Cơ sở dữ liệu cột là một loại hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) chuyên biệt được thiết kế để xử lý hiệu quả khối lượng công việc phân tích nặng về đọc, đặc biệt là trong bối cảnh kho dữ liệu và dữ liệu lớn. Kiến trúc cơ sở dữ liệu này khác với các hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ dựa trên hàng (RDBMS) truyền thống bằng cách lưu trữ dữ liệu theo cách thức cột.
Sự khác biệt về cấu trúc này giúp cải thiện hiệu suất đáng kể khi thực hiện các truy vấn phân tích yêu cầu tổng hợp, quét có lọc và tính toán phức tạp trên các tập dữ liệu lớn. Trong RDBMS dựa trên hàng truyền thống, dữ liệu được tổ chức dưới dạng một tập hợp các bản ghi, với mỗi bản ghi bao gồm một tập hợp các trường (cột). Cấu trúc này lý tưởng cho khối lượng công việc giao dịch trong đó nhiều trường của bản ghi được đọc hoặc cập nhật cùng nhau.
Tuy nhiên, đối với các truy vấn phân tích trải rộng trên lượng dữ liệu khổng lồ, cơ sở dữ liệu dựa trên hàng yêu cầu hoạt động I/O của đĩa quá mức, ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất truy vấn. Ngược lại, cơ sở dữ liệu cột lưu trữ dữ liệu theo cột, trái ngược với hàng. Mỗi cột được lưu trữ riêng biệt, cho phép nén hiệu quả các loại dữ liệu tương tự. Điều này làm giảm đáng kể I/O đĩa cần thiết cho các truy vấn phân tích, vì chỉ cần truy cập các cột có liên quan, trong khi có thể bỏ qua các cột không liên quan. Ngoài ra, bằng cách loại bỏ nhu cầu đọc toàn bộ hàng dữ liệu, hiệu suất truy vấn được tối ưu hóa hơn nữa. Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa cơ sở dữ liệu theo hàng và theo cột, hãy xem xét một truy vấn đơn giản tính giá trung bình của sản phẩm trong cơ sở dữ liệu bán hàng. Trong RDBMS dựa trên hàng, mọi hàng trong bảng doanh số bán hàng phải được đọc tuần tự, ngay cả đối với các cột không liên quan đến truy vấn.
Ngược lại, cơ sở dữ liệu dạng cột chỉ có thể truy cập trực tiếp vào cột “giá”, giúp cải thiện đáng kể tốc độ truy vấn và giảm mức tiêu thụ tài nguyên. Lợi ích của việc sử dụng cơ sở dữ liệu dạng cột vượt ra ngoài hiệu suất truy vấn được cải thiện. Loại cơ sở dữ liệu này cũng cung cấp:
- Hiệu quả lưu trữ: Lưu trữ dữ liệu theo cột cho phép nén dữ liệu hiệu quả và giảm yêu cầu dung lượng ổ đĩa. Vì các kiểu dữ liệu tương tự được lưu trữ cùng nhau, các thuật toán nén hiện đại có thể dễ dàng khai thác sự dư thừa vốn có. Điều này cho phép cơ sở dữ liệu cột lưu trữ lượng lớn dữ liệu bằng cách sử dụng một phần không gian mà cơ sở dữ liệu dựa trên hàng truyền thống yêu cầu.
- Phân vùng và lập chỉ mục dữ liệu: Cơ sở dữ liệu dạng cột hỗ trợ các kỹ thuật lập chỉ mục và phân vùng nâng cao phù hợp với khối lượng công việc phân tích. Dữ liệu có thể được phân vùng dựa trên các giá trị cột và các cột cụ thể có thể được lập chỉ mục để thực hiện truy vấn nhanh hơn.
- Xử lý véc tơ: Bằng cách lưu trữ dữ liệu theo cột, cơ sở dữ liệu cột hiện đại cho phép xử lý véc tơ, trong đó các hoạt động tính toán được thực hiện song song trên nhiều phần tử dữ liệu cùng một lúc. Điều này có thể dẫn đến tăng hiệu suất đáng kể trên kiến trúc bộ xử lý hiện đại.
- Tích hợp với Kho dữ liệu và Công cụ phân tích: Cơ sở dữ liệu cột thường được sử dụng làm nền tảng cho kho dữ liệu và công cụ phân tích, chẳng hạn như Apache Hive, Google BigQuery và Amazon Redshift. Các hệ thống này tận dụng các lợi thế vốn có của lưu trữ và xử lý dạng cột để chạy khối lượng công việc phân tích quy mô lớn.
Tại AppMaster , nền tảng phát triển ứng dụng no-code được thiết kế để hoạt động trơn tru với nhiều hệ thống cơ sở dữ liệu khác nhau, bao gồm cả cơ sở dữ liệu dạng cột. Với AppMaster, các nhà phát triển có thể tạo các ứng dụng di động và web đáp ứng có giao diện với bất kỳ cơ sở dữ liệu dạng cột nào tương thích với PostgreSQL , chẳng hạn như CitusDB và Amazon Redshift. Để nâng cao hơn nữa hiệu suất, AppMaster tận dụng các tính năng nâng cao như phân vùng dữ liệu, lập chỉ mục và xử lý véc tơ để cung cấp khả năng mở rộng cấp doanh nghiệp cho các trường hợp sử dụng tải cao. Điều này trao quyền cho các doanh nghiệp thuộc mọi quy mô xây dựng các giải pháp phần mềm mạnh mẽ và linh hoạt, có thể mở rộng linh hoạt theo nhu cầu của họ.
Cơ sở dữ liệu cột là một DBMS chuyên dụng được thiết kế để xử lý hiệu quả các truy vấn phân tích trên các tập dữ liệu lớn. Nó đạt được hiệu suất và hiệu quả lưu trữ vượt trội so với cơ sở dữ liệu dựa trên hàng truyền thống bằng cách tổ chức dữ liệu theo cách khôn ngoan theo cột. Các tính năng chính của cơ sở dữ liệu cột, chẳng hạn như phân vùng dữ liệu nâng cao, lập chỉ mục và nén, làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng liên quan đến dữ liệu lớn và kho dữ liệu. Với nền tảng no-code toàn diện của AppMaster, các doanh nghiệp có thể tận dụng lợi ích của cơ sở dữ liệu dạng cột và tạo ra các giải pháp phần mềm có thể mở rộng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí có thể thích ứng với nhu cầu luôn thay đổi của họ.
