Giới thiệu NewSQL Database System

 Các ứng dụng tập trung dữ liệu mới mạng xã hội, IoT,…; Cơ sở dữ liệu quan hệ không phù hợp với loại ứng dụng này;  Hệ thống lưu trữ dữ liệu mới – NoSQL:  Cung cấp khả năng mở rộng t

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CƠ SỞ DỮ LIỆU NÂNG CAO

GIẢNG VIÊN: TS NGUYỄN TRẦN MINH THƯ

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

KẾT LUẬN

GIỚI THIỆU

PH

Ầ N

1

GIỚI THIỆU VÀ ĐỘNG LỰC

C12

005

 Các ứng dụng tập trung dữ liệu mới (mạng xã hội, IoT,…);

 Cơ sở dữ liệu quan hệ không phù hợp với loại ứng dụng này;

 Hệ thống lưu trữ dữ liệu mới – NoSQL:

 Cung cấp khả năng mở rộng theo chiều ngang khá linh hoạt cho việc đọc/ghi đơn giản của hệ cơ

sở dữ liệu trên các máy chủ phân tán;

 Khả năng phân phối và sao chép dữ liệu,…

• Không hỗ trợ giao tác ACID nên kém về sự nhất quán dữ

Hãy thử kết hợp của cả hai mô hình RDBMS và NoSQL

• Để đảm bảo được hiệu suất cao các giao dịch OLTP

• Để đảm bảo dữ liệu phân tích thời gian thực

NỀN TẢNG

PH

Ầ N

2

BIG DATA

16C

12005

• Trong thập kỉ qua, trong hầu hết mọi lĩnh vực trong nền

kinh tế đã chuyển định hướng theo dữ liệu.

• Sự bùng nổ của dữ liệu đã làm tăng nhu cầu sử dụng các

hệ thống lưu trữ dữ liệu.

BigData chứa nhiều thông tin quý giá

Chính vì thế, những dữ liệu này phải được thu thập, tổ chức, lưu trữ, tìm kiếm, chia sẻ theo một cách khác so với bình thường

MÔ HÌNH GIAO DỊCH CƠ SỞ DỮ LIỆU

Tính nguyên tố: một giao dịch có nhiều thao

tác khác biệt thì toàn bộ được thực hiện hoặc

không một thao tác nào thực hiện

Tính nhất quán: một giao dịch sẽ tạo ra một trạng thái mới khi hợp lệ dữ liệu hoặc chuyển toàn bộ về trạng thái trước khi giao dịch

Tính đọc lập: một giao dịch đang thực thi và chưa được xác nhận phải đảm bảo tách biệt khỏi giao dịch khác

Tính bền vững: dữ liệu được lưu trữ cho cả trường hợp lỗi hệ thống vẫn đảm bảo trạng thái chuẩn xác

Add Image

Add Image

Add ImageAdd Image

• Strong Consistency: tính nhất quán mạnh mẽ

• High Availability: tính sẵn sàng cao

• Partition Tolerance: tính hoạt động liên tục

Các khía cạnh khác nhau trong hệ thống phân tán

12005

Thuật ngữ BASE [Brewer:2000]

• Basically Available: về cơ bản đảm bảo được tính sẳn

sàng

• Soft-state: trạng thái của hệ thống có thể thay đổi theo

thời gian

• Eventually consistent: hệ thống sẽ trở nên nhất quán

theo thời gian

NEWSQL DATABASES

PH

Ầ N

3

ĐỊNH NGHĨA NEWSQL

– 16

C12

005

MATT ASSLET – 451 GROUP (APRIL 4th, 2011)

Các hệ thống cung cấp khả năng mở rộng và tính linh hoạt của NoSQL trong

khi vẫn giữ được hỗ trợ cho các truy vấn SQL và ACID hoặc để cải thiện hiệu

suất cho khối lượng công việc thích hợp

MICHAEL STONEBRAKER – BLOG@CACM (JUNE 16th, 2011)

Một định nghĩa hẹp hơn cho việc triển khai hệ thống của NewSQL:

• Sử dụng lock-free kiểm soát truy cập đồng thời của lược đồ

• Sử dụng shared-nothing kiến trúc phân tán

• Hỗ trợ truy vấn SQL

• Hỗ trợ ACID cho các giao dịch

• Hiệu năng cao cho mỗi node

• Khả năng mở rộng

NewSQL là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ hiện đại

nhằm cung cấp hiệu năng khả thi tương tự cho các hệ thống

NoSQL để xử lý giao dịch trực tuyến (OLTP) trong khi vẫn đảm

bảo duy trì ACID của một hệ thống cơ sở dữ liệu truyền thống.

PHÂN LOẠI

C12

005

New Architecture databases

NouDB, Clustrix, VoltDB, Drizzle, MenSQL

New MySQL storage engines

InnoDB, Akiban, TokuDB (commercial), InfiniDB, Xeround, GenieDB

Các hệ thống này được thiết kế mới để đạt được khả năng mở rộng và hiệu năng hoạt động của Share Nothing của các nodes.

Công cụ lưu trữ được tối ưu hóa cao cho SQL với giao diện lập trình tương tự như SQL.

Hệ thống này tự động chia CSDL trên nhiều nodes

Transparent clustering/ sharding

dbShards (commercial), ScaleBase (commercial), ScalArc, Schooner MySQL

NEW ARCHITECTURE DATABASES

 Cung cấp kiểm soát truy xuất đồng thời.

 Quản lý kiểm soát truy xuất đồng thời trong cơ sở dữ liệu truyền thống:

 2PL (2 phase locking)

 MVCC (Milti Version Concurrency Control)

 Basic Timestamp Concurrency Control

 Optimistic Concurrency Control

 T/O with Partion-Level Locking

 Cung cấp kiểm soát truy xuất đồng thời.

 Quản lý kiểm soát truy xuất đồng thời trong cơ sở dữ liệu truyền thống:

 2PL (2 phase locking)

 MVCC (Milti Version Concurrency Control)

 Basic Timestamp Concurrency Control

 Optimistic Concurrency Control

 T/O with Partion-Level Locking

NEW MYSQL STORAGE ENGINES

16C

12005

 Cung cấp lưu trữ tối ưu hóa cho SQL.

 Sử dụng MySQL Cluster

 Trong node riêng biệt phân thành 3 loại như sau:

 Data node: lưu trữ data;

 Management node: cấu hình và giám sát các cụm;

 Application node or SQL node: kết nối tất cả các node dữ liệu thực hiện lưu trữ và

phục hồi dữ liệu

 Tính nhất quán sẽ được kiểm soát bởi application node

 Cung cấp lưu trữ tối ưu hóa cho SQL.

 Sử dụng MySQL Cluster

 Trong node riêng biệt phân thành 3 loại như sau:

 Data node: lưu trữ data;

 Management node: cấu hình và giám sát các cụm;

 Application node or SQL node: kết nối tất cả các node dữ liệu thực hiện lưu trữ và

phục hồi dữ liệu

 Tính nhất quán sẽ được kiểm soát bởi application node

TRANSPARENT CLUSTERING / SHARDING

 Sử dụng middleware sharding

 Tất cả các node có thể kết nối với middleware

 Middleware sẽ kiểm soát tất cả các quá trình để đảm bảo tính nhất quán

 Sử dụng middleware sharding

 Tất cả các node có thể kết nối với middleware

 Middleware sẽ kiểm soát tất cả các quá trình để đảm bảo tính nhất quán

005

o SQL là cơ chế chính cho tương tác các ứng dụng

o Đảm bảo các giao dịch được thực hiện một cách đáng tin cậy

o Cơ chế kiểm soát đồng thời không khóa để đọc theo thời gian thực sẽ không xung đột với ghi

o Cung cấp một kiến trúc hiệu suất cao hơn cho mỗi nút so với các giải pháp RDBMS

Tính năng Traditional RBDMS NoSQL NewSQL

Tính phụ thuộc vào

store, document store Cả hai

Lưu trữ Trên đĩa và bộ nhớ

cache

Trên đĩa và bộ nhớcache

Trên đĩa và

bộ nhớ cache

 NewSQL là một xu hướng cơ sở dữ liệu tương lai

 NewSQL tuân thủ ACID, dựa trên SQL, khả năng mở rộng, phân phối, sẵn có cao của hệ thống RDBMS

 Cơ sở dữ liệu NewSQL đang trở nên đòi hỏi nhiều hơn do sự gia tăng của các ngành công nghiệp theo định hướng dữ liệu VD: IoT

RDBMS

NoSQLNewSQL

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE

Any Questions?