O Cassandra é um banco de dados noSQL de arquitetura distribuída e seu armazenamento é configurável (híbrido). Desenvolvido na plataforma Java, possui API para as linguagens Ruby, Perl, Scala,Python e PHP.
Seu projeto foi iniciado pela equipe do Facebook e atualmente é mantido pelo Apache. Tem como seus principais cases de sucesso o Twitter, Facebook e o Digg.
Além disso, o Cassandra usa o modelo família de colunas, composto por keystore, supercoluna e coluna, como mostra a Figura 1.
Figura 1. Família de colunas
Os tipos de valores que possam ser inseridos nas colunas são:
- BytesType: tipo simples pelo valor de byte. Nenhuma validação é executada;
- AsciiType: parecido com o BytesType, mas confirma que a entrada pode ser analisado como US-ASCII;
- UTF8Type: uma string codificada como UTF8;
- LongType: um longo de 64bit;
- LexicalUUIDType: um UUID de 128 bits, em comparação léxica (por valor byte);
- TimeUUIDType: a versão 1 UUID de 128 bits, comparados por timestamp.
Nível de Consistência do Cassandra
Para garantir tolerância a falhas, os dados no Cassandra precisam ser replicados. O campo timestamp funciona como uma bússola verificando o campo mais atual entre as réplicas. De uma maneira geral, o comportamento de leitura e escrita do Cassandra pode ser definida por apenas três itens:
- ONE(1) - Na escrita garante que o dado foi escrito em um commit loge, uma tabela de memória de, ao menos, uma réplica antes de responder ao cliente. Na leitura, o dado será retornado a partir do primeiro nó, onde a chave buscada foi encontrada. Essa prática pode resultar em dados antigos sendo retornados, porém, como cada leitura gera uma verificação de consistência em background, consultas subsequentes retornarão o valor correto do dado;
- QUORUM(Q) - Na escrita garante que o dado foi escrito em N/2+1 réplicas. Na leitura retorna o valor mais recente lido de N/2+1 réplicas. As réplicas restantes são sincronizadas em background;
- ALL(N) - Garante que operações de leitura e escrita envolverão todas as réplicas. Assim, qualquer nó que não responda às consultas fará as operações falharem.
As Tabela 1 e 2 demonstram os níveis de consistência de escrita e leitura, respectivamente.
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Nível |
Comportamento |
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ANY |
Garantir que a gravação foi escrita para, pelo menos, 1 nó, incluindoosdestinatários. |
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ONE |
Garantir que a gravação foi escrita a, pelo menos, 1 log de réplica cometer e tabela de memória antes de responder ao cliente. |
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QUORUM |
Garantirque a gravação foi escrita para N / 2 + 1 réplicas antes deresponder ao cliente. |
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LOCAL_QUORUM |
Garantir que a gravação foi escrita para / 2 + 1 nós dentro do datacenter local (requer NetworkTopologyStrategy) |
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EACH_QUORUM |
Garantirque a gravação foi escrita para / 2 + 1 nós em cada datacenter (requer NetworkTopologyStrategy) |
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ALL |
Garantirque a escrita é para todas as réplicas N antes de responder ao cliente. Qualquer réplica responder irá falhar aoperação. |
Tabela 1. Escrita
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Nível |
Comportamento |
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ANY |
Não suportado. Você provavelmente vai querer uma vez. |
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ONE |
Retornaráo registro retornado pela primeira réplica para responder. Averificação de consistência é sempre feita em um thread em segundo plano para corrigir os problemas de consistência quandoConsistencyLevel.ONE é usado. Isto significa que chamadassubsequentes terão dados corretos mesmo que a leitura inicial seja um antigo valor. (Isso é chamado ReadRepair) |
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QUORUM |
Irá consultar todas as réplicas e retornar o registro com o timestamp mais recente, desde que tenha pelo menos a maioria de réplicas (N/ 2 + 1) relatados. Novamente, as réplicas restantes serão verificadas em segundo plano. |
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LOCAL_QUORUM |
Retorna o registro com o timestamp mais recente, desde que a maioria das réplicas dentro do datacenter locais tenham respondido. |
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EACH_QUORUM |
Retorna o registro com o timestamp mais recente, desde que a maioria dasréplicas dentro de cada datacenter tenham respondido. |
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ALL |
Irá consultar todas as réplicas e retornar o registro com o timestampmais recente, uma vez que todas as réplicas tenham respondido. Qualquer réplica que responder irá falhar a operação. |
Tabela 2. Ler
Apresentado um pouco sobre o Cassandra, agora iniciaremos o processo de instalação e configuração dele.
Para iniciar, baixe-o no site do projeto - http://cassandra.apache.org/. Em seguida, basta descompactar e dar o seguinte comando dentro da pasta descompactada:
bin/cassandra -f
Figura 2. Instalação
O resultado da execução vemos na Figura 2.
Para executar o cliente dentro da pasta descompactada, execute o seguinte comando:
bin/cassandra-cli -host localhost
Veremos a execução do mesmo na Figura 3.
Figura 3. Execução do cliente.
Referências:
