Apache Cassandra
Cassandra ist ein verteiltes, hoch skalierbares, hoch verfügbares, fehlertolerantes NoSQL-Datenbanksystem, das für die Verwaltung großer Datenmengen ausgelegt ist. Die Datenbank wurde ursprünglich bei Facebook entwickelt und später als Open-Source-Projekt veröffentlicht. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
Cassandra verwendet ein dezentrales System, bei dem jeder Knoten gleich ist. Die Daten werden auf verschiedenen Knoten repliziert, um Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit zu gewährleisten. Dadurch ist es möglich, Cassandra-Cluster zu erstellen, die aus Hunderten oder Tausenden von Knoten bestehen. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
Die horizontale Skalierbarkeit von Cassandra bedeutet, dass die Leistung mit der Anzahl der Knoten im Cluster linear zunimmt. Jeder Knoten in einem Cassandra-Cluster arbeitet unabhängig und kann Anfragen bearbeiten, Daten speichern und replizieren. Dadurch wird eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Datenbank gewährleistet. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
Cassandra organisiert die Daten in Partitionen, wobei jeder Knoten eine Reihe von Partitionen speichert. Die Partitionierung von Daten ermöglicht eine effiziente Speicherung und Abfrage von Daten in einem verteilten System. Zudem bietet Cassandra eine feine Granularität bei der Partitionierung von Daten, wodurch Daten in kleine Partitionen aufgeteilt werden können, um eine höhere Parallelität bei der Verarbeitung von Anfragen zu erreichen. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
Die Datenreplikation in Cassandra erfolgt durch ein Peer-to-Peer-System, bei dem jeder Knoten eine bestimmte Anzahl von Kopien der Daten auf anderen Knoten im Cluster repliziert. Die Replikationseinstellungen können so eingestellt werden, dass sie den notwendigen Anforderungen an Verfügbarkeit und Konsistenz entsprechen. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
Außerdem werden in Cassandra verschiedene Konsistenzstufen angeboten, die bestimmen, wie viele Knoten konsultiert werden müssen, um eine Abfrage zu beantworten. Konsistenzstufen reichen von der niedrigsten Konsistenzstufe, bei der nur ein Knoten befragt werden muss ob er die Daten geschrieben bzw. gelesen hat, bis hin zur höchsten Konsistenzstufe, bei der von allen Replikaten eine Antwort erwartet wird. Eine höhere Konsistenzstufe bietet eine höhere Garantie für die Konsistenz der Daten, erfordert allerdings eine höhere Anzahl von Knoten, um eine Abfrage zu beantworten. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
Cassandra eignet sich ideal für Anwendungsfälle, bei denen große Datenmengen schnell und effizient abgerufen werden müssen. Deswegen wird Cassandra häufig für Big Data-Plattformen, Echtzeit-Streaming-Systemen und Anwendungen für das Internet der Dinge (IoT) eingesetzt. (https://cassandra.apache.org/_/cassandra-basics.html)
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