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NoSQL
Orientado a Colunas
Augusto Juvenal F. G. Costa (ajfgc)
Roteiro
● Introdução
○ Motivação
○ Objetivo
● O que é NoSQL?
● NoSQL Orientado a Colunas
● Estado da Arte
○ BigTable
● Out...
Introdução
Motivação
● Suprir necessidades em escala Big
Data
● SGBDs existentes nasceram em
necessidades Diferentes
○ BD ...
Introdução
Objetivo
● Mineração/Produção de Big Data sem gargalos
● Propor soluções Big Data
○ “One size fits all” não se ...
O que é NoSQL?
● Abreviação Polêmica
● Bases de dados não relacionais
○ utilizadas na manipulação de grande volume de
dado...
O que é NoSQL? (Propriedades)
Teorema CAP
● ACID vs BASE
● Teorema:
○ um sistema distribuído não pode,
simultaneamente, fo...
O que é NoSQL
Teorema CAP (cont.)
“Não é possível que um sistema de dados distribuído possua os 3 requisitos”
● Consistênc...
NoSQL Orientado a Colunas
● Colunas Independentes organizadas em:
○ Colunas padrão
○ SuperColunas (colunas encadeadas)
● C...
NoSQL Orientado a Colunas
Modelo de dados:
● Tupla
○ {nome, value, Timestamp}
● Tabela
○ Familia de Colunas
○ Retorno idên...
NoSQL Orientado a Colunas
Bom para
● Otimizar leitura/escrita
Ruim para
● Sistemas que necessitem de leitura/escrita de ac...
Estado da Arte
BigTable
● Google (2003)
○ Demandas Futuras
○ MapReduce
○ Dimensões (Células)
■ Linha (Conjunto: Tablets)
■...
Estado da Arte
BigTable (Arquitetura)
● Componentes Principais
○ Client Library
■ cache de localização
○ Master Server (Ad...
Estado da Arte
BigTable (Onde é utilizado?)
Outras ferramentas
Cassandra
● Orientado a Colunas? Chave-Valor?
● Dynamo (Amazon) + BigTable (Google)
● Facebook abre cód...
Outras ferramentas
Cassandra
Arquitetura
● Sistema Distribuídos
○ Clusters (nós do Cassandra)
● Hashing consistente
○ Mant...
Outras ferramentas
Cassandra
Arquitetura (cont.)
1. Distribuição transparente
2. Cassandra gerencia réplicas
a. usuário po...
Outras ferramentas
Outras ferramentas
Cassandra Query Language
● DDL
○ CREATE
○ DROP
○ ALTER
● DML
○ Queries com SELECT
Usuários (fonte: http://www.planetcassandra.org/companies)
Outras ferramentas
HBase
● Hadoop Database
○ BigTable como armazenamento
○ Subprojeto para pesquisas com MapReduce
● Forne...
Outras ferramentas
HBase
Arquitetura
● HBaseMaster
○ Atribui Regiões ao RegionServer
● HRegion Server
○ lida com requisiçõ...
Empresas que utilizam
Perspectivas Futuras
Perspectivas Futuras
● Popularidade Aumentando
○ Fonte:db-engines
● Modelo Recente
○ Surgimento em 2005
○ BigTable
● Promi...
Referências
● MONIRUZZAMAN, A B M; HOSSAIN, Syed Akhter. NoSQL Database: New Era of Databases for
Big data Analytics - Cla...
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NoSQL Familia de Colunas Apresentação

  1. 1. NoSQL Orientado a Colunas Augusto Juvenal F. G. Costa (ajfgc)
  2. 2. Roteiro ● Introdução ○ Motivação ○ Objetivo ● O que é NoSQL? ● NoSQL Orientado a Colunas ● Estado da Arte ○ BigTable ● Outras Ferramentas ○ Cassandra ○ HBase ● Perspectivas Futuras ● Referências
  3. 3. Introdução Motivação ● Suprir necessidades em escala Big Data ● SGBDs existentes nasceram em necessidades Diferentes ○ BD Relacional (1985) ○ Incompatibilidade ● Interesse em explorar dados
  4. 4. Introdução Objetivo ● Mineração/Produção de Big Data sem gargalos ● Propor soluções Big Data ○ “One size fits all” não se aplica ● Foco na performance, velocidade, flexibilidade e escalabilidade ○ Distribuído ● Não necessariamente preocupado com semânticas relacionais
  5. 5. O que é NoSQL? ● Abreviação Polêmica ● Bases de dados não relacionais ○ utilizadas na manipulação de grande volume de dados ● “NoSQL” vem de uma hashtag utilizada para promover uma conferência (2009)
  6. 6. O que é NoSQL? (Propriedades) Teorema CAP ● ACID vs BASE ● Teorema: ○ um sistema distribuído não pode, simultaneamente, fornecer Consistência, Disponibilidade e tolerância a partição ACID BASE Atômico Basically Avaliable Consistente Soft-State Isolado Durável Eventualmente Consistente
  7. 7. O que é NoSQL Teorema CAP (cont.) “Não é possível que um sistema de dados distribuído possua os 3 requisitos” ● Consistência (Consistency) ○ Todas as aplicações clientes tem a mesma visão dos dados; ● Disponibilidade (Avaliability) ● Tolerância à Partição (Partition Tolerance) ○ Propriedades mantidas ○ Mesmo quando alguns clusters são impedidos de se comunicar
  8. 8. NoSQL Orientado a Colunas ● Colunas Independentes organizadas em: ○ Colunas padrão ○ SuperColunas (colunas encadeadas) ● Chaves apontam para várias colunas ○ montando a linha
  9. 9. NoSQL Orientado a Colunas Modelo de dados: ● Tupla ○ {nome, value, Timestamp} ● Tabela ○ Familia de Colunas ○ Retorno idêntico a uma query em SGBD relacional
  10. 10. NoSQL Orientado a Colunas Bom para ● Otimizar leitura/escrita Ruim para ● Sistemas que necessitem de leitura/escrita de acordo com o modelo ACID
  11. 11. Estado da Arte BigTable ● Google (2003) ○ Demandas Futuras ○ MapReduce ○ Dimensões (Células) ■ Linha (Conjunto: Tablets) ■ Coluna (Conjunto: Famílias) ■ Hora (Versionamento de Células)
  12. 12. Estado da Arte BigTable (Arquitetura) ● Componentes Principais ○ Client Library ■ cache de localização ○ Master Server (Administrador) ■ Atribui tablets aos Tablet Servers ■ Coleta de Lixo ○ Tablets Servers ■ Gerencia tamanho dos tablets ■ Lida com Leitura/escrita e solicitação
  13. 13. Estado da Arte BigTable (Onde é utilizado?)
  14. 14. Outras ferramentas Cassandra ● Orientado a Colunas? Chave-Valor? ● Dynamo (Amazon) + BigTable (Google) ● Facebook abre código Fonte (2008) ○ Inbox Search ● Descontinuado pelo Facebook (2010)
  15. 15. Outras ferramentas Cassandra Arquitetura ● Sistema Distribuídos ○ Clusters (nós do Cassandra) ● Hashing consistente ○ Mantém as chaves dos nós peristentes
  16. 16. Outras ferramentas Cassandra Arquitetura (cont.) 1. Distribuição transparente 2. Cassandra gerencia réplicas a. usuário pode definir a quantidade 3. Consistência Ajustável 4. Gravações Rápidas a. até 360 MB/s em cada nó 5. Armazenamento nos nós (maior parte) a. Log utilizado para recuperação (grava transações) 6. A gravação de dados visa desempenho a. a não ser que seja solicitado consistência total
  17. 17. Outras ferramentas
  18. 18. Outras ferramentas Cassandra Query Language ● DDL ○ CREATE ○ DROP ○ ALTER ● DML ○ Queries com SELECT
  19. 19. Usuários (fonte: http://www.planetcassandra.org/companies)
  20. 20. Outras ferramentas HBase ● Hadoop Database ○ BigTable como armazenamento ○ Subprojeto para pesquisas com MapReduce ● Fornece ○ Baixa latência ○ Consistência significante ○ Distribuído
  21. 21. Outras ferramentas HBase Arquitetura ● HBaseMaster ○ Atribui Regiões ao RegionServer ● HRegion Server ○ lida com requisições de leitura/escrita ● HBase Client ○ Se comunica com o HRegion Server
  22. 22. Empresas que utilizam
  23. 23. Perspectivas Futuras
  24. 24. Perspectivas Futuras ● Popularidade Aumentando ○ Fonte:db-engines ● Modelo Recente ○ Surgimento em 2005 ○ BigTable ● Promissor ○ Não se “amarra” a schemas ○ Facilmente escalável
  25. 25. Referências ● MONIRUZZAMAN, A B M; HOSSAIN, Syed Akhter. NoSQL Database: New Era of Databases for Big data Analytics - Classification, Characteristics and Comparison. International Journal Of Database Theory And Application. 2013. ● JABLONSKI, Stefan. NoSQL Evaluation: A Use Case Oriented Survey. University Of Bayreuth, Germany, 2011. ● NAYAK, Ameya; PORIYA, Anil; POOJARY, Dikshay. Type of NOSQL Databases and its Comparison with Relational Databases. International Journal Of Applied Information Systems. New York, p. 16-19. Mar. 2013. ● SOUZA, Vanessa Cristina Oliveira de; SANTOS, Marcus Vinícius Carli dos. Amadurecimento, Consolidação e Performance de SGBDs NoSQL: Estudo Comparativo. XI Brazilian Symposium On Information System. Itajubá, p. 235-242. May 2015. ● ToughtWorks Disponível em: www.thoughtworks.com/pt/insights/blog/nosql-databases-overview
  26. 26. Obrigado pela atenção!

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