Apache Cassandra expliqué en 5 minutes ou moins

Apache Cassandra est une base de données distribuée NoSQL à code source ouvert.

Qu’est-ce qu’Apache Cassandra ?

Avant d’être mis en open source, Apache Cassandra a été conçu initialement par Facebook (aujourd’hui Meta) pour combiner les caractéristiques de DynamoDB d’Amazon et de Bigtable de Google.

Il est largement utilisé par des entreprises telles que Netflix, Uber et Facebook en raison de sa haute disponibilité et de son évolutivité.

Cet article présente la structure et le fonctionnement d’Apache Cassandra, ainsi que les différentes fonctionnalités et les avantages de son intégration dans votre pile technologique.

Qu’est-ce que le NoSQL ?

Apache Cassandra fait partie du groupe de bases de données connues sous le nom de bases de données NoSQL. Contrairement aux bases de données relationnelles ou SQL, les bases de données NoSQL n’utilisent pas le langage SQL ou les relations comme le font les bases de données SQL.

Cela présente des avantages en termes de facilité d’utilisation et de flexibilité, tout en sacrifiant la possibilité d’effectuer des requêtes plus avancées. Cependant, les bases de données NoSQL et SQL ont toutes deux leur place et se distinguent les unes des autres.

Comment fonctionne Apache Cassandra ?

Cassandra utilise le langage de requête Cassandra (CQL), qui est syntaxiquement très similaire au langage de requête structuré (SQL) utilisé par les bases de données relationnelles.

Cependant, il ne prend pas en charge certaines fonctionnalités, telles que les jointures, dont disposent la plupart des bases de données relationnelles. Cela s’explique par le fait que Cassandra est une base de données de type “query-first” (requête d’abord). Cela signifie que la base de données est conçue en fonction des requêtes qui seront effectuées.

Les tables sont ensuite créées pour fournir suffisamment de données pour chaque requête sans qu’il soit nécessaire de joindre plusieurs tables. C’est ce qui la rend rapide. Il peut être installé sur tous les principaux systèmes d’exploitation.

Architecture de Cassandra

Au niveau le plus élémentaire, Cassandra est constitué de nœuds. Les données sont stockées dans les nœuds et tous les enregistrements ayant la même clé sont stockés dans le même nœud. Cela permet d’effectuer des requêtes plus rapidement que dans les bases de données SQL, où plusieurs tables peuvent être exécutées sur plusieurs machines.

Les données sont répliquées entre les nœuds pour une haute disponibilité selon un facteur de réplication spécifié par le créateur de la base de données. Un groupe de nœuds stockant l’ensemble des données d’une base de données est appelé centre de données.

Un groupe de centres de données forme un cluster. Le fait de disposer de plusieurs centres de données signifie que les données sont toujours disponibles, même si l’un d’entre eux se déconnecte inopinément.

Caractéristiques d’Apache Cassandra

Parmi les facteurs les plus importants et les plus différenciateurs d’Apache Cassandra par rapport aux autres options disponibles sur le marché, citons les suivants :

#1. Open-Source

Apache Cassandra est gratuit et open-source. Cela signifie que le code source est disponible en ligne, ce qui rend moins probable la présence de bogues et de vulnérabilités qui n’ont pas encore été découverts et corrigés.

C’est important, car les données des utilisateurs et des entreprises sont des actifs importants qui doivent être protégés.

#2. Utilise une architecture à colonnes larges

Contrairement à la plupart des bases de données qui stockent les données dans des fichiers en fonction de la table dans laquelle se trouvent les données, Apache Cassandra stocke par colonne.

La recherche d’une valeur dans une colonne est ainsi plus rapide, car il n’est pas nécessaire de parcourir toute la ligne. Par conséquent, les recherches de données de Cassandra sont aussi rapides que l’utilisation d’index dans d’autres bases de données.

#3. Distribué

Apache Cassandra est distribué, ce qui signifie qu’il ne s’exécute pas sur une seule machine. Cela permet d’assurer une grande disponibilité des données car elles sont répliquées sur différents nœuds et centres de données. L’accès aux données est également plus rapide lorsque les centres de données sont géographiquement plus proches de l’utilisateur.

#4. Conception axée sur les requêtes

Dans la conception traditionnelle d’une base de données, les tables sont modélisées autour d’entités. Grâce à la normalisation, les relations entre ces entités sont ensuite établies et créées dans les bases de données.

Souvent, lors d’une requête, les relations s’étendent sur plusieurs tables. Lorsque ces tables sont stockées sur différentes machines, l’accès aux données peut être lent.

Cependant, avec Cassandra, vous construisez des tables basées sur les requêtes que vous avez l’intention de faire. Toutes les données nécessaires pour répondre à cette requête sont alors stockées dans une seule table.

Avantages d’Apache Cassandra

• Il est gratuit : Le système de gestion de base de données lui-même est gratuit et peut être téléchargé à partir du site officiel d’Apache Cassandra. En revanche, l’infrastructure du serveur sur lequel fonctionne la base de données est payante.
• Hautement disponible : Apache Cassandra a été conçu dans un souci de résilience. Il est conçu avec suffisamment de redondance pour rester fonctionnel lorsque des parties de la base de données sont hors ligne.
• Il est évolutif : Des nœuds supplémentaires peuvent être ajoutés à la base de données et la capacité de stockage peut être augmentée avec peu ou pas de temps d’arrêt. C’est la solution idéale pour créer des applications à fort volume.
• Elle est plus rapide : Grâce à l’architecture à colonnes larges et à la conception “query-first”, Apache Cassandra est plus rapide que d’autres systèmes de gestion de bases de données.

Nous allons maintenant explorer quelques-unes des meilleures ressources d’apprentissage pour comprendre Apache Cassandra.

Ressources d’apprentissage

#1. Apache Cassandra : Tout ce que vous devez savoir

Ce cours Udemy sur Apache Cassandra vous emmènera du débutant au pro en couvrant des sujets allant de la vue d’ensemble théorique de Cassandra au langage de requête de Cassandra.

La seule exigence pour ce cours est que vous soyez familier avec les bases de données en général et les systèmes Linux.

#2. Devenez un développeur Cassandra certifié : Examens pratiques

Cette formation certifiante comprend deux examens qui vous aideront à vous préparer et à vous entraîner à l’examen de certification Apache Cassandra Developer de la Datastax Academy.

Chaque examen dure 90 minutes et couvre des sujets tels que l’architecture, la modélisation et le langage de requête Cassandra. Le public idéal pour ce cours est constitué de développeurs qui connaissent déjà Cassandra mais qui cherchent à obtenir des certifications professionnelles.

#3. Apache Cassandra Essentials

Ce livre destiné aux développeurs vous apprend à démarrer avec Apache Cassandra. Il apprend aux lecteurs à installer Cassandra et à mettre en place un cluster de base de données. Ensuite, vous apprendrez le langage de requête Cassandra pour interagir avec votre base de données.

Vous découvrirez également les outils que vous pouvez utiliser pour surveiller votre cluster et déboguer les requêtes. Cette formation est idéale pour les personnes qui n’ont jamais travaillé avec Cassandra et qui souhaitent s’y initier.

#4. Maîtriser Apache Cassandra

Écrit pour les personnes ayant une certaine connaissance de Cassandra, ce livre apprend aux lecteurs à écrire des programmes Cassandra plus efficaces et à configurer Cassandra pour qu’il soit plus performant.

De plus, il enseigne comment intégrer Apache Cassandra avec Apache Spark pour construire des systèmes d’analyse de données.

Le mot de la fin

Apache Cassandra est un choix puissant pour une base de données dans des systèmes distribués à grande échelle. Sa fiabilité, son évolutivité et sa rapidité en font une option privilégiée par les géants de la technologie.

L’apprentissage et la maîtrise de cette base de données vous permettront d’acquérir les compétences nécessaires pour créer des systèmes logiciels qui serviront des millions d’utilisateurs en toute fiabilité.

Ensuite, vous pouvez consulter les outils de surveillance d’Apache Cassandra pour garder un œil sur les performances de la base de données.