Was ist eine Schlüssel-Werte-Datenbank?

Definition der Schlüssel-Werte-Datenbank

Eine Schlüssel-Werte-Datenbank ist eine nichtrelationale Datenbank, die zum Speichern von Daten eine einfache Schlüssel-Werte-Methode verwendet. Eine Schlüssel-Werte-Datenbank speichert Daten als eine Sammlung von Schlüssel-Werte-Paaren, in denen ein Schlüssel als eindeutiger Identifikator dient. Dabei können sowohl Schlüssel als auch Werte beliebige Elemente sein – angefangen bei einfachen Objekten bis hin zu komplexen zusammengesetzten Objekten. Schlüsselwertdatenbanken sind hoch partitionierbar und erlauben eine horizontale Skalierung auf Skalen, die andere Arten von Datenbanken nicht erreichen können. Beispielsweise weist Amazon DynamoDB einer Tabelle zusätzliche Partitionen zu, wenn eine vorhandene Partition voll ist und mehr Speicherplatz benötigt wird.

Das folgende Diagramm zeigt ein Beispiel für Daten, die als Schlüssel-Wert-Paare in DynamoDB gespeichert sind.

Diagramm mit einem Beispiel für Daten, die als Schlüssel-Wert-Paare in DynamoDB gespeichert sind

Anwendungsfälle

Sitzungsspeicher

Eine sitzungsorientierte Anwendung wie eine Webanwendung startet eine Sitzung, wenn sich ein Benutzer anmeldet, und ist aktiv, bis sich der Benutzer abmeldet oder die Sitzung beendet wird. Während dieses Zeitraums speichert die Anwendung alle sitzungsbezogenen Daten entweder im Hauptspeicher oder in einer Datenbank. Die Sitzungsdaten können Informationen zum Benutzerprofil, Nachrichten, personalisierte Daten und Themen, Empfehlungen, gezielte Werbeaktionen und Rabatte enthalten. Jede Benutzersitzung besitzt einen eindeutigen Identifikator. Sitzungsdaten werden ausschließlich von einem Primärschlüssel abgefragt, sodass ein schneller Schlüssel-Werte-Speicher besser für Sitzungsdaten geeignet ist. Im Allgemeinen können Schlüssel-Werte-Datenbanken einen geringeren Overhead pro Seite bieten als relationale Datenbanken.

Warenkorb

Während der Weihnachtszeit kann eine E-Commerce-Website Milliarden von Bestellungen in Sekunden erhalten. Schlüssel-Werte-Datenbanken können die Skalierung großer Datenmengen und extrem starke Zustandsänderungen bewältigen und gleichzeitig durch verteilte Verarbeitung und Speicherung Millionen von Benutzern bedienen. Schlüssel-Werte-Datenbanken verfügen zudem über eingebaute Redundanz, die den Verlust von Speicherknoten bewältigen kann.

Beliebte Schlüsselwertdatenbanken

Amazon DynamoDB

Amazon DynamoDB ist eine nichtrelationale Datenbank, die Leistung in jeder Dimensionierung liefert. Es handelt sich um eine voll verwaltete, regionsübergreifende Multi-Master-Datenbank mit konsistenten Latenzzeiten im einstelligen Millisekundenbereich, die außerdem integrierte Sicherheit, Datensicherung und -wiederherstellung sowie In-Memory-Caching bietet. In DynamoDB besteht ein Element besteht aus einem Primärschlüssel oder einem zusammengesetzten Schlüssel und einer flexiblen Anzahl von Attributen. Es gibt keine ausdrückliche Einschränkung in Bezug auf die Anzahl der mit einem einzelnen Element verknüpften Attribute, aber die Gesamtgröße eines Elements, einschließlich aller Attributnamen und -werte, darf 400 KB nicht überschreiten. Eine Tabelle ist eine Datensammlung, genau wie eine Tabelle in einer relationalen Datenbank eine Sammlung von Zeilen ist. Jede Tabelle kann über eine unbegrenzte Anzahl von Datenelementen verfügen.

Mit Hilfe dieses schrittweisen Tutorials und kostenlosen Übungen im Selbststudium sind Sie in 10 Minuten bereit, DynamoDB in Betrieb zu nehmen. Erfahren Sie mehr über DynamoDB und starten Sie noch heute.

Erste Schritte mit Amazon DynamoDB

Apache Cassandra

Apache Cassandra ist eine häufig verwendete, hochleistungsfähige nichtrelationale Datenbank. AWS-Kunden, die Cassandra derzeit vor Ort betreiben, können die Vorteile der Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Cassandra auf Amazon EC2 nutzen.

EC2 und Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) bieten sichere, skalierbare Rechenleistung und Speicherplatz in der AWS Cloud. In Kombination können Sie Cassandra bereitstellen und die Kapazität entsprechend Ihren Anforderungen skalieren. Angesichts der Anzahl der möglichen Einsatztopologien ist es häufig wichtig, die für Ihren Anwendungsfall am besten geeignete Strategie zu wählen. Verwenden Sie Bewährte Methoden zum Ausführen von Apache Cassandra in Amazon EC2, um Apache Cassandra in der AWS Cloud bereitzustellen.

Datastax Enterprise (DSE) ist eine Always-on-Datenplattform für Cloud-Anwendungen von Apache Cassandra. DSE wurde zur Verarbeitung von Big Data-Workloads über mehrere Knoten hinweg ohne Single Point of Failure entwickelt. DSE löst das Problem der Ausfälle durch den Einsatz eines verteilten Peer-to-Peer-Systems über homogene Knoten, in denen die Daten auf alle Knoten im Cluster verteilt sind. DSE bietet erweiterte Funktionen, die Ihre Fähigkeit zur Erstellung intelligenter und überzeugender Cloud-Anwendungen beschleunigen. In jedem Knoten von DSE sind leistungsstarke Indexierungs-, Such-, Analyse- und Grafikfunktionen integriert, die durch die Kombination von Cassandra mit Apache Solr, Apache Spark und DSE Graph bereitgestellt werden. Sie können Daten einmal schreiben und anschließend über eine Vielzahl von Workloads oder Zugriffsmustern auf sie zugreifen – und das alles aus einer einzigen zusammenhängenden Lösung heraus.  

Verwenden Sie den Quickstart für AWS DataStax Enterprise (auch im PDF-Format verfügbar), um einen DSE-Cluster in der AWS Cloud bereitzustellen.