NewSQL

NewSQL (з англ. новий SQL) — клас сучасних реляційних СУБД, які прагнуть поєднати в собі переваги NoSQL і транзакційні вимоги класичних баз даних^[1][2][3]. Даний термін був запропонований в 2011 році Метью Аслетом, аналітиком 451 Group. Потреба в даних системах виникла в першу чергу у компаній, що працюють з критичними даними (наприклад, фінансового сектора), яким були потрібні масштабовані рішення, в той час як рішення NoSQL не могли надати транзакцій і не відповідали вимогам надійності даних^[4][5].

Класифікація NewSQL

Класифікація заснована на різних підходах, прийнятих зберегти SQL інтерфейс, а також вирішити масштабованість і продуктивність, що є проблемами традиційних рішень OLTP.

Нові бази даних

Основна маса БД NewSQL є in-memory БД. Головною особливістю таких БД є те, що вони зберігають основну масу даних не на жорстких дисках, а в оперативній пам'яті. Розробники впевнені, що зберігання даних на HDD, є одним з основних недоліків існуючих БД, оскільки, найвищу швидкість обробки і отримання даних забезпечить переміщення їх в ОЗП. Недолік ОЗП на одному сервері, компенсується кластером таких серверів з великої кількості вузлів. Також в таких БД передбачено періодичне резервне копіювання даних на жорсткий диск, щоб запобігати можливим втратам при відмові сервера.

Отже, NewSQL система розробляється повністю з нуля з метою досягнення масштабованості та продуктивності. Одним з ключових факторів у підвищенні продуктивності є використання оперативної пам'яті або нових видів дисків (флеш-пам'ять / SSD), які є сховищем первинних даних. Дане рішення може здійснюватися програмно (VoltDB, NuoDB) або на рівні заліза (Clustrix, Translattice). Прикладами розробок є Clustrix, NuoDB і Translattice (комерційні) і VoltDB (Open Source).

Технічні характеристики рішень NewSQL

1. SQL як основний механізм для взаємодії.
2. ACID підтримка транзакцій.
3. Механізм управління без застосування блокувань, таким чином зчитувальні дані в реальному часі не знаходиться в протиріччі з записуючими, що виключає конфлікт.
4. Архітектура, що забезпечує набагато вищу продуктивність вузла, ніж доступний з традиційних рішень RDBMS.
5. Зручне масштабування, здатне керувати великою кількістю вузлів, і не переносити вузькі місця.

Архітектурний приклад

Розглянемо архітектурний приклад одного з NewSQL рішень (dbShards). Він представлений на малюнку 1.

малюнок 1

Переваги і недоліки NewSQL

Розглянемо переваги і недоліки NewSQL^[6]

Переваги NewSQL

• Мінімальна складність додатків, а також повна транзакційна підтримка.
• Знайомий SQL і стандартні інструменти.
• Багато систем пропонують кластери типу NoSQL з більш традиційними моделями даних і запитів.

Недоліки NewSQL

• NewSQL не є універсальною, як традиційна система SQL.
• Обсяг пам'яті може перевищувати кілька терабайт.
• Пропонує тільки частковий доступ до багатьох інструментів традиційних SQL-систем.

Рішення

Існують різні підходи до вирішення завдання створення бази даних. Основними з яких є:

Принципово нова архітектура

Найбільш популярним підходом є створення принципово нових платформ для зберігання даних. Подібні рішення проектуються спочатку з розрахунком на розподілену архітектуру і багатопоточність. Прикладами даних систем є:

• Spanner
• Clustrix
• OrientDB
• VoltDB
• MemSQL
• SQLFire і GemFire XD
• SAP HANA^[7]
• FoundationDB
• NuoDB^[8][9]
• TransLattice
• ActorDB^[10]
• Trafodion^[11]
• CockroachDB^[12]
• TiDB^[13][14][15]

Нові механізми зберігання SQL

Даний тип рішень надає нові принципи зберігання даних, які масштабуються краще ніж, наприклад, InnoDB. Приклади подібних рішень:

• Infobright
• TokuDB
• і більш не розроблювальний InfiniDB

Прозоре масштабування

Дані системи додають новий середній шар, покликаний приховати розподілену суть збережених даних. Приклади:

• dbShards
• Scalearc
• ScaleBase

Див. також

• Обробка транзакцій
• Секція (бази даних)