AdministriranjeBazePodat_Predavanje3.pdf
- 1. Tehnologije u bazama podataka Predmet: Administriranje Baze Podataka Predava: dr Du邸an Stefanovi
- 2. Tehnologije u Bazama podataka 01 Relacione Baze podataka (SQL) 02 Nerelacione baze podataka (NoSQL) 03 Distribuirane SQL (NewSQL) 04 In-Memory baze podataka 05 Time-series baze podataka
- 3. Relacione baze podataka uvaju podatke u tabelama Tabela se sastoji iz redova i kolona Svaka instanca baze podataka ima unapred predefinisanu 邸emu Jedna ili vi邸e kolona u svakoj tabeli se koriste kao Primarni klju Redovi u jednoj tabeli mogu biti povezani sa redovima u drugoj tabeli preko Stranog kljua Tradicionalne relacione baze podataka SQL
- 4. Baza podataka Online Shop Klijent ID, Ime, Tel, Adresa Primarni klju Strani klju Proizvod Id, Opis, Cena, Koliina.. Porud転bina Id, Datum, Klijent Id, Proizvod Id Klijent Proizvod Porud転bine Primarni klju Primarni klju Strani klju
- 5. Jezik u relacionim bazama podataka - SQL SQL - Structured Query Language Relacione baze podataka su najvi邸e primenjene u radu sa operacionim podacima (transakcije) Predefinisana 邸ema u bazi podataka spreava gre邸ke i obezbeuje da stvari budu organizovane Kljuevi obezbeuju visok nivo fleksibilnosti programeru u efikasnom pristupu podacima Popularne SQL baze podataka:
- 6. Use case Enterprise kompanije Aplikacije koje su instalirane on-premise ili privatnom cloud-u (privatni datacebtar) Internet tr転i邸te Web aplikacije Opslu転uju na milione korisnika (poveanje saobraaja i do 200% u danu) 24h dostupnost Problem sa skalabilno邸u Nisu najbolje re邸enje za ovakve zahteve
- 7. Najvei problem Relacionih baza podataka Scalabilnost! Najvei problem kod relacionih baza podataka Prilagoene su za vertikalno skaliranje (scale up/down) Ma邸ine koje su sve vee i vee ali postoji ogranienje koliko jedan server mo転e da se skalira Prebacivanje na jai server je slo転en proces i obino zahteva period bez rada Web aplikacije zahtevaju dostupnost (availability) i performanse Fokus je na alternativnim re邸enjima NoSql bazama podataka
- 8. Nerelacione Baze podataka Amazon, Facebook, Google. Veliki Internet igrai sa izazovima u radu sa Velikim podacima Scaling up baze podataka je neefikasno i skupo Ne-relacione Baze podataka Optimizovane su za web aplikacije Fokus je na dve glavne stvati: scale-out i Availability + + + Scale up Scale out
- 9. Nerelacione Baze podataka Komercijalna i open-source NoSql baze podataka
- 10. Nerelacione Baze podataka Jednostavan Data Model Ne koriste relacioni model Nema strogo definisanu 邸emu Koristi jednostavan data model za uvanje podataka u bazi koji je optimizovan za odreene aplikacije (use case) NoSQL Database znaenje "No support for SQL ne mogu da urade odreene stvari koje SQL mo転e "Not only SQL a zatim je znaenje promenjeno 邸to znai da ne koriste relacioni model i strogo definisanu 邸emu Vrste NoSQL baze podataka Key-value Dokument Wide column Graf Svaka je optimizovana za specifini use case
- 11. Nerelacione Baze podataka PREDNOSTI ema (Schema-on-Read) Brzina (Speed) Skaliranje (Scaling Out) Dostupnost (High Availability) SQL Schema-on-Write NoSQL Schema-on-Read Fast Read/Write SQL Scaling Up NoSQL Scaling Up & Out No single point of failure Data replication
- 12. Nerelacione Baze podataka NEDOSTACI Update za podatak NoSQL Cluster Replika #1 Replika #2 Replika #3 (nije jo邸 updated) Nije transakciona !!! Ne ispunjava ACID model Eventualni Konzistetni model (No Sql) Slab model konzistetnosti Klaster baze podataka bie sihronizovan sa istim podatkom nakon odreenog vremena (vreme konvergencije) Mo転e da se desi da itanje podataka ne bude konzistetno NoSQL Use Case Uglavnom su namenjene za analizu podataka
- 13. Tradicionalne Vs Nerelacione baze podataka Tradicionalne SQL baze podataka Ograniena skalabilnost i slaba otpornost na otkaze Dobro se snalazi u radu sa transakcijama 邸to je i naje邸e zahtev u velikom broju aplikacija! NoSQL baze podataka Dizajnirane su za horizontalno skaliranje scale out koristei distribuiranu arhitekturu Dostupnost (Availability) je bitnija od konzistetnosti Ograniena podr邸ka za upravljanje transakcijama je veliki nedostatak Nije optimizovana za SQL upite You win something, you lose something We believe it is better to have application programmers deal with performance problems due to overuse of transactions as bottlenecks arise, rather than always coding around the lack of transactions. (Google)
- 14. Distribuirane baze podataka (New SQL) Relacioni Data Model Jaka konzistetnost SQL funkcionalnosti Horizontalna skalabilnost Visoka dostupnost NewSQL baze podataka obezbeuju da SQL bude skalabilan NewSQL je klasa relacionog sistema za upravljanje bazama podataka da obezbedi skalabilnost Sql sistema za obradu velikog broja transakcija (OLTP) garantujui ACID model. (Wikipedia) Motivacija za razvoj distribuiranih baza podataka su nastale na osnovu dobrih osobina Relacionih baza podataka relacioni model podataka vrsta konzistetnost funkcionalnosti SQL-a No Sql baza podataka horizontalna skalabilnost dostupnost u svakom trenutku
- 15. Distribuirane baze podataka (New SQL) Jedna logika relaciona instanca koja je distribuirana i globalno skalirana na razliite geografske regione Podaci su replicirani na vi邸e vorova unutar klastera Horizontalno skaliranje klastera dodavanjem novih vorova
- 16. Distribuirane baze podataka (New SQL) NewSQL Kljune funkcionalnosti Podr転ava SQL (relacioni model) Geografski distribuirana Skaliranje po potrebi (vertikalno i horizontalno) ACID saglasna (transakcije) Naini instalacije (deployment) Na lokaciji (on premises) Self-hosted cloud (privatni cloud) Baza kao servis (DBaaS) Primena je na Web scale aplikacije sa analitikom u realnom vremenu i velikom frekvencijom transakcija
- 17. In Memory (IMDB) baze podataka Naini uvanja podataka u bazi Disk-based baze podataka Tradicionalna i naje邸e kori邸ena opcija SSD/HDD tehnologije Podaci su trajni (ne bri邸u se nakon restarta servera) Vreme pristupa disku je usko grlo In-Memory baze podataka (IMDB) Podaci se uvaju u memoriji (in-memory) Mogu da budu SQL/NoSQL Prednost Uklanja se vreme potrebno da se tra転i podatak na disku Nedostatak Memorija (RAM) je znatno skuplja nego memorija na disku (disk storage) i samim tim na raspolaganju je manji prostor za uvanje podataka
- 18. In Memory (IMDB) baze podataka Odlino re邸enje za aplikacije koje zahtevaju odgovor iz baze na nivou mikrosekunde. Jedan od naje邸ih sluaja primene in-memory baze podataka je ke邸iranje podataka data caching
- 19. Time Series baze podataka (TSDB) Jedna od brzo rastuih kategorija baza podataka Umre転eni objekti koji non stop 邸alju podatke (data, data and data IoT ureaji i senzori, Monitoring IT Senzori koji oitavaju neke veliine Monitoring i Analiza Veliina koja je bitna u takvim merenjima je Vreme (Timestamp)
- 20. Time Series baze podataka (TSDB) Fokus je na Vreme! Time-Series Data Niz ili serija vrednosti na X osi koja predstavlja vreme Parametri koji se pamte Timestamp Predmet npr. senzor Izmerena vrednost Podaci mogu da se 邸alju periodnino ili sluajno nakon nekog dogaaja Radi se o podacima obima (high data volume) Zahtevi od baze podataka Visoka uestalost upisa podataka Vremenske funkcije za programere Primena tradicionalne relacione baze???
- 21. Time Series baze podataka (TSDB) Time Series Database (TSDB) Specijalizovana baza podataka za podatke koji ukljuuju vreme u serijskim intervalima Optimizovana je dobro za skaliranje i upite reda ms. Automatski uva trenutne podatke u in-memory za brzi pristup dok istorijske podatke uva na disku Obrauje high-volume data (upis u bazu podataka) Ugraene specijalizovane time-related funkcije Optimizovane su za bolje rukovanje podacima koji sadr転e vreme u serijskim intervalima (time series data)