لغة البرمجة الاستعلامية SQL الموزعة

لغة البرمجة الاستعلامية SQL الموزعة

 

تقديم فئة جديدة من قواعد البيانات السحابية الأصلية التي تدعم تطبيقات المعاملات الحديثة ذات المهام الحرجة

أيضا لغة البرمجة الاستعلامية SQL الموزعة هي قاعدة بيانات علائقية منطقية واحدة يتم نشرها على مجموعة من خوادم الشبكة.

يقدم ميزات أساسية توجد تقليديًا في قواعد البيانات العلائقية (SQL) أو قواعد البيانات غير العلائقية (NoSQL).

تقوم قاعدة البيانات تلقائيًا بتكرار البيانات وتوزيعها بين الخوادم ، وغالبًا ما تسمى العقد. كما أنه متسق بشدة ويوفر أصلاً دعم معاملات ACID عبر التوافر والمناطق الجغرافية في السحابة.

فيما يلي في هذه المقالة سوف نتعلم ما هي لغة البرمجة الاستعلامية SQL الموزعة

 

ما هي خصائص SQL الموزعة؟

تكتسب قواعد بيانات لغة البرمجة الاستعلامية SQL الموزعة شعبية بين المؤسسات التي تسعى إلى نقل البنية التحتية لبياناتها إلى البيئات السحابية أو البيئات السحابية الأصلية.

غالبًا ما يكون هذا التحول مدفوعًا بالرغبة في تقليل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) أو التغلب على قيود القياس الأفقي لنظام RDBMS الأحادي مثل Oracle و PostgreSQL و MySQL و SQL Server.

 

تشمل الخصائص الأساسية لـ SQL الموزعة ما يلي:

• واجهة برمجة تطبيقات SQL قوية للاستعلام عن البيانات ونمذجةها ، إلى جانب دعم ميزات RDBMS التقليدية مثل المفاتيح الخارجية والفهارس الجزئية والإجراءات المخزنة والمشغلات.
• تخزين البيانات الموزع التلقائي والشفاف الذي يتضمن فهارس مجزأة عبر عقد متعددة في المجموعة ، وتجنب عقدة واحدة أن تصبح عنق الزجاجة. هذا يضمن الأداء العالي وتوافر توزيع البيانات.
• تنفيذ الاستعلام الموزع الذكي ، والذي يتيح تنفيذ معالجة الاستعلام بالقرب من البيانات بدلاً من دفع البيانات عبر الشبكة ، مما يؤدي إلى إبطاء أوقات استجابة الاستعلام.
• دعم النسخ المتماثل بقوة وتوزيع معاملات حامض.

 

لماذا نحتاج إلى قاعدة بيانات SQL موزعة؟

لعقود من الزمان ، كانت قاعدة البيانات العلائقية تعمل بشكل افتراضي كنظام تسجيل للتطبيقات ذات المهام الحرجة.

لكن قواعد بيانات SQL غير الموزعة والمتجانسة مثل Oracle و Microsoft SQL Server و EDB PostgreSQL و IBM DB2 تعمل على خادم واحد.

هذا يعني أنه يمكنهم فقط رفع مستوى وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والقرص وعرض النطاق الترددي للشبكة التي يمكن أن يقدمها الخادم الواحد.

مع زيادة النسبة المئوية للمعاملات القادمة من مجموعة متزايدة بشكل كبير من التطبيقات المتصلة والمستندة إلى السحابة ، تزداد أعباء العمل بشكل كبير.

نتيجة لذلك ، سرعان ما نفدت موارد قاعدة بيانات SQL التقليدية المستقلة.

في هذه المرحلة ، فإن أفضل سيناريو هو أن وقت الاستجابة يرتفع وتنتظر اتصالات ومعاملات التطبيقات الجديدة هذه في طابور طويل.

أسوأ الحالات هو تعطل قاعدة البيانات ، مما يؤدي إلى توقف المعاملات التجارية.

تشكل قواعد البيانات المتجانسة مخاطرة كبيرة للتطبيقات السحابية الأصلية التي تتطلب قاعدة بيانات متاحة دائمًا يمكن توسيع نطاقها مع نمو المعاملات أو التعاقد مع تقلص الطلب.

 

ما هي الاختلافات بين SQL و SQL الموزعة؟

بخلاف قاعدة بيانات SQL المتجانسة ، فإن قاعدة بيانات SQL الموزعة:

• مرن في مواجهة الإخفاقات ، ويحمي البيانات والتطبيقات الهامة
• يتوسع أفقيًا لدعم الزيادات والنقصان في أعباء العمل بسهولة ، ودعم نمو الأعمال
• يدعم طوبولوجيا الكتلة الموزعة جغرافيًا التي تغطي مناطق متعددة وموفري السحابة لتقديم تجربة دائمة ومتسقة للمستخدمين في أي مكان في العالم
• يوفر مستوى عالٍ من توافق SQL ، مع ميزات ووظائف إدارة قواعد البيانات العلائقية القياسية
• يطابق بنية قاعدة البيانات الخاصة بك مع بيئات مطوري الحاوية و Kubernetes التي تعمل على تحسين سرعة الأعمال
• يحسن رؤية البيانات وتحليل البيانات في الوقت الفعلي لتقليل مخاطر الأمان

 

كيف تعمل SQL الموزعة؟

تنقسم بنية قاعدة بيانات SQL الموزعة بشكل عام إلى طبقتين أساسيتين: طبقة الاستعلام وطبقة التخزين.

 

1. طبقة معالجة API / الاستعلام

تعد طبقة معالجة API / الاستعلام مسؤولة عن تجميع وتنفيذ وتحسين الاستعلام / الأوامر الخاصة باللغة.

تتفاعل التطبيقات مباشرة مع طبقة الاستعلام باستخدام برامج تشغيل العميل.

توجد واجهة برمجة تطبيقات SQL في هذه الطبقة للتطبيقات لنمذجة البيانات العلائقية وتنفيذ الاستعلامات التي تتضمن تلك العلاقات.

يتم بعد ذلك توزيع هذه الاستعلامات تلقائيًا عبر عقد متعددة من كتلة قاعدة البيانات بواسطة طبقة تخزين البيانات الموزعة.

 

2. طبقة تخزين البيانات الموزعة

يتم تلقائيًا توزيع البيانات (بما في ذلك الفهارس) في قاعدة بيانات SQL الموزعة – أو تجزئتها – عبر عقد متعددة من الكتلة بحيث لا تصبح أي عقدة واحدة عنق الزجاجة ، مما يضمن الأداء العالي والتوافر.

أيضا تدعم طبقة تخزين البيانات الأساسية طبقة واجهة برمجة تطبيقات SQL القوية عن طريق النسخ المتماثل للبيانات بشكل متزامن – عبر عقد متعددة –

لضمان الإتاحة أثناء حالات الفشل ، وضمان تكامل المعاملات ، والحفاظ على تناسق البيانات.

لذلك لا حاجة إلى تدخل عامل التشغيل ؛ يتم ذلك باستخدام بروتوكول توافق الطوافة الموزعة.

بالإضافة إلى ذلك ، تدعم طبقة تخزين قاعدة البيانات معاملات ACID الموزعة ، وتعديل صفوف متعددة موزعة عبر الأجزاء على عقد متعددة من أجل سلامة البيانات المطلقة وسلامة.

تعرف على المزيد حول البنية المكونة من طبقتين لقاعدة بيانات SQL الموزعة

 

هل تدعم SQL الموزعة مبادرات تحديث قاعدة البيانات؟

إن الحاجة إلى الابتكار والنمو تجبر الشركات على تقديم تطبيقات سحابية (في شكل خدمات صغيرة) واحتضان أطر الحوسبة المتطورة وأعباء العمل المتدفقة.

أيضا إن مطلب دعم أعباء العمل المتنوعة ، جنبًا إلى جنب مع الدافع لخفض تكاليف تكنولوجيا المعلومات وتقليل المخاطر من خلال الامتثال الأفضل ، يضع ضغطًا على الأنظمة التقليدية المتجانسة لقواعد بيانات التسجيل.

كذلك للاستفادة الكاملة من مزايا تطبيقات السحابة الأصلية وأطر العمل وأعباء العمل ، يجب أن تتضمن حزمة تكنولوجيا المعلومات فئة جديدة من قواعد البيانات.

يجب أن يوفر هذا مجموعة أساسية من القدرات التي تتوافق مع تطبيقاتك ومبادرات تحويل البنية التحتية:

• مقاومة للفشل ومتاحة باستمرار.

تعني إمكانات تجاوز الفشل السريعة أن الخدمات الهامة تظل متاحة أثناء فشل العقدة والمنطقة والمنطقة ومركز البيانات ، وكذلك أثناء الصيانة الدورية للنظام.

• قابلة للتحجيم أفقيًا.

للتعامل مع المزيد من المعاملات في الثانية أو عدد أكبر من اتصالات العميل المتزامنة أو مجموعات البيانات الأكبر ،

يمكن توسيع قاعدة بيانات SQL الموزعة بسهولة – حتى في ظل الحمل الثقيل – دون توقف عن العمل ببساطة عن طريق إضافة عقد إلى مجموعة قيد التشغيل.

يمكن تصغيرها بنفس السهولة عندما ينخفض الحمل.

• موزعة جغرافيا.

لتوزيع البيانات عالميًا والتحكم بدقة في مكان وجود البيانات ، تستخدم SQL الموزعة نسخًا متزامنًا وغير متزامن للبيانات وتقسيمًا جغرافيًا لنشر قاعدة البيانات في تكوينات متنوعة موزعة جغرافيًا.

كذلك تدعم قواعد بيانات SQL الموزعة بناء تطبيقات موزعة جغرافيًا ، مما يساعد على التغلب على حالات فشل المنطقة تلقائيًا وخفض زمن الوصول للمستخدمين النهائيين من خلال تقريب البيانات من منطقتهم المحلية.

• توافق ميزة SQL و RDBMS.

لم يعد المطورون بحاجة إلى الاختيار بين قابلية التوسع الأفقية للأنظمة السحابية الأصلية وضمانات ACID والاتساق القوي لنظام RDBMS التقليدي.

كذلك تدعم قاعدة بيانات SQL الموزعة معاملات ACID دون تداول المرونة (للفشل) وقابلية التوسع التي تتطلبها أنظمة السحابة الأصلية ذات المهام الحرجة.

• دعم معاملات حامض.

تم تصميم قواعد بيانات SQL الموزعة لأنظمة التسجيل.

أنها توفر سلامة المعاملات والاتساق القوي من الألف إلى الياء مع عمليات الكتابة المنسقة والسجلات المقفلة وغيرها من الطرق بما في ذلك التحكم في التزامن متعدد الإصدارات.
هجين ومتعدد السحابة جاهز. يمكن للمؤسسات نشر البنية التحتية للبيانات وتشغيلها في أي مكان لتقليل التكاليف وتجنب قفل البائع وتبسيط العمليات.

 

ما هي فوائد SQL الموزعة؟

تجمع SQL الموزعة بين أفضل ميزات أنظمة RDBMS التقليدية مع ابتكار قواعد البيانات السحابية الأصلية لمساعدتك على:

• تسريع إنتاجية المطورين من خلال إنشاء ميزات وخدمات جديدة بسرعة
• أطلق العنان لإمكانيات تطبيقاتك من خلال توسيع نطاقها لأعلى أو لأسفل حسب الحاجة
• قم بتحسين تجربة العملاء الخاصة بك عن طريق تجاوز وقت التشغيل اتفاقيات مستوى الخدمة
• تقليل التكاليف التشغيلية مع انخفاض التكلفة الإجمالية للملكية من خلال الدفع مقابل ما تحتاجه فقط
• قم بحماية بياناتك المهمة في بيئات الإنتاج باستخدام عناصر التحكم في الأمان المضمنة
• قم بالترقية بسلاسة من قاعدة البيانات القديمة باستخدام أدوات الترحيل المتقدمة

 

كيف تبدأ مع SQL الموزعة

سواء كنت مطور تطبيق سحابي أصلي أو مهندس معماري أو مشغل قاعدة بيانات ، ستستفيد من قاعدة بيانات يمكنها التعامل مع أعباء العمل الأكثر تطلبًا.

تجمع SQL الموزعة بين إمكانات قواعد البيانات العلائقية على مستوى المؤسسة مع قابلية التوسع الأفقي ومرونة البنى السحابية الأصلية.

 

YugabyteDB – قاعدة بيانات SQL الموزعة الوحيدة التي تحتاجها

YugabyteDB هي قاعدة بيانات SQL الموزعة على السحابة الأصلية للتطبيقات ذات المهام الحرجة.

تستفيد الشركات التي تستخدم YugabyteDB من أجل توسيع نطاق RDBMS وأحمال عمل OLTP على نطاق الإنترنت من قاعدة بيانات موزعة هي:

1. متوافقة مع PostgreSQL.

YugabyteDB يعيد تصور PostgreSQL لعالم أصلي على السحابة.

كذلك يعيد استخدام طبقة استعلام PostgreSQL ويدعم جميع الميزات المتقدمة ،

بما في ذلك المشغلات والإجراءات المخزنة والوظائف التي يحددها المستخدم وفهارس التعبير.

لذلك يقلل هذا الإلمام والتوافق من وقت وتكاليف إعداد المطورين ، مما يسمح لهم بالحصول على إنتاجية أسرع.

 

2. قابلة للقياس أفقيا.

تم إثبات YugabyteDB في بيئات الإنتاج لتتجاوز 3000K TPS ، وأكثر من 100 تيرابايت من البيانات ، وآلاف الاتصالات المتزامنة ،

مما يسمح لك بالتوسع دون أي تأثير.

 

3. مرونة في مواجهة الإخفاقات.

ضمان التوافر المستمر أثناء أعطال البنية التحتية ومهام الصيانة.

 

4. التوزيع الجغرافي.

استخدم إمكانات النسخ والتقسيم الجغرافي للبيانات لتحقيق زمن الوصول والمرونة والامتثال الذي تحتاجه تطبيقاتك.

 

5. آمن.

كذلك من خلال ميزات الأمان الرئيسية المضمنة في طبقة البيانات ، بما في ذلك المصادقة والترخيص والتشفير ، يمكنك ضمان إنشاء عمل تجاري آمن.

 

6. تمكن عمليات النشر المختلطة ومتعددة السحابة.

حرية النشر في البيئات السحابية العامة والخاصة والمختلطة على أجهزة ظاهرية أو حاويات أو معدنية.

أيضا اكتشف المزيد حول قاعدة بيانات SQL القوية والمفتوحة المصدر الموزعة اليوم من خلال دورتنا المجانية ذاتية السرعة:

 

مقدمة إلى twiintech أو انضم إلى القناة الخاصة بخبرائنا وتحدث مباشرة مع الخبراذء ومستخدمي قاعدة البيانات الآخرين للحصول على إجابات على جميع twiintech و SQL الموزعة أسئلة.