Apache Cassandra 与 PostgreSQL

Apache Cassandra 概述

Apache Cassandra 是一个高度可扩展、分布式和去中心化的 NoSQL 数据库，旨在处理跨多个商品服务器的大量数据。Cassandra 最初由 Facebook 创建，现在是 Apache 软件基金会的项目。它的主要重点是提供高可用性、容错性和线性可扩展性，使其成为对工作负载要求高且延迟要求低的应用程序的热门选择。

PostgreSQL 概述

PostgreSQL，也称为 Postgres，是一个开源关系数据库管理系统，于 1996 年首次发布。它拥有作为强大、可靠且功能丰富的数据库系统的悠久历史，广泛应用于各个行业和应用程序。PostgreSQL 以其对 SQL 标准的遵守和可扩展性而闻名，这允许用户定义自己的数据类型、运算符和函数。它由一个由贡献者组成的专门社区开发和维护，并在多个平台上可用，包括 Windows、Linux 和 macOS。

Apache Cassandra 用于时间序列数据

Cassandra 可以用于处理时间序列数据，因为它具有分布式架构并支持基于时间的partitioning。时间序列数据可以使用基于时间范围的分区键有效地存储和检索，确保快速访问数据点。

PostgreSQL 用于时间序列数据

PostgreSQL 可以用于时间序列数据存储和分析，尽管它并非专门为此用例而设计。凭借其丰富的数据类型、索引选项和窗口函数支持，PostgreSQL 可以处理时间序列数据。但是，在数据压缩、写入吞吐量和查询速度等方面，Postgres 不如专门的时间序列数据库那样针对时间序列数据进行优化。PostgreSQL 还缺少许多对于处理时间序列数据有用的功能，例如降采样、保留策略和用于时间序列数据分析的自定义 SQL 函数。

Apache Cassandra 关键概念

• 列族：类似于关系数据库中的表，列族是行的集合，每行由键值对组成。
• 分区键：用于在集群中的多个节点之间分配数据的唯一标识符，确保均匀分布和快速数据检索。
• 复制因子：跨集群中不同节点存储的数据副本数，以提供容错和高可用性。
• 一致性级别：一个可配置的参数，用于确定集群中读/写性能和数据一致性之间的权衡。

PostgreSQL 关键概念

• MVCC：多版本并发控制是 PostgreSQL 使用的一种技术，允许并发执行多个事务而不会发生冲突或锁定。
• WAL：预写式日志是一种用于确保数据持久性的方法，通过在更改写入主数据文件之前将其记录到日志中。
• TOAST：超大属性存储技术是一种将大型数据值存储在单独表中的机制，以减少主表的磁盘空间消耗。

Apache Cassandra 架构

Cassandra 使用无主节点的对等架构，其中所有节点都是平等的，并且没有单点故障。这种设计确保了高可用性和容错性。Cassandra 的数据模型是键值和面向列的系统之间的混合体，其中数据根据分区键在节点之间进行分区，并存储在列族中。Cassandra 支持可调一致性，允许用户根据其特定需求调整数据一致性和性能之间的平衡。

PostgreSQL 架构

PostgreSQL 是一个客户端-服务器关系数据库系统，它使用 SQL 语言进行查询和操作。它采用基于进程的架构，其中与数据库的每个连接都由单独的服务器进程处理。这种架构提供了不同用户和会话之间的隔离。PostgreSQL 支持 ACID 事务，并使用 MVCC、WAL 和其他技术的组合来确保数据一致性、持久性和性能。它还支持各种扩展和外部模块，以增强其功能。