ביג דטה בקלי קלות עם Couchbase

כתב: ליאור קינג, ארכיטקט פתרונות בכיר ב-Couchbase ישראל.

עידן הביג דטה והצורך בטרנספורמציה דיגיטלית מציבים אתגרים חדשים בניהול הנכס החשוב ביותר לארגון – המידע. המערכות הרלציוניות המסורתיות (RDBMS) כבר לא מסוגלות לעמוד בקצב המסחרר של שינויי המידע המגיעים מאלפי צרכני מידע במקביל. מבני הנתונים הקשיחים של מערכות ה-RDBMS ואי היכולת שלהן לצמוח מעבר לשרת אחד מונוליטי הביאו לעלייתו ולשגשוגו של סוג חדש של בסיסי נתונים – כאלה שאינם רלציוניים, ולכן מכונים NoSQL, ואשר רצים בסביבה מבוזרת הבנויה מקלאסטר של שרתים.

SQL on NoSQL

אחת החולשות המרכזיות של מערכות ה-NoSQL היא שהן לא תומכות בתקן של השפה הטובה ביותר לטיפול בנתונים – שפת SQL. יוצאת דופן היא המערכת של Couchbase. זוהי מערכת NoSQL ייחודית בקוד פתוח, המבוססת מסמכים. מערכת Couchbase מציעה שפה התואמת את SQL לחלוטין, ואף מרחיבה אותו כדי לטפל במסמכי JSON. השפה של Couchbase, שנקראת N1QL (מבטאים כמו Nickel), מציעה את כל מה ששפת SQL מאפשרת, כמו חיתוכים (Inner joins, left/right outer joins), אגרגציות, ביטויי הפשטה (CTE), פונקציות חלון, חיפושים חכמים בטקסט (FTS) וכן יכולת לקרוא או לשנות כל פרט במסמך ה-JSON – מורכב ככל שיהיה.

ביצועים ללא מעצורים

בלב המערכת של Couchbase מצוי מנוע המידע (Data engine), שבנוי ממערכת Caching מבוזרת שמאפשרת לבצע מיליוני פעולות בשנייה, כאשר כל פעולה מבוצעת בתוך פחות מאלפית השנייה. כל שינוי מידע מועתק מיד גם לשרת נוסף לפחות, ונרשם בדיסק לצורך שרידות וזמינות.

• יחד עם מנוע המידע, מציעה Couchbase מנועים נוספים, שרצים במקביל ופועלים על הדטה שזורם למערכת:
  מנוע מפתוח (Indexing), שמאפשר מפתוח של שדות נבחרים במסמכים בזמן אמיתי ובקצב גבוה.
• מנוע חיפוש בטקסט (FTS), שמאפשר חיפוש חופשי מתוחכם על טקסט בכל שדה במסמך, בעל יכולות דומות לאלה של Elasticsearch.
• מנוע שאילתות (Query), המסוגל לבצע אלפי שאילתות במקביל בשפת N1QL (המקבילה ל-SQL), תוך שימוש במנועי המפתוח וה-FTS, ואף להריץ פרוצדורות שמורות.
• מנוע אירועים (Eventing), המאפשר להפעיל תהליך בתוך הקלאסטר הכתוב בג'אווה סקריפט, שמופעל בעקבות שינויי מידע המתבצעים במערכת (בדומה ל-Triggers במנועים רלציוניים).
• מנוע אנליטיקה (Analytics), שמאפשר להריץ שאילתות שסורקות את כל בסיס הנתונים או חלקים גדולים ממנו בזמן קצר – אפילו אם לא נוצרו מראש אינדקסים מתאימים על המידע.

הארכיטקטורה הייחודית של Couchbase מאפשרת קצב גבוה של שינויי מידע, במקביל לקצב גבוה של שאילתות מידע. זאת, מכיוון שניתן להפעיל כל אחד מהמנועים על שרתים נפרדים בקלאסטר, וכל מנוע הוא סקלבילי, כלומר – ניתן להפעלה על יותר משרת אחד.

מהענן ועד לקצה

הצורך של ארגונים רבים לנהל מערכות המשלבות ענן ציבורי עם ענן פרטי (כלומר, ענן היברידי) או רצות במספר עננים ציבוריים (מולטי קלאוד) דורש יכולת להעתיק מידע במהירות וביעילות בין חוות שרתים. Couchbase מציעה מערכת רפליקציה מתקדמת, המאפשרת להעתיק בסיסי נתונים שלמים בין קלאסטרים, כמו גם להעתיק רק חלק מהמידע, תוך סינון מדויק של המסמכים הרלוונטיים ומתן עדיפות בהעתקה לבסיסי נתונים מסוימים על פני אחרים.

בנוסף, מציעה החברה את Couchbase Lite – בסיס נתונים בגרסה מיוחדת לטלפונים סלולריים שמריצים אנדרואיד או iOS ולמכשירי אינטרנט של הדברים שמריצים ג'אווה. Couchbase Lite מאפשר חוויית שימוש מושלמת גם בתנאים של איכות תקשורת נמוכה. המערכת של החברה מעתיקה אוטומטית את המידע הרלוונטי מהמערכת המרכזית למכשיר הנייד ולהפך. זאת, באמצעות מערכת Sync Gateway, שמסוגלת לסנכרן מיליוני מכשירים ניידים.

בקלי קלות

מערכת Couchbase מותאמת להפעלה בענן ציבורי או בחוות שרתים פרטית, או בשילוב של השניים. Couchbase היא מערכת ה-NoSQL הראשונה שהציעה אופרטור לקוברנטיס, המאפשר לבצע כמעט כל פעולת ניהול בקלי קלות על גבי קוברנטיס. האופרטור מציע מגוון פעולות כמו התקנה, שדרוג, גיבויים אוטומטיים, התאוששות אוטומטית, ניטור מערכת, ניהול משתמשים והרשאות, ועוד רשימה ארוכה – כולם מנוהלים בקלות דרך ממשקי קוברנטיס.

בנוסף, Couchbase היא שותפה עסקית של רד-האט, והאופרטור שלה מוסמך לעבוד על מערכות OpenShift, כמו גם על מערכות הקוברנטיס של ספקיות הענן (EKS, AKS ו-GKE). אמדוקס בחרה להשתמש ב-Couchbase כפלטפורמת המידע של מערכות הדגל שלה, DigitalOne ו-CatalogOne, שרצות על גבי OpenShift.

גם בישראל

בעקבות ההצלחה העסקית והטכנולוגית, דורגה Couchbase על ידי פורסטר כאחת ממובילות שוק ה-NoSQL ב-2019. זו גם השנה השלישית ברציפות שהחברה נמצאת ברשימת 500 החברות הצומחות של דלויט.

Couchbase נמצאת בלבן של מערכות קריטיות בחברות בינלאומיות רבות כמו לינקדאין, אי-ביי, סיסקו, פייפאל, סיטי גרופ, ורייזון ואחרות. גם בישראל משתמשים ב-Couchbase מגוון לקוחות, וביניהם וויבר, לייבפרסון, פריון ומכבי שירותי בריאות.