在构建任何软件应用程序时，选择合适的数据库至关重要。所有数据库在性能方面都有不同的优势和劣势，因此，针对您的特定用例和数据模型，决定哪个数据库的优势最大，劣势最小，是一个重要的决定。下面您将找到 Apache Cassandra 和 SQL Server 的关键概念、架构、功能、用例和定价模型的概述，以便您可以快速了解它们之间的比较。
本文的主要目的是比较 Apache Cassandra 和 SQL Server 在涉及时序数据的工作负载方面的性能，而不是所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出独特的挑战。这是由于大量的数据写入以及访问这些数据的查询模式造成的。本文并非旨在说明哪个数据库更好；它只是提供了每个数据库的概述，以便您可以做出明智的决定。
Apache Cassandra 与 SQL Server 对比细分
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| 数据库模型 | 分布式宽列数据库 |
关系型数据库 |
| 架构 | Apache Cassandra 遵循无主节点的对等架构，其中集群中的每个节点在功能上都是相同的，并使用 Gossip 协议与其他节点通信。数据使用一致性哈希分布在集群中的节点上，Cassandra 支持可调整的一致性级别，用于读取和写入操作。它可以部署在本地、云端或作为托管服务 |
SQL Server 可以部署在本地、虚拟机中，或作为 Microsoft Azure 上的托管云服务 (Azure SQL Database)。它有多个版本可供选择，以适应不同的用例，例如 Express、Standard 和 Enterprise。 |
| 许可证 | Apache 2.0 |
闭源 |
| 使用场景 | 高写入吞吐量应用程序、时序数据、消息系统、推荐引擎、物联网 |
事务处理、商业智能、数据仓库、分析、Web 应用程序、企业应用程序 |
| 可扩展性 | 水平可扩展，支持数据分区、复制和线性扩展（随着节点的添加） |
支持垂直和水平扩展，具有分区、分片和复制等功能，适用于分布式环境 |
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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，旨在处理跨多个通用服务器的大量数据。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、容错能力和线性可扩展性，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。
SQL Server 概述
Microsoft SQL Server 是一个强大且广泛使用的关系数据库管理系统，由 Microsoft 开发。最初于 1989 年发布，多年来不断发展，已成为各种规模企业最流行的数据库系统之一。SQL Server 以其强大的性能、安全性和易用性而闻名。它支持多种平台，包括 Windows、Linux 和容器，为不同的部署场景提供了灵活性。
Apache Cassandra 用于时序数据
由于其分布式架构和对基于时间的分区的支持，Cassandra 可用于处理时序数据。可以使用基于时间范围的分区键有效地存储和检索时序数据，从而确保快速访问数据点。
SQL Server 用于时序数据
虽然 Microsoft SQL Server 主要是一个关系数据库，但它确实通过各种功能和优化提供了对时序数据的支持。时态表允许跟踪数据随时间的变化，从而提供了一种存储和查询历史数据的有效方法。可以利用索引和分区来优化时序数据的存储和检索。但是，对于需要专门针对时序数据的高写入或查询吞吐量的应用程序，SQL Server 可能不是最佳选择，因为专门的时序数据库提供了更优化的解决方案以及各种开发人员生产力功能，这些功能可以加快大量使用时序数据的应用程序的开发时间。
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布数据的唯一标识符，确保均匀分布和快速数据检索。
- 复制因子：存储在集群中不同节点上的数据副本数量，以提供容错能力和高可用性。
- 一致性级别：一个可配置的参数，用于确定集群中读取/写入性能和数据一致性之间的权衡。
SQL Server 关键概念
- T-SQL：Transact-SQL，SQL 的扩展，它向标准 SQL 语言添加了过程式编程元素，例如循环、条件语句和错误处理。
- SSMS：SQL Server Management Studio，一个用于管理 SQL Server 实例、数据库和对象的集成环境。
- Always On：SQL Server 中高可用性和灾难恢复功能套件，包括 Always On 可用性组和 Always On 故障转移群集实例。
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能力。Cassandra 的数据模型是键值系统和面向列的系统之间的混合体，其中数据基于分区键在节点之间进行分区，并存储在列族中。Cassandra 支持可调整的一致性，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。
SQL Server 架构
Microsoft SQL Server 是一个关系数据库，它使用 SQL 进行数据查询和操作。它遵循客户端-服务器架构，数据库服务器托管数据并处理来自客户端的请求。SQL Server 通过 Azure SQL Database 支持本地和基于云的部署，Azure SQL Database 是 Microsoft Azure 云中的托管服务。SQL Server 的架构包括诸如数据库引擎之类的组件，该引擎处理数据存储和检索，以及用于报告、集成和分析的各种服务。
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Apache Cassandra 功能特性
线性可扩展性
Cassandra 可以水平扩展，通过向集群添加节点来适应不断增长的工作负载并保持一致的性能。
高可用性
由于没有单点故障并且支持数据复制，Cassandra 确保数据始终可访问，即使在节点发生故障时也是如此。
可调整的一致性
用户可以通过根据其应用程序的需求调整一致性级别来平衡数据一致性和性能。
SQL Server 功能特性
安全性
SQL Server 提供高级安全功能，例如透明数据加密、Always Encrypted 和行级安全性，以保护敏感数据。
可扩展性
SQL Server 通过复制、分布式分区视图和 Always On 可用性组等功能支持横向扩展。
集成服务
SQL Server Integration Services (SSIS) 是一个用于构建高性能数据集成和转换解决方案的强大平台。
Apache Cassandra 用例
消息和社交媒体平台
Cassandra 的高可用性和低延迟使其适用于需要快速、一致地访问用户数据的消息和社交媒体应用程序。
物联网和分布式系统
凭借其处理跨分布式节点的大量数据的能力，Cassandra 是物联网应用程序和其他生成海量数据流的分布式系统的绝佳选择。
电子商务
Cassandra 非常适合电子商务用例，因为它能够支持诸如实时库存状态之类的功能，并且其架构还允许通过使区域特定数据更接近用户来减少延迟。
SQL Server 用例
企业应用程序
SQL Server 通常用作企业应用程序的后端数据库，提供可靠且安全的数据存储解决方案。
数据仓库和商业智能
SQL Server 的内置分析功能（例如 Analysis Services 和 Reporting Services）使其适用于数据仓库和商业智能应用程序。
电子商务平台
SQL Server 的性能和可扩展性功能使其能够支持电子商务平台的高要求工作负载，处理大量的事务和用户数据。
Apache Cassandra 定价模型
Apache Cassandra 是一个开源项目，其使用不收取许可费。但是，在部署自我管理的 Cassandra 集群时，可能会产生硬件、托管和运营费用。此外，一些托管的 Cassandra 服务（例如 DataStax Astra 和 Amazon Keyspaces）根据数据存储、请求吞吐量和支持等因素提供不同的定价模型。
SQL Server 定价模型
Microsoft SQL Server 提供多种许可选项，包括按内核、服务器 + CAL（客户端访问许可证）以及基于订阅的云部署模型。成本取决于版本（Standard、Enterprise 或 Developer）、内核数量和所需功能等因素。对于基于云的部署，Azure SQL Database 提供按需付费模型，并提供各种服务层级以适应不同的性能和资源需求。
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