Mit weiterhin ansteigenden Cloud-Kosten und Kunden, die standardmäßig eine hohe Reaktionsfähigkeit erwarten, wenden sich Unternehmen zunehmend dem Edge Computing zu, um Latenzzeiten zu reduzieren und die Ausgaben für die öffentliche Cloud zu senken.
Herkömmliche Datenbanken sind jedoch oft viel zu komplex und ressourcenintensiv, um für Anwendungen auf der Edge geeignet zu sein. Damit Edge-Processing-Lösungen den größtmöglichen Nutzen bringen, müssen Anwendungen weniger abhängig von Queries an die zentrale Cloud oder den Origin-Server werden.
Hier kommen die KV Stores ins Spiel. KV Stores sind eine Alternative zu relationalen Datenbanken und bieten Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und geringe Latenz. Lesen Sie weiter, um mehr darüber zu erfahren, wie diese Art von Datenspeicher Edge Computing unterstützt und Entwicklern hilft, erstaunliche Erlebnisse für ihre Kunden zu schaffen.
Key-Value Stores sind eine Art spezialisierter NOSQL-Datenbank, die es Ihnen ermöglicht, Daten in Form von Schlüssel-Wert-Paaren statt in einer tabellenbasierten Struktur zu speichern. Dieses Paradigma der Datenverwaltung wird in der Informatik auch als „assoziatives Array“ oder „Dictionary“ bezeichnet.
Anwendungen rufen Datensätze ab, indem sie eindeutige Kennungen, so genannte „Keys oder Schlüssel“, bereitstellen. Diese Schlüssel bestehen in der Regel aus einer eindeutigen Zahlen- oder Buchstabenfolge. Die Werte können ein oder mehrere Felder enthalten, wie in der folgenden Grafik dargestellt:
Die Struktur von KV Data Stores benötigt weniger Speicherplatz als relationale Datenbanken und ist außerdem flexibler, da keine vordefinierten Schemata oder strukturierten Tabellen erforderlich sind. Wie aus dem obigen Diagramm hervorgeht, können diese Datencontainer verschiedene Datentypen in einem einzigen Wert speichern. Dieser Minimalismus und das Fehlen komplexer SQL-Queries ermöglichen blitzschnelle Lese- und Schreibvorgänge, sodass KV Stores perfekt für Hochleistungsanwendungen geeignet sind, die effizient skalierbar sein müssen.
KV Stores sind unerlässlich, da sie die Reaktionsfähigkeit von Anwendungen erheblich verbessern, die Belastung der Origin-Server reduzieren und die Datenspeicherung und -verwaltung vereinfachen können. Diese Vorgehensweise im Umgang mit Daten erweitert die Möglichkeiten für Entwickler, einzigartige Lösungen für ihre Kunden zu schaffen, die deren Erwartungen sogar noch übertreffen. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Gründe genannt, warum Unternehmen zunehmend KV Stores in ihre Datenstrategien einbeziehen:
Anwendungen können Daten extrem schnell abrufen, sodass auch bei hohem Traffic schnelle Reaktionszeiten möglich sind.
Sharding wird standardmäßig unterstützt, und Daten können problemlos auf mehrere Server oder Knoten verteilt werden. Dies ermöglicht eine schnelle, horizontale Skalierung ohne Performance-Einbußen.
Geringere Komplexität des Datenbankdesigns macht Wartung und Entwicklung schneller und kostengünstiger.
Daten werden über mehrere Server repliziert, um einen kontinuierlichen Zugriff zu gewährleisten und Ausfallzeiten zu vermeiden.
Schnelle Datenaktualisierungen und -abrufe ermöglichen eine Echtzeitverarbeitung auf der Edge.
Das Fehlen von Platzhalterwerten, starren Schemata und ressourcenintensiven Tabellen-Joins ermöglicht eine wesentlich geringere Systemauslastung, wodurch Hardware- und Betriebskosten gesenkt werden..
Flexible Schemata unterstützen strukturierte und unstrukturierte Daten, einschließlich Bilder, Videos und XML-Dokumente, und lassen sich an sich ändernde Datenanforderungen anpassen, ohne dass bestehende Frameworks verändert werden müssen..
Aktiviert den schnellen, speicherinternen Datenzugriff für häufig verwendete Informationen und verbessert so die Performance.
Es ist hierbei wichtig, die Unterschiede zwischen KV Stores und herkömmlichen relationalen Datenbanken zu kennen, um zu wissen, welcher Ansatz für Ihren Anwendungsfall der richtige ist. Jeder Datenbanktyp hat seine eigenen Vorteile und Einschränkungen. Nachstehend finden Sie eine Tabelle, die diese entscheidenden Faktoren aufzeigt:
Feature | Key-Value Stores | Traditionelle Datenbanken |
Begriffsbestimmung; Definition | Nicht-relationale Datenbank, die Daten in Schlüssel-Werte-Paaren speichert | Strukturierte, relationale Datenbank aus Tabellen und Beziehungen |
Datenmodell | Daten werden in Werten gespeichert und mit eindeutiger Kennung, den sogenannten Schlüsseln, verknüpft. | Tabellarische Daten mit Zeilen, Spalten und Beziehungen |
Schema | Kein festes Schema, anpassbar an Datenvariationen | Vordefiniertes Schema |
Skalierbarkeit | Unterstützt starke horizontale Skalierung durch zusätzliche Knoten | Bessere vertikale Skalierbarkeit (Aufrüstung einzelner Server) |
Performance | Hochgeschwindigkeits-Lese-/Schreibvorgänge, geringer Overhead | Neigt zu längeren Latenzen, bietet aber mehr Kontrolle |
Einheitlichkeit | Bietet in der Regel eventuelle Konsistenz (verzögerte, aber garantierte Konsistenz) | Unterstützt starke Konsistenz |
Query-Funktionen | Begrenzt auf schlüsselbasierte Suchvorgänge und elementare Befehle wie get, put und delete. Die Filterung ist begrenzt. | Bietet ausgereifte Query-Funktionen, einschließlich Tabellen-Joins |
KV Stores sind ideal für Anwendungen, die Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und Einfachheit erfordern, wie zum Beispiel:
Caching-Systeme: Extrem hohe Lesegeschwindigkeiten (mit Latenzzeiten von nur 6 ms) machen sie perfekt für leseintensive Anwendungen wie Caching. KV Stores speichern häufig angeforderte Daten auf der Edge, wodurch die Datenbanklast verringert und die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird.
Sitzungsverwaltung: Aufrechterhaltung von Nutzersitzungsinformationen für Webanwendungen, die geringe Latenzzeiten erfordern.
Echtzeitanalysen: Verarbeitung und Speicherung von Hochgeschwindigkeitsdatenströmen für sofortige Analysen und Berichte.
IoT(Internet of Things)-Datenspeicher: Verwaltung großer Mengen an Sensordaten von angeschlossenen Geräten mit schnellen Lese-/Schreibvorgängen.
Speicherung von Nutzerpräferenzen: Speichern und Abrufen von Nutzereinstellungen und Präferenzen für personalisierte Erlebnisse.
Verteiltes Sperren: Implementierung von verteilten Sperren zur Synchronisierung des Zugriffs auf gemeinsame Ressourcen in verteilten Systemen.
Hochgeschindigkeit-Logging: Erfassung und Speicherung von Protokolldaten mit hoher Geschwindigkeit zur Systemüberwachung und Fehlerbehebung.
KV Stores sind eine dynamische Datenverwaltungslösung, die eine unglaubliche Geschwindigkeit, erweiterte Skalierbarkeit und eine flexible Struktur bietet. Durch die Anordnung von Daten in Werten, auf die über eindeutige Schlüssel zugegriffen werden kann, lassen sich Datenmodelle vereinfachen und Anfragen rationalisieren.