Cassandra란?

Cassandra는 Column-Family 모델 구조의 NoSQL이다.

Cassandra Data Structure

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Cassandra는 최상위에 논리적 데이터 저장소인 Keysapce가 있고, 그 아래에 테이블이 존재한다. Table은 다수의 Row들로 구성되어 있으며, 각 Row는 Key-Value로 이루어진 column들로 구성된다.

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Cassandra는 기본적으로 Ring 구조를 띠고 있다. 그리고, Ring을 구성하는 각 노드에 Data를 분산하여 저장한다. 데이터는 Partition Key 라고 부리는 데이터의 hash값을 기준으로 분산하게 된다.

처음 각 노드가 Ring에 참여하게되면, conf/cassandra.yaml 에 정의된 각 설정을 통해 각 노드마다 고유의 hash 값 범위를 부여 받는다. 그 후에, 외부에서 데이터 요청이 오면 해당 데이터의 partition key(row key)의 hash값을 계산하여 해당 데이터가 어느 노드에 저장되어 있는지 알고 접근할 수 있다. 이렇게 계산된 hash 값을 token이라 부른다.

CQL(Cassandra Query Language)에서의 Row와 Column은 실제 데이터가 저장되는 Cassandra Data Layer에서의 Row와 Column과 의미가 다르다.

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위의 그림에서 보듯이 CQL에서 Row와 Column은 RDMBS의 Tuple, Attribute와 유사하다는 것을 알 수 있다. 이렇게 구성된 CQL Table은 최소 1개 이상의 column을 primary key로 지정해야하며, primary key로 지정된 column들 중에서 partition key로 지정된 값으로 데이터를 분산하게 된다. 즉, 아래와 같은 결론을 내릴 수 있다.

  1. Cassandra는 Row Key의 Hash 값을 이용하여 데이터를 분산한다.

  2. 이때, Cassandra Data Layer에서의 Row key = CQL partition key의 value이다. (복수의 partition key라면 해당 Column value들과 :문자의 조합이다.)

  3. 그리고, Cassandra Data Layer에서의 Column Name = CQL cluster key의 Column value와 primary key에 속하지 않은 Column Name들 및 : 문자의 조합이다.

Keyspace 생성하기

CREATE  KEYSPACE [IF NOT EXISTS] keyspace_name 
   WITH REPLICATION = { 
      'class' : 'SimpleStrategy', 'replication_factor' : N(숫자) } 
     | 'class' : 'NetworkTopologyStrategy', 
       'dc1_name' : N [, ...] 
   }
   [AND DURABLE_WRITES =  true|false] ;

  • SimpleStrategy : 전체 클러스터에 동일한 replicatoin factor를 지정한다. 데이터 테스트용 이나 개발환경에서 사용한다.

  • NetworkTopologyStrategy : 각각 데이터 센터별로 replication factor를 지정한다. 운영 환경 및 다중 DC test환경에서 사용한다.

CREATE KEYSPACE test_keyspace WITH REPLICATION = { 'class' : 'SimpleStrategy', 'replication_factor':1 };

Table 생성하기

CREATE TABLE [ IF NOT EXISTS ] [keyspace_name.]table_name
  ( column_definition [ , ... ] | PRIMARY KEY (column_list) )
  [ WITH [ table_options ]
  [ [ AND ] CLUSTERING ORDER BY [ clustering_column_name order ] ]
  [ [ AND ] ID = 'table_hash_tag' ]
  [ [ AND ] COMPACT STORAGE ] ;
CREATE TABLE test_keyspace.test_table_ex1 ( 
    code text, 
    location text, 
    sequence text, 
    description text, 
    PRIMARY KEY (code, location)
);

여기서 PRIMARY KEY로 code와 location을 설정했는데, CQL 문법에 따라 code는 partition key, location은 cluster key로 지정된다.

cluster key : Cassandra Data Layer에서 Row 내부 Column들의 정렬을 담당하는 키

Insert Into Table

INSERT INTO [keyspace_name.] table_name (column_list) 
VALUES (column_values) 
[IF NOT EXISTS] 
[USING TTL seconds | TIMESTAMP epoch_in_microseconds]
INSERT INTO test_keyspace.test_table_ex1 (code, location, sequence, description ) VALUES ('N1', 'Seoul', 'first', 'AA');
INSERT INTO test_keyspace.test_table_ex1 (code, location, sequence, description ) VALUES ('N1', 'Gangnam', 'second', 'BB');
INSERT INTO test_keyspace.test_table_ex1 (code, location, sequence, description ) VALUES ('N2', 'Seongnam', 'third', 'CC');
INSERT INTO test_keyspace.test_table_ex1 (code, location, sequence, description ) VALUES ('N2', 'Pangyo', 'fourth', 'DD');
INSERT INTO test_keyspace.test_table_ex1 (code, location, sequence, description ) VALUES ('N2', 'Jungja', 'fifth', 'EE');

SELECT * FROM

SELECT * | select_expression | DISTINCT partition 
FROM [keyspace_name.] table_name 
[WHERE partition_value
   [AND clustering_filters 
   [AND static_filters]]] 
[ORDER BY PK_column_name ASC|DESC] 
[LIMIT N]
[ALLOW FILTERING]
select * from test_keyspace.test_table_ex1;
code | location | description | sequence
------+----------+-------------+----------
   N1 |  Gangnam |          BB |   second
   N1 |    Seoul |          AA |    first
   N2 |   Jungja |          EE |    fifth
   N2 |   Pangyo |          DD |   fourth
   N2 | Seongnam |          CC |    third

USE KEYSPACE

USE keyspace_name;

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