می‌کند تا دیگران بتوانند از آنها استفاده کنند. برخی از تازه واردان به انجمن قبلاً گاردریل های خود را ایجاد کرده اند و برای دیگران پیشنهاداتی ارائه کرده اند که نشان می دهد کار با گاردریل ها چقدر آسان است.

برای آسان‌تر کردن کارها، پروژه Cassandra زمان صرف کرده است تا قالب پیکربندی را با نام‌ها و واحدهای استاندارد ساده‌سازی کند، در حالی که همچنان از سازگاری با عقب پشتیبانی می‌کند. این روش ساده‌تر و یکنواخت‌تری برای افزودن پارامترهای جدید برای کاساندرا فراهم می‌کند، در حالی که خطر ایجاد هرگونه باگ را کاهش می‌دهد. 

بهبود عملکرد کاساندرا

در کنار آسان‌تر کردن کارها برای کسانی که شروع به کار کرده‌اند، Cassandra 4.1 نیز شاهد پیشرفت‌های زیادی در عملکرد و توسعه‌پذیری بوده است. بزرگترین تغییر در اینجا قابلیت اتصال است. Cassandra 4.1 اکنون افزونه های ویژگی را برای پایگاه داده فعال می کند و به شما امکان می دهد بدون تغییر کد اصلی، قابلیت ها و ویژگی ها را اضافه کنید.

در عمل، این به شما امکان می‌دهد در زمینه‌هایی مانند ذخیره‌سازی داده‌ها بدون تأثیر بر سایر خدمات مانند شبکه یا هماهنگی گره تصمیم‌گیری کنید. یکی از اولین نمونه های این مورد در اینستاگرام بود، جایی که تیم پشتیبانی از RocksDB را به عنوان یک موتور ذخیره سازی برای ذخیره سازی کارآمدتر اضافه کرد. این به‌صورت یک‌باره واقعاً خوب کار کرد، اما تیم اینستاگرام باید خودشان از آن حمایت می‌کردند. جامعه تصمیم گرفت که این ایده برای حمایت از انتخاب در موتورهای ذخیره سازی باید در خود کاساندرا تعبیه شود.

کاساندرا با پشتیبانی از گزینه‌های مختلف ذخیره‌سازی یا memtable، به کاربران اجازه می‌دهد تا پایگاه داده خود را با انواع جستارهایی که می‌خواهند اجرا کنند و نحوه اجرای فضای ذخیره‌سازی خود به عنوان بخشی از Cassandra تنظیم کنند. این همچنین می‌تواند از گزینه‌های ذخیره‌سازی طولانی‌مدت یا پایدار پشتیبانی کند. یکی دیگر از حوزه‌های انتخابی که به اپراتورها داده می‌شود این است که چگونه Cassandra 4.1 اکنون طرحواره قابل اتصال را پشتیبانی می‌کند. پیش از این، طرحواره خوشه ای به تنهایی در جداول سیستم ذخیره می شد. به منظور پشتیبانی از هماهنگی جهانی بیشتر در استقرارهایی مانند Kubernetes، انجمن فضای ذخیره‌سازی طرح‌واره خارجی مانند etcd را اضافه کرد.

Cassandra همچنین اکنون از گزینه های بیشتری برای رمزگذاری و احراز هویت شبکه پشتیبانی می کند. Cassandra 4.1 نیاز به قرار دادن گواهینامه های SSL در همان گره را برطرف می کند و در عوض می توانید از ارائه دهندگان کلید خارجی مانند HashiCorp Vault استفاده کنید. این امر مدیریت استقرارهای بزرگ را با بسیاری از توسعه دهندگان آسان تر می کند. به طور مشابه، افزودن گزینه‌های بیشتر برای احراز هویت، مدیریت آن را در مقیاس آسان‌تر می‌کند.

برخی ویژگی‌های جدید دیگر مانند شناسه‌های جدید SSTable وجود دارد که مدیریت و پشتیبان‌گیری از چندین SSTable را آسان‌تر می‌کند، در حالی که Partition Denylist‌ها اجازه دسترسی کامل به کل مجموعه داده‌ها یا کاهش در دسترس بودن آن داده‌ها را آسان‌تر می‌کنند. برای تنظیم مناطق برای اطمینان از اینکه عملکرد تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

آینده کاساندرا با اسید کامل است

یکی از مواردی که در گذشته همیشه در مقابل کاساندرا به حساب می آمد این است که از تراکنش های ACID (اتمی، سازگار، ایزوله، بادوام) به طور کامل پشتیبانی نمی کرد. دلیل این امر این است که دستیابی به تراکنش های ثابت در یک محیط کاملاً توزیع شده و همچنان حفظ عملکرد دشوار بود. از نسخه ۲.۰، کاساندرا از پروتکل Paxos برای مدیریت سازگاری با تراکنش های سبک استفاده کرد، که تراکنش ها را برای یک پارتیشن از داده ها فراهم می کرد. آنچه مورد نیاز بود یک پروتکل اجماع جدید برای همسویی بهتر با نحوه کار کاساندرا بود.

کاساندرا با استفاده از (PDF)، پروتکلی است که می‌تواند در یک سفر رفت و برگشت به جای چند تراکنش، اجماع را کامل کند و می‌تواند بدون مکانیسم‌های شکست رهبر به این مهم دست یابد. با حرکت به سمت Cassandra 5.0، هدف ارائه تراکنش های منطبق با ACID بدون قربانی کردن هیچ یک از قابلیت هایی است که کاساندرا را به آنچه امروز است تبدیل می کند. برای انجام عملی این کار، Cassandra از تراکنش‌های سبک و Accord پشتیبانی می‌کند و گزینه‌های بیشتری را براساس رویکرد ماژولار که برای سایر ویژگی‌ها وجود دارد در دسترس کاربران قرار می‌دهد.

Cassandra برای پاسخگویی به نیازهای شرکت های اینترنتی ساخته شده است. امروزه، هر شرکتی حجم داده‌های در مقیاس بزرگ مشابهی برای مقابله با آن دارد، چالش‌های مشابهی در مورد توزیع برنامه‌های کاربردی خود برای انعطاف‌پذیری و در دسترس بودن، و همان تمایل برای ادامه رشد سریع خدمات خود دارد. در عین حال، استفاده از Cassandra باید آسان‌تر باشد و نیازهای توسعه‌دهندگان امروزی را برآورده کند. کار انجمن برای این به‌روزرسانی به تحقق آن کمک کرده است. امیدواریم شما را در اجلاس کاساندرا آینده ببینیم که در آن همه این موضوعات و موارد دیگر مورد بحث قرار خواهند گرفت. !

پاتریک مک فادین معاون روابط توسعه‌دهنده در DataStax است.

—

انجمن فناوری جدید مکانی را برای کاوش و بحث در مورد فناوری سازمانی نوظهور در عمق و وسعت بی سابقه ای فراهم می کند. انتخاب ذهنی است، بر اساس انتخاب ما از فناوری هایی که معتقدیم مهم هستند و برای خوانندگان InfoWorld بیشترین علاقه را دارند. InfoWorld وثیقه بازاریابی را برای انتشار نمی پذیرد و حق ویرایش تمام محتوای ارائه شده را برای خود محفوظ می دارد. همه سوالات را به newtechforum@infoworld.com ارسال کنید.