Apache Cassandra는 오픈 소스 NoSQL 분산 데이터베이스입니다.
목차
아파치 카산드라란?
오픈 소스가 되기 전에 Apache Cassandra는 Amazon의 DynamoDB와 Google의 Bigtable의 기능을 결합하기 위해 처음에 Facebook(현재 Meta)에서 설계되었습니다.
높은 가용성과 확장성 때문에 Netflix, Uber 및 Facebook과 같은 회사에서 널리 사용됩니다.
이 기사에서는 Apache Cassandra의 구조, 작동 방식, 기술 스택의 일부로 사용할 때의 다양한 기능 및 이점에 대해 설명합니다.
NoSQL이란 무엇입니까?
Apache Cassandra는 NoSQL 데이터베이스로 알려진 데이터베이스 그룹에 속합니다. 관계형 또는 SQL 데이터베이스와 달리 NoSQL 데이터베이스는 SQL 데이터베이스와 같은 방식으로 SQL 또는 관계를 사용하지 않습니다.
이는 고급 쿼리를 만드는 기능을 희생시키면서 사용 편의성과 유연성 측면에서 이점을 제공합니다. 그러나 NoSQL과 SQL 데이터베이스 모두 각각의 장점이 있습니다.
Apache Cassandra는 어떻게 작동합니까?
Cassandras는 관계형 데이터베이스에서 사용하는 SQL(Structured Query Language)과 구문적으로 매우 유사한 CQL(Cassandra Query Language)을 사용하여 실행됩니다.
그러나 조인과 같이 대부분의 관계형 데이터베이스에 있는 특정 기능은 지원하지 않습니다. Cassandra는 쿼리 우선 데이터베이스이기 때문입니다. 이는 데이터베이스가 수행될 쿼리를 기반으로 설계되었음을 의미합니다.
그런 다음 여러 테이블을 조인할 필요 없이 각 쿼리에 충분한 데이터를 제공하도록 테이블이 생성됩니다. 이렇게 하면 빨라집니다. 모든 주요 운영 체제에 설치할 수 있습니다.
카산드라의 아키텍처
가장 기본적인 수준에서 Cassandra는 노드로 구성됩니다. 데이터는 노드에 저장되며 동일한 키를 가진 모든 레코드는 동일한 노드에 저장됩니다. 따라서 여러 테이블이 여러 컴퓨터에서 실행될 수 있는 SQL 데이터베이스보다 쿼리를 더 빠르게 수행할 수 있습니다.
출처: cassandra.apache.org
데이터는 데이터베이스 작성자가 지정한 복제 요소에 의해 고가용성을 위해 노드 간에 복제됩니다. 전체 데이터를 데이터베이스에 저장하는 노드 그룹을 데이터 센터라고 합니다.
데이터 센터 그룹이 클러스터를 형성합니다. 데이터 센터가 여러 개 있다는 것은 하나의 데이터 센터가 예기치 않게 오프라인 상태가 되더라도 데이터를 항상 사용할 수 있음을 의미합니다.
아파치 카산드라의 특징
Apache Cassandra 및 시장의 다른 옵션에서 가장 중요하고 차별화되는 요소는 다음과 같습니다.
#1. 오픈 소스
Apache Cassandra는 무료이며 오픈 소스입니다. 즉, 소스 코드를 온라인에서 사용할 수 있으므로 이미 발견 및 수정되지 않은 버그와 취약점이 있을 가능성이 줄어듭니다.
이는 사용자 및 비즈니스 데이터가 보호해야 하는 중요한 자산이기 때문에 중요합니다.
#2. 와이드 컬럼 아키텍처 사용
데이터가 있는 테이블에 따라 파일에 데이터를 저장하는 대부분의 데이터베이스와 달리 Apache Cassandra는 열별로 저장합니다.
이렇게 하면 전체 행을 조회할 필요가 없기 때문에 열에서 값을 더 빠르게 검색할 수 있습니다. 결과적으로 Cassandra의 데이터 조회는 다른 데이터베이스의 인덱스를 사용하는 것만큼 빠릅니다.
#삼. 분산
Apache Cassandra는 분산되어 있으므로 단일 시스템에서 실행되지 않습니다. 이는 서로 다른 노드와 데이터 센터 간에 복제되기 때문에 높은 데이터 가용성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 또한 데이터 센터가 지리적으로 사용자와 더 가까워지면 데이터 액세스 속도가 빨라집니다.
#4. 쿼리 우선 설계
기존 데이터베이스 설계에서 테이블은 엔터티를 중심으로 모델링됩니다. 정규화를 통해 이러한 엔터티 간의 관계가 설정되고 데이터베이스에 생성됩니다.
종종 쿼리할 때 관계는 여러 테이블에 걸쳐 있습니다. 이러한 테이블이 다른 시스템에 저장되면 데이터 액세스가 느려질 수 있습니다.
그러나 Cassandra를 사용하면 만들려는 쿼리를 기반으로 테이블을 만듭니다. 그런 다음 해당 쿼리를 충족하는 데 필요한 모든 데이터가 하나의 테이블에 저장됩니다.
아파치 카산드라의 이점
- 무료입니다: 데이터베이스 관리 시스템 자체는 무료이며 Apache Cassandra의 공식 웹사이트에서 다운로드할 수 있습니다. 그러나 데이터베이스가 실행되는 서버 인프라는 그렇지 않습니다.
- 고가용성: Apache Cassandra는 복원력을 염두에 두고 설계되었습니다. 데이터베이스의 일부가 오프라인 상태가 되어도 기능을 유지하기에 충분한 중복성을 갖도록 설계되었습니다.
- 확장 가능: 추가 노드를 데이터베이스에 추가할 수 있으며 가동 중지 시간이 거의 또는 전혀 없이 스토리지 용량을 확장할 수 있습니다. 이는 대용량 애플리케이션 구축에 이상적입니다.
- 더 빠름: 넓은 열 아키텍처와 쿼리 우선 설계로 인해 Apache Cassandra는 다른 데이터베이스 관리 시스템에 비해 더 빠르게 수행할 수 있습니다.
이제 Apache Cassandra를 이해하기 위한 최고의 학습 리소스를 살펴보겠습니다.
학습 리소스
#1. Apache Cassandra: 알아야 할 모든 것
Apache Cassandra에 대한 이 Udemy 과정은 Cassandra의 이론적 개요에서 Cassandra 쿼리 언어에 이르는 주제를 다루는 초급부터 전문가까지 안내합니다.
이 과정의 유일한 요구 사항은 일반적인 데이터베이스와 Linux 시스템에 익숙해야 한다는 것입니다.
#2. 공인 Cassandra 개발자 되기: 연습 시험
이 인증 과정은 Datastax Academy의 Apache Cassandra 개발자 인증 시험을 준비하고 연습하는 데 도움이 되는 두 가지 시험으로 구성됩니다.
각 시험은 90분이며 Architecture, Modelling 및 Cassandra Query Langauge의 주제를 다룹니다. 이 과정의 이상적인 청중은 이미 Cassandra를 알고 있지만 전문 인증을 취득하려는 개발자입니다.
#삼. 아파치 카산드라 기초
개발자를 위한 이 책은 Apache Cassandra를 시작하는 방법을 알려줍니다. 독자에게 Cassandra를 설치하고 데이터베이스 클러스터를 설정하는 방법을 알려줍니다. 다음으로 데이터베이스와 상호 작용하는 Cassandra 쿼리 언어를 배웁니다.
또한 클러스터를 모니터링하고 쿼리를 디버깅하는 데 사용할 수 있는 도구에 대해서도 알아봅니다. 이전에 Cassandra와 함께 일한 적이 없고 시작하려는 사람에게 이상적입니다.
#4. 아파치 카산드라 마스터하기
Cassandra에 대한 사전 지식이 있는 사람들을 위해 작성된 이 책은 독자들에게 보다 효율적인 Cassandra 프로그램을 작성하고 Cassandra를 보다 효율적으로 구성하는 방법을 알려줍니다.
또한 Apache Cassandra를 Apache Spark와 통합하여 데이터 분석 시스템을 구축하는 방법을 설명합니다.
마지막 말
Apache Cassandra는 대규모 분산 시스템의 데이터베이스를 위한 강력한 선택입니다. 안정성, 확장성 및 속도 덕분에 거대 기술 기업이 선호하는 옵션입니다.
이 데이터베이스를 배우고 마스터하면 수백만 명의 사용자에게 안정적으로 서비스를 제공하는 소프트웨어 시스템을 구축하는 기술을 갖추게 됩니다.
다음으로 Apache Cassandra 모니터링 도구를 확인하여 데이터베이스 성능을 주시할 수 있습니다.