Cassandra 数据模型

Cassandra的数据模型与我们通常在RDBMS中看到的数据模型有很大的不同。本章介绍了Cassandra如何存储数据的概述。

集群（Cluster）

Cassandra数据库分布在几个一起操作的机器上。最外层容器被称为群集。对于故障处理，每个节点包含一个副本，如果发生故障，副本将负责。Cassandra按照环形格式将节点排列在集群中，并为它们分配数据。

键空间 （Keyspace）

键空间是Cassandra中数据的最外层容器。Cassandra中的一个键空间的基本属性是 -

·       复制因子 - 它是集群中将接收相同数据副本的计算机数。

·       副本放置策略 - 它只是把副本放在戒指中的策略。我们有简单策略（机架感知策略），旧网络拓扑策略（机架感知策略）和网络拓扑策略（数据中心共享策略）等策略。

·       列族 - 键空间是一个或多个列族的列表的容器。列族又是一个行集合的容器。每行包含有序列。列族表示数据的结构。每个键空间至少有一个，通常是许多列族。

创建键空间的语法如下 -

CREATE KEYSPACE Keyspace name

WITH replication = {'class':'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 3};

下图显示了键空间的示意图。

列族

列族是有序收集行的容器。每一行又是一个有序的列集合。下表列出了区分列系列和关系数据库表的要点。

关系表	Cassandra列族
关系模型中的模式是固定的。 一旦为表定义了某些列，在插入数据时，在每一行中，所有列必须至少填充一个空值。	在Cassandra中，虽然定义了列族，但列不是。 您可以随时向任何列族自由添加任何列。
关系表只定义列，用户用值填充表。	在Cassandra中，表包含列，或者可以定义为超级列族。

Cassandra列族具有以下属性 -

·       keys_cached - 它表示每个SSTable保持缓存的位置数。

·       rows_cached - 它表示其整个内容将在内存中缓存的行数。

·       preload_row_cache -它指定是否要预先填充行缓存。

注- 与不是固定列族的模式的关系表不同，Cassandra不强制单个行拥有所有列。

下图显示了Cassandra列族的示例。

file:///C:/Users/HAO~1.ZHA/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg

列

列是Cassandra的基本数据结构，具有三个值，即键或列名称，值和时间戳。下面给出了列的结构。

file:///C:/Users/HAO~1.ZHA/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.jpg

超级列

超级列是一个特殊列，因此，它也是一个键值对。但是超级列存储了子列的地图。

通常列族被存储在磁盘上的单个文件中。因此，为了优化性能，重要的是保持您可能在同一列族中一起查询的列，并且超级列在此可以有所帮助。下面是超级列的结构。

file:///C:/Users/HAO~1.ZHA/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg

Cassandra 和 RDBMS 的数据模型

下表列出了区分Cassandra的数据模型和RDBMS的数据模型的要点。

RDBMS	Cassandra
RDBMS处理结构化数据。	Cassandra处理非结构化数据。
它具有固定的模式。	Cassandra具有灵活的架构。
在RDBMS中，表是一个数组的数组。 （ROW x  COLUMN）	在Cassandra中，表是“嵌套的键值对”的列表。 （ROW x COLUMN键x COLUMN值）
数据库是包含与应用程序对应的数据的最外层容器。	Keyspace是包含与应用程序对应的数据的最外层容器。
表是数据库的实体。	表或列族是键空间的实体。
Row是RDBMS中的单个记录。	Row是Cassandra中的一个复制单元。
列表示关系的属性。	Column是Cassandra中的存储单元。
RDBMS支持外键的概念，连接。	关系是使用集合表示。

Cassandra 数据模型

Cassandra的数据模型与我们通常在RDBMS中看到的数据模型有很大的不同。本章介绍了Cassandra如何存储数据的概述。

集群（Cluster）

Cassandra数据库分布在几个一起操作的机器上。最外层容器被称为群集。对于故障处理，每个节点包含一个副本，如果发生故障，副本将负责。Cassandra按照环形格式将节点排列在集群中，并为它们分配数据。

键空间 （Keyspace）

键空间是Cassandra中数据的最外层容器。Cassandra中的一个键空间的基本属性是 -

·       复制因子 - 它是集群中将接收相同数据副本的计算机数。

·       副本放置策略 - 它只是把副本放在戒指中的策略。我们有简单策略（机架感知策略），旧网络拓扑策略（机架感知策略）和网络拓扑策略（数据中心共享策略）等策略。

·       列族 - 键空间是一个或多个列族的列表的容器。列族又是一个行集合的容器。每行包含有序列。列族表示数据的结构。每个键空间至少有一个，通常是许多列族。

创建键空间的语法如下 -

CREATE KEYSPACE Keyspace name

WITH replication = {'class':'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 3};

下图显示了键空间的示意图。

列族

列族是有序收集行的容器。每一行又是一个有序的列集合。下表列出了区分列系列和关系数据库表的要点。

关系表	Cassandra列族
关系模型中的模式是固定的。 一旦为表定义了某些列，在插入数据时，在每一行中，所有列必须至少填充一个空值。	在Cassandra中，虽然定义了列族，但列不是。 您可以随时向任何列族自由添加任何列。
关系表只定义列，用户用值填充表。	在Cassandra中，表包含列，或者可以定义为超级列族。

Cassandra列族具有以下属性 -

·       keys_cached - 它表示每个SSTable保持缓存的位置数。

·       rows_cached - 它表示其整个内容将在内存中缓存的行数。

·       preload_row_cache -它指定是否要预先填充行缓存。

注- 与不是固定列族的模式的关系表不同，Cassandra不强制单个行拥有所有列。

下图显示了Cassandra列族的示例。

file:///C:/Users/HAO~1.ZHA/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg

列

列是Cassandra的基本数据结构，具有三个值，即键或列名称，值和时间戳。下面给出了列的结构。

file:///C:/Users/HAO~1.ZHA/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.jpg

超级列

超级列是一个特殊列，因此，它也是一个键值对。但是超级列存储了子列的地图。

通常列族被存储在磁盘上的单个文件中。因此，为了优化性能，重要的是保持您可能在同一列族中一起查询的列，并且超级列在此可以有所帮助。下面是超级列的结构。

file:///C:/Users/HAO~1.ZHA/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg

Cassandra 和 RDBMS 的数据模型

下表列出了区分Cassandra的数据模型和RDBMS的数据模型的要点。

RDBMS	Cassandra
RDBMS处理结构化数据。	Cassandra处理非结构化数据。
它具有固定的模式。	Cassandra具有灵活的架构。
在RDBMS中，表是一个数组的数组。 （ROW x  COLUMN）	在Cassandra中，表是“嵌套的键值对”的列表。 （ROW x COLUMN键x COLUMN值）
数据库是包含与应用程序对应的数据的最外层容器。	Keyspace是包含与应用程序对应的数据的最外层容器。
表是数据库的实体。	表或列族是键空间的实体。
Row是RDBMS中的单个记录。	Row是Cassandra中的一个复制单元。
列表示关系的属性。	Column是Cassandra中的存储单元。
RDBMS支持外键的概念，连接。	关系是使用集合表示。