Skip to main content

2024 | OriginalPaper | Buchkapitel

8. Die NoSQL-Toolbox: Die NoSQL-Landschaft im Überblick

verfasst von : Felix Gessert, Wolfram Wingerath, Norbert Ritter

Erschienen in: Schnelles und skalierbares Cloud-Datenmanagement

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

In diesem Kapitel beleuchten wir den Designraum von verteilten Datenbanksystemen, indem wir ihn nach den vier Dimensionen Sharding, Replikation, Speichermanagement und Anfrageverarbeitung unterteilen. Das Ziel ist es, einen umfassenden Satz von Datenmanagementanforderungen bereitzustellen, die bei der Gestaltung eines flexiblen Backends für global verteilte Webanwendungen berücksichtigt werden müssen. Daher untersuchen wir die Implementierungstechniken von Systemen und diskutieren, wie sie mit verschiedenen funktionalen und nicht-funktionalen Eigenschaften (Zielen) von Datenmanagementsystemen zusammenhängen.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
Es wird Low-End-Hardware verwendet, weil sie wesentlich kosteneffizienter ist als High-End-Hardware [HB09, Abschn. 3.​1].
 
2
Derzeit kann nur RethinkDB allgemeine θ-Joins durchführen. MongoDBs Aggregationsframework unterstützt Left-Outer-Equi-Joins in seinem Aggregationsframework und CouchDB ermöglicht Joins für vorab deklarierte MapReduce-Ansichten.
 
3
Eine Alternative zu MapReduce sind generalisierte Datenverarbeitungspipelines, bei denen die Datenbank versucht, den Datenfluss und die Lokalität der Berechnung auf der Grundlage einer deklarativeren Abfragesprache zu optimieren (z. B. MongoDBs Aggregationsframework [Mon]).
 
Literatur
[Bak+11]
Zurück zum Zitat J. Baker et al. “Megastore: Providing scalable, highly available storage for interactive services”. In: Proc. of CIDR. Bd. 11. 2011, S. 223–234. J. Baker et al. “Megastore: Providing scalable, highly available storage for interactive services”. In: Proc. of CIDR. Bd. 11. 2011, S. 223–234.
[Boy+14]
Zurück zum Zitat Oscar Boykin et al. “Summingbird: A Framework for Integrating Batch and Online MapReduce Computations”. In: VLDB 7.13 (2014). Oscar Boykin et al. “Summingbird: A Framework for Integrating Batch and Online MapReduce Computations”. In: VLDB 7.13 (2014).
[Cal+11]
Zurück zum Zitat Brad Calder et al. “Windows Azure Storage: a highly available cloud storage service with strong consistency”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM. ACM, 2011, S. 143–157. url: http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2043571 (visited on 04/16/2014). Brad Calder et al. “Windows Azure Storage: a highly available cloud storage service with strong consistency”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM. ACM, 2011, S. 143–157. url: http://​dl.​acm.​org/​citation.​cfm?​id=​2043571 (visited on 04/16/2014).
[Car13]
Zurück zum Zitat Josiah L. Carlson. Redis in Action. Greenwich, CT, USA: Manning Publications Co., 2013. isbn: 1617290858, 9781617290855. Josiah L. Carlson. Redis in Action. Greenwich, CT, USA: Manning Publications Co., 2013. isbn: 1617290858, 9781617290855.
[CBPS10]
Zurück zum Zitat Bernadette Charron-Bost, Fernando Pedone, und André Schiper, Hrsg. Replication: Theory and Practice. Bd. 5959. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2010. Bernadette Charron-Bost, Fernando Pedone, und André Schiper, Hrsg. Replication: Theory and Practice. Bd. 5959. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2010.
[CH16]
Zurück zum Zitat Jeff Carpenter und Eben Hewitt. Cassandra: The Definitive Guide. “O’Reilly Media, Inc.”, 2016. Jeff Carpenter und Eben Hewitt. Cassandra: The Definitive Guide. “O’Reilly Media, Inc.”, 2016.
[Cha+08]
Zurück zum Zitat Fay Chang et al. “Bigtable: A distributed storage system for structured data”. In: ACM Transactions on Computer Systems (TOCS) 26.2 (2008), S. 4. Fay Chang et al. “Bigtable: A distributed storage system for structured data”. In: ACM Transactions on Computer Systems (TOCS) 26.2 (2008), S. 4.
[Cor+13]
Zurück zum Zitat James C. Corbett et al. “Spanner: Google’s Globally Distributed Database”. In: ACM Trans. Comput. Syst. 31.3 (2013), 8:1–8:22. doi: 10.1145/2491245. James C. Corbett et al. “Spanner: Google’s Globally Distributed Database”. In: ACM Trans. Comput. Syst. 31.3 (2013), 8:1–8:22. doi: 10.​1145/​2491245.
[DAEA10]
Zurück zum Zitat Sudipto Das, Divyakant Agrawal, und Amr El Abbadi. “G-store: a scalable data store for transactional multi key access in the cloud”. In: Proceedings of the 1st ACM symposium on Cloud computing. ACM. 2010, S. 163–174. Sudipto Das, Divyakant Agrawal, und Amr El Abbadi. “G-store: a scalable data store for transactional multi key access in the cloud”. In: Proceedings of the 1st ACM symposium on Cloud computing. ACM. 2010, S. 163–174.
[Dea09]
Zurück zum Zitat Jeff Dean. Designs, lessons and advice from building large distributed systems. Keynote talk at LADIS 2009. 2009. Jeff Dean. Designs, lessons and advice from building large distributed systems. Keynote talk at LADIS 2009. 2009.
[DG04]
Zurück zum Zitat Jeffrey Dean und Sanjay Ghemawat. “MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters”. In: Proceedings of the 6th Conference on Symposium on Operating Systems Design & Implementation – Volume 6. OSDI’04. San Francisco, CA: USENIX Association, 2004, S. 10–10. url: http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1251254.1251264. Jeffrey Dean und Sanjay Ghemawat. “MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters”. In: Proceedings of the 6th Conference on Symposium on Operating Systems Design & Implementation – Volume 6. OSDI’04. San Francisco, CA: USENIX Association, 2004, S. 10–10. url: http://​dl.​acm.​org/​citation.​cfm?​id=​1251254.​1251264.
[ESW78]
Zurück zum Zitat Robert S. Epstein, Michael Stonebraker, und Eugene Wong. “Distributed Query Processing in a Relational Data Base System”. In: Proceedings of the 1978 ACM SIGMOD International Conference on Management of Data, Austin, Texas, USA, May 31–June 2, 1978. Hrsg. von Eugene I. Lowenthal und Nell B. Dale. ACM, 1978, S. 169–180. doi: 10.1145/509252.509292. Robert S. Epstein, Michael Stonebraker, und Eugene Wong. “Distributed Query Processing in a Relational Data Base System”. In: Proceedings of the 1978 ACM SIGMOD International Conference on Management of Data, Austin, Texas, USA, May 31–June 2, 1978. Hrsg. von Eugene I. Lowenthal und Nell B. Dale. ACM, 1978, S. 169–180. doi: 10.​1145/​509252.​509292.
[GHa+96]
Zurück zum Zitat Jim Gray, Pat Hell and, et al. “The dangers of replication and a solution”. In: SIGMOD Rec. 25.2 (June 1996), S. 173–182. Jim Gray, Pat Hell and, et al. “The dangers of replication and a solution”. In: SIGMOD Rec. 25.2 (June 1996), S. 173–182.
[GR15]
Zurück zum Zitat Felix Gessert und Norbert Ritter. “Skalierbare NoSQL- und Cloud- Datenbanken in Forschung und Praxis”. In: Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2015) – Workshopband, 2.–3. März 2015, Hamburg, Germany. 2015, S. 271–274. Felix Gessert und Norbert Ritter. “Skalierbare NoSQL- und Cloud- Datenbanken in Forschung und Praxis”. In: Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2015) – Workshopband, 2.–3. März 2015, Hamburg, Germany. 2015, S. 271–274.
[GR16]
Zurück zum Zitat Felix Gessert und Norbert Ritter. “Scalable Data Management: NoSQL Data Stores in Research and Practice”. In: 32nd IEEE International Conference on Data Engineering, ICDE 2016. 2016. Felix Gessert und Norbert Ritter. “Scalable Data Management: NoSQL Data Stores in Research and Practice”. In: 32nd IEEE International Conference on Data Engineering, ICDE 2016. 2016.
[GWR17]
Zurück zum Zitat Felix Gessert, Wolfram Wingerath, und Norbert Ritter. “Scalable Data Management: An In-Depth Tutorial on NoSQL Data Stores”. In: BTW (Workshops). Bd. P-266. LNI. GI, 2017, S. 399–402. Felix Gessert, Wolfram Wingerath, und Norbert Ritter. “Scalable Data Management: An In-Depth Tutorial on NoSQL Data Stores”. In: BTW (Workshops). Bd. P-266. LNI. GI, 2017, S. 399–402.
[Ham07]
Zurück zum Zitat James Hamilton. “On designing and deploying internet-scale services”. In: 21st LISA. USENIX Association, 2007. James Hamilton. “On designing and deploying internet-scale services”. In: 21st LISA. USENIX Association, 2007.
[HB09]
Zurück zum Zitat Urs Hoelzle und Luiz Andre Barroso. The Datacenter As a Computer: An Introduction to the Design of Warehouse-Scale Machines. Morgan and Claypool Publishers, 2009. Urs Hoelzle und Luiz Andre Barroso. The Datacenter As a Computer: An Introduction to the Design of Warehouse-Scale Machines. Morgan and Claypool Publishers, 2009.
[Kal+08]
Zurück zum Zitat R. Kallman et al. “H-store: a high-performance, distributed main memory transaction processing system”. In: Proceedings of the VLDB Endowment 1.2 (2008), S. 1496–1499. R. Kallman et al. “H-store: a high-performance, distributed main memory transaction processing system”. In: Proceedings of the VLDB Endowment 1.2 (2008), S. 1496–1499.
[Kar+97]
Zurück zum Zitat David R. Karger et al. “Consistent hashing and random trees: distributed caching protocols for relieving hot spots on the World Wide Web”. In: ACM Symposium on Theory of Computing. 1997, S. 654–663. doi: 10.1145/258533.258660. David R. Karger et al. “Consistent hashing and random trees: distributed caching protocols for relieving hot spots on the World Wide Web”. In: ACM Symposium on Theory of Computing. 1997, S. 654–663. doi: 10.​1145/​258533.​258660.
[Kle17]
Zurück zum Zitat Martin Kleppmann. Designing Data-Intensive Applications. English. 1 edition. O’Reilly Media, Jan. 2017. isbn: 978-1-4493-7332-0. Martin Kleppmann. Designing Data-Intensive Applications. English. 1 edition. O’Reilly Media, Jan. 2017. isbn: 978-1-4493-7332-0.
[Kos00]
[Lab+09]
Zurück zum Zitat Alexandros Labrinidis et al. “Caching and Materialization for Web Databases”. In: Foundations and Trends in Databases 2.3 (2009), S. 169–266. doi: 10.1561/1900000005. Alexandros Labrinidis et al. “Caching and Materialization for Web Databases”. In: Foundations and Trends in Databases 2.3 (2009), S. 169–266. doi: 10.​1561/​1900000005.
[Llo+11]
Zurück zum Zitat Wyatt Lloyd et al. “Don’t settle for eventual: scalable causal consistency for wide-area storage with COPS”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM, 2011, S. 401–416. url: http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2043593 (visited on 01/03/2015). Wyatt Lloyd et al. “Don’t settle for eventual: scalable causal consistency for wide-area storage with COPS”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM, 2011, S. 401–416. url: http://​dl.​acm.​org/​citation.​cfm?​id=​2043593 (visited on 01/03/2015).
[MJM08]
Zurück zum Zitat Yanhua Mao, Flavio Paiva Junqueira, und Keith Marzullo. “Mencius: Building Efficient Replicated State Machine for WANs”. In: 8th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation, OSDI 2008, December 8–10, 2008, San Diego, California, USA, Proceedings. Hrag. von Richard Draves und Robbert van Renesse. USENIX Association, 2008, S. 369–384. url: http://www.usenix.org/events/osdi08/tech/full_papers/mao/mao.pdf. Yanhua Mao, Flavio Paiva Junqueira, und Keith Marzullo. “Mencius: Building Efficient Replicated State Machine for WANs”. In: 8th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation, OSDI 2008, December 8–10, 2008, San Diego, California, USA, Proceedings. Hrag. von Richard Draves und Robbert van Renesse. USENIX Association, 2008, S. 369–384. url: http://​www.​usenix.​org/​events/​osdi08/​tech/​full_​papers/​mao/​mao.​pdf.
[MKC+12]
Zurück zum Zitat Changwoo Min, Kangnyeon Kim, Hyunjin Cho, et al. “SFS: random write considered harmful in solid state drives”. In: FAST. 2012. Changwoo Min, Kangnyeon Kim, Hyunjin Cho, et al. “SFS: random write considered harmful in solid state drives”. In: FAST. 2012.
[MW15]
Zurück zum Zitat Nathan Marz und James Warren. Big Data: Principles and Best Practices of Scalable Realtime Data Systems. Manning Publications Co., 2015. Nathan Marz und James Warren. Big Data: Principles and Best Practices of Scalable Realtime Data Systems. Manning Publications Co., 2015.
[Nan+16]
[Pla13]
Zurück zum Zitat Hasso Plattner. A course in in-memory data management. Springer, 2013. Hasso Plattner. A course in in-memory data management. Springer, 2013.
[Qia+13]
[Sov+11]
Zurück zum Zitat Yair Sovran et al. “Transactional storage for geo-replicated systems”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM, 2011, S. 385–400. Yair Sovran et al. “Transactional storage for geo-replicated systems”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM, 2011, S. 385–400.
[Sto+07]
[STR+15]
Zurück zum Zitat Dharma Shukla, Shireesh Thota, Karthik Raman, et al. “Schemaagnostic indexing with Azure DocumentDB”. In: PVLDB 8.12 (2015). Dharma Shukla, Shireesh Thota, Karthik Raman, et al. “Schemaagnostic indexing with Azure DocumentDB”. In: PVLDB 8.12 (2015).
[WGR+18]
Zurück zum Zitat Wolfram Wingerath, Felix Gessert, Norbert Ritter, et al. “Real-Time Data Management for Big Data”. In: Proceedings of the 21th International Conference on Extending Database Technology, EDBT 2018, Vienna, Austria, March 26–29, 2018. OpenProceedings.org, 2018. Wolfram Wingerath, Felix Gessert, Norbert Ritter, et al. “Real-Time Data Management for Big Data”. In: Proceedings of the 21th International Conference on Extending Database Technology, EDBT 2018, Vienna, Austria, March 26–29, 2018. OpenProceedings.org, 2018.
[WGR19]
Zurück zum Zitat Wolfram Wingerath, Felix Gessert, und Norbert Ritter. “NoSQL & Real-Time Data Management in Research & Practice”. In: Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2019), 18. Fachtagung des GI-Fachbereichs “Datenbanken und Informationssysteme” (DBIS), 4.-8. März 2019, Rostock, Germany, Workshopband. 2019, S. 267–270. url: https://dl.gi.de/20.500.12116/21595. Wolfram Wingerath, Felix Gessert, und Norbert Ritter. “NoSQL & Real-Time Data Management in Research & Practice”. In: Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2019), 18. Fachtagung des GI-Fachbereichs “Datenbanken und Informationssysteme” (DBIS), 4.-8. März 2019, Rostock, Germany, Workshopband. 2019, S. 267–270. url: https://​dl.​gi.​de/​20.​500.​12116/​21595.
[Wie15]
Zurück zum Zitat Lena Wiese. Advanced data management: for SQL, NoSQL, cloud and distributed databases. Berlin; Boston: De Gruyter, Oldenbourg, 2015. isbn: 978-3-11-044140-6. Lena Wiese. Advanced data management: for SQL, NoSQL, cloud and distributed databases. Berlin; Boston: De Gruyter, Oldenbourg, 2015. isbn: 978-3-11-044140-6.
[ÖV11]
Zurück zum Zitat M.T. Özsu und P. Valduriez. Principles of distributed database systems. Springer, 2011. M.T. Özsu und P. Valduriez. Principles of distributed database systems. Springer, 2011.
Metadaten
Titel
Die NoSQL-Toolbox: Die NoSQL-Landschaft im Überblick
verfasst von
Felix Gessert
Wolfram Wingerath
Norbert Ritter
Copyright-Jahr
2024
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-54388-3_8

Premium Partner