Skip to content

Latest commit

 

History

History
132 lines (113 loc) · 5.06 KB

Predavanje 1 - NoSQL baze podataka.md

File metadata and controls

132 lines (113 loc) · 5.06 KB
Raw
tags index
note
nbp
1

20-02-24 11:50 PM Status: #done Root (optional): [[Contents|Root]]

Predavanje 1 - NoSQL baze podataka

Uvod

  • mrezni i hijerarhijski modeli, nestandardizovana resenja;
  • STANDARDIZACIJA!!!
  • relacione baze podataka (RDBMS) - standardizovane, dobar teorijski model (relacioni);
  • objektno-orijentisane i objektno-relacione baze podataka - nije uspelo da dodje do izrazaja;
  • zatim dosao na red NoSQL - ponovna pojava mreznih i hijerarhijskih modela pored relacionih;
  • NewSQL = NoSQL + RDBMS?
  • => recikliranje vec poznatih stvari za kreiranje novih resenja;

AC(I)D

  • Atomicity, Consistency, Isolation, Durability;
  • pojam transakcije - niz naredbi za manipulaciju podacima povezanih u logicku celinu;
  • Atomicity - atomicnost - sve ili nista;
  • Consistency - konzistentnost - zadovoljena sva definisana pravila i protokoli;
  • Isolation - izolacija - nijedna transakcija nema pristup drugoj transakciji koja nije zavrsena;
    • nivoi izolacije - serijabilne transakcije, read only transakcije, read uncommited, ...
  • Durability - trajnost - kada se transakcija zavrsi, izmene su trajne (cak i u slucaju kraha sistema);

Podaci na Web-u

[[1. Karakteristike podataka na Web-u. Primeri struktuiranih i polustruktuiranih podataka.]]

  • Karakteristike:
    • velika kolicina podataka;
    • povezanost podataka - relacije;
    • polustruktuiranost podataka;
    • arhitektura aplikacija koje koriste podatke;
  • Web 2.0 => sadrzaj sajtova generisan od strane korisnika, umesto od strane organizacija (sajtovi nisu vise prezentacione prirode);
    • explosion of data - transactional data => human documents => social interactions => machine data (IoT);
  • mainframe apps => database as integration hub => decoupled services (microservices apps);
  • graf pada performansi aplikacija koje koriste RDBMS sa porastom kompleksnosti podataka koje koriste (salary list good, semantic trading bad);
  • zahtevi Web aplikacija
    • veliki broj transakcija po jedinici vremena,
    • dinamicka analiza velikih kolicina podataka,
    • kratko i predvidivo vreme odziva,
    • skalabilnost po niskoj ceni,
    • visok nivo dostupnosti,
    • fleksibilna sema,
    • geografska distribuiranost;
  • Web aplikacijama nisu nepohodne
    • transakcije,
    • kompleksni SQL upiti,
    • stroga konzistentnost,
    • integritet podataka;

[[2. Web aplikacija i relacione baze podataka. Prednosti korišćenja I nedostaci.]]

Skalabilnost

  • ACID - manje, horizontalno skalabilne aplikacije;
  • nedostaci RDBMSa - neskalabilnost ACID, dodatni overhed, nefleksibilnost seme;
  • koncept skalabilnosti - nastavak normalnog funkcionisanja aplikacije pri dodavanju novih resursa (novi cvorovi, jaca procesorska snaga, memorija, link, ...)
    • scaling up - povecanje resursa jednog racunara - automatsko skaliranje, skupo, ali brzo 'udara u plafon' i SPOF;
    • terminologija - availability, downtime, high availability (5 nines, redundancy hw+sw, fault tolerance/detection, repair/recovery, automated&unattended);
      • redundancy - RPO, RTO;
    • scaling out - dodavanje novih node-ova - fleksibilno, ali kompleksno resenje;
      • horizontalna skalabilnost
      • vertikalna skalabilnost

Distribuirane baze podataka

  • Distribuirane baze podataka:
    • vise cvorova;
    • jedna baza;
    • fragmentacija;
    • replikacija;
    • skalabilnost;
    • performanse;
    • high availability;
    • otpornost na greske (fault tolerance);
    • ponasa se kao centralizovana baza;

[[3. Distribuirane baze podataka - pojam, skalabilnost i zahtevi koje moraju da zadovolje]]

  • horizontalna i vertikalna fragmentacija;
  • vertikalna (funkcionalna) - PROJECT i JOIN;
  • horizontalna - RESTRICT (LIMIT, FILTER) i UNION;
  • hibridna - vertikalna + horizontalna - cesto u mikroservisnim (DB per microservice) arhitekturama;
  • najcesca je horizontalna skalabilnost;
  • replikacija - azuriranje u vise nodova;
  • sharen nothing arhitektura (+ share everything, share disks);
  • dobre strane distribuiranih baza:
    • bolja kontrola;
    • bolje performanse;
    • povecana dostupnost;
    • lakse skaliranje;
  • nedostaci
    • kompleksnost;
    • cena;
    • sigurnost;
    • otezana kontrola integriteta;

[[4. CAP torema, CAE trade-off, BASE, poređenje BASE i ACID.]]

  • CAP - Consistency, Availability, Partition-tolerance;
  • CAP theorem - prihvatljivo je zadovoljiti 2/3 zahteva (moze sva 3 ali je jako++ skupo);
    • CA sistemi - single site cluster resenja, 2PC commit;
    • CP sistemi - sharded databases resenja (horiz. part.);
    • AP sistemi - najcesce, DNS, kes, master/slave repl., eventualna konzistentnost;
  • CAE trade-off
    • Cost-efficiency
    • High availability
    • Elasticity
  • BASE
    • Basically Available - sistem garantuje odgovor (moguce i nekonzistentan)
    • Soft state - stanje sistema se menja tokom vremena (cak i kad nema ulaznih podataka)
    • Eventually consistent - sistem konvergira ka konzistentnost
  • ACID vs BASE - rigidnost vs fleksibilnost;

References

Table of contents