Een gedistribueerde database is een verzameling van logisch onderling verbonden databases die fysiek zijn verdeeld over meerdere geografische locaties, onderling verbonden door een computernetwerk. In een gedistribueerd databasesysteem worden de gegevens op een gecoördineerde en uniforme manier opgeslagen in verschillende onafhankelijke gegevensverwerkingsknooppunten. Elk knooppunt kan bestaan uit een afzonderlijke databaseserver of een cluster van servers waarop een databasebeheersysteem (DBMS) draait om lokale gegevensverwerking en opslagtaken uit te voeren. Deze geavanceerde database-architectuur biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van beschikbaarheid van gegevens, fouttolerantie, prestaties en schaalbaarheid.
In de context van moderne softwareontwikkeling zijn gedistribueerde databases een algemeen aanvaarde benadering geworden voor het verwerken van grote hoeveelheden gegevens, vooral in het tijdperk van big data en het internet der dingen (IoT). De drijvende krachten achter de toenemende populariteit van gedistribueerde databases zijn de snelle groei van het gegevensvolume, de snelheid en de variëteit en de behoefte aan zeer beschikbare en fouttolerante systemen die toegang tot de gegevens met lage latentie bieden.
Een van de belangrijkste uitdagingen bij het ontwerpen en implementeren van een gedistribueerd databasesysteem is het handhaven van gegevensconsistentie en -coherentie tussen de meerdere gegevensknooppunten. Om deze uitdaging aan te gaan, maken gedistribueerde databases gebruik van verschillende synchronisatie- en replicatiestrategieën, zoals strikte consistentie, uiteindelijke consistentie en instelbare consistentie. Deze strategieën definiëren hoe het systeem ervoor zorgt dat de gegevens tussen knooppunten snel en nauwkeurig worden bijgewerkt en gesynchroniseerd.
AppMaster , een no-code platform voor het maken van backend-, web- en mobiele applicaties, gebruikt gedistribueerde databases voor het hosten van gegevens van zijn gebruikers en applicaties. Het platform van AppMaster is ontworpen om te werken met elke PostgreSQL-compatibele primaire database om de vereiste gegevensmogelijkheden te bieden voor ondernemingen en gebruiksscenario's met hoge belasting. Gezien het real-time en schaalbare karakter stelt AppMaster gebruikers in staat om hoge databeschikbaarheid, consistentie en integriteit te behouden voor alle applicaties die door het platform worden ondersteund.
Gedistribueerde databasesystemen kunnen worden onderverdeeld in verschillende typen op basis van hun architectuur, gegevensopslag en distributiemodellen, zoals:
- Fragmentatie - de database opdelen in kleinere stukken (fragmenten) en deze verdelen over de knooppunten.
- Replicatie - het onderhouden van meerdere kopieën van dezelfde gegevens in verschillende knooppunten om een hoge beschikbaarheid en fouttolerantie te garanderen.
- Sharding - de database opdelen in horizontale subsets (shards) en deze verdelen over knooppunten. Elke scherf bevat een unieke subset van gegevens; alle scherven vormen de volledige database.
- Gefedereerd - integratie van verschillende onafhankelijke databases met een gecentraliseerd beheer- en queryverwerkingssysteem.
Bovendien kunnen gedistribueerde databasesystemen worden geclassificeerd op basis van de niveaus van transparantie die ze bereiken, zoals:
- Gegevenstransparantie - abstraheren van de fysieke distributie van gegevens van gebruikers en applicaties. Gebruikers communiceren met het systeem alsof het een enkele, gecentraliseerde database is.
- Transactietransparantie - biedt een uniform transactiemodel dat zich uitstrekt over meerdere knooppunten. Het systeem zorgt ervoor dat gedistribueerde transacties atomair, consistent, geïsoleerd en duurzaam (ACID) zijn.
- Prestatietransparantie - vermindering van de impact van gegevensdistributie op systeemprestaties door gebruik te maken van mechanismen zoals caching, optimalisatie en taakverdeling.
Er is de afgelopen jaren een groeiende belangstelling voor het gebruik van gedistribueerde grootboektechnologieën, zoals blockchain, om gedistribueerde databases te implementeren. Blockchain-gebaseerde gedistribueerde databases bieden verbeterde gegevensintegriteit, beveiliging en vertrouwen door ontwerp, aangezien hun transactierecords onveranderlijk worden opgeslagen en cryptografisch worden geverifieerd in een gedecentraliseerd netwerk van knooppunten.
Een gedistribueerde database is een geavanceerd gegevensbeheersysteem dat tegemoetkomt aan de uitdagingen en eisen van moderne softwaretoepassingen, waaronder gedistribueerde en high-performance computing, big data en IoT. Gedistribueerde databases bieden verschillende voordelen, zoals beschikbaarheid van gegevens, fouttolerantie, schaalbaarheid en prestaties, door de gegevens op een gecoördineerde en uniforme manier op te slaan en te verwerken via een netwerk van onderling verbonden knooppunten. AppMaster, het no-code platform voor het maken van backend-, web- en mobiele applicaties, ondersteunt gedistribueerde databasemogelijkheden om een hoge mate van databeschikbaarheid, consistentie en integriteit te garanderen voor alle applicaties die op het platform zijn gebouwd. Met verschillende typen, architecturen en transparantieniveaus blijven gedistribueerde databases evolueren en innovaties op het gebied van gegevensbeheer en softwareontwikkeling stimuleren.
