Распространенные варианты использования Azure Cosmos DB

Область применения: Nosql Mongodb Кассандра Гремлин Таблица

В этой статье представлен обзор нескольких распространенных примеров использования Azure Cosmos DB. Рекомендации, приведенные в этой статье, служат отправной точкой при разработке приложения с помощью Azure Cosmos DB.

Ознакомившись с данной статьей, вы сможете ответить на следующие вопросы.

• Каковы распространенные примеры использования Azure Cosmos DB?
• Каковы преимущества использования Azure Cosmos DB с приложениями для розничной торговли?
• Каковы преимущества использования Azure Cosmos DB в качестве хранилища данных для систем Интернета вещей?
• Каковы преимущества использования Azure Cosmos DB с веб-приложениями и мобильными приложениями?

Введение

Azure Cosmos DB — это решение Azure для быстрой базы данных NoSQL с открытыми API для использования в любом масштабе. Она позволяет эластично (и независимо) масштабировать пропускную способность и ресурсы хранилища в любых географических регионах. Azure Cosmos DB — это первая глобально распределенная служба базы данных на современном рынке, предлагающая исчерпывающие соглашения об уровне обслуживания, включающие пропускную способность, задержку, доступность и согласованность.

Azure Cosmos DB — это глобально распределенная многомодельная база данных, которая используется для самых разных приложений и вариантов использования. Это хороший выбор для любого бессерверного приложения, которое нуждается во времени отклика в пределах миллисекунд и должно быстро и глобально масштабироваться. Она поддерживает несколько моделей данных (ключ-значение, документы, графы и столбцы) и многие API Azure Cosmos DB для доступа к данным, включая API для MongoDB, API для NoSQL, API для Gremlin и API для таблицы в собственном коде и расширяемым образом.

Ниже приведены некоторые особенности Azure Cosmos DB, благодаря которым эта система отлично подходит для высокопроизводительных глобальных приложений.

• Azure Cosmos DB изначально секционирует данные для обеспечения высокой доступности и масштабируемости. Azure Cosmos DB гарантирует доступность, пропускную способность, низкую задержку и согласованность в течение 99,99 % времени для всех учетных записей в пределах одного и нескольких регионов с нестрогой согласованностью и доступность для чтения на уровне 99,999 % для всех учетных записей базы данных в пределах нескольких регионов.
• Azure Cosmos DB имеет хранилище на базе SSD с низкой задержкой и временем ответа, измеряемым в миллисекундах.
• Поддержка в Azure Cosmos DB уровней согласованности, таких как согласованность с ограниченным устареванием, уровень сеанса, согласованность префиксов и согласованность в конечном счете, обеспечивает полную гибкость и привлекательное соотношение затрат и производительности. Azure Cosmos DB — единственная служба базы данных, обеспечивающая такую гибкость уровней согласованности.
• Azure Cosmos DB имеет гибкую и понятную модель ценообразования, в которой место для хранения и пропускная способность измеряются независимо.
• Модель зарезервированной пропускной способности Azure Cosmos DB позволяет вести учет по количеству операций чтения и записи, а не по ресурсам ЦП, памяти и операций ввода-вывода базового оборудования.
• Структура Azure Cosmos DB допускает масштабирование для огромного числа запросов, измеряемых триллионами в день.

Эти особенности особенно полезны при работе с веб-приложениями, мобильными приложениями, играми и приложениями IoT, которым требуется малое время отклика и возможность обрабатывать большие объемы операций чтения и записи.

Интернет вещей и телематика

Варианты использования Интернета вещей (IoT) часто характеризуются одинаковым способом приема, обработки и хранения данных. Сначала этим системам требуется принять большие объемы данных от датчиков с различными языковыми стандартами. Затем они обрабатывают и анализируют потоковые данные для получения полезных сведений в реальном времени. После чего данные архивируются в "холодное" хранилище для пакетного анализа. Microsoft Azure предлагает мощные службы, которые можно использовать для решений на основе Интернета вещей, в том числе Azure Cosmos DB, Центры событий Azure, Azure Stream Analytics, Центр уведомлений Azure, Машинное обучение Azure, Azure HDInsight и Power BI.

Пакеты данных могут принимать Центры событий Azure, которые обеспечивают высокую пропускную способность с низкой задержкой. Принятые данные, которые необходимо обработать для анализа в реальном времени, можно передать в Azure Stream Analytics. Данные можно загрузить в Azure Cosmos DB для нерегламентированного запроса. После загрузки в Azure Cosmos DB данные готовы к запросам. Кроме того, с новыми данными и изменениями в существующих данных можно ознакомиться в веб-канале изменений. Канал изменений — это постоянный журнал, добавляющий только журнал, который сохраняет изменения в контейнерах Azure Cosmos DB в последовательном порядке. Данные или изменения данных в Azure Cosmos DB можно использовать как эталонные при анализе в реальном времени. Кроме того, данные можно уточнять и обрабатывать, подключая данные Azure Cosmos DB к HDInsight для выполнения заданий Pig, Hive и Map/Reduce. Обработанные данные затем загружаются обратно в Azure Cosmos DB для создания отчетов.

Пример решения Интернета вещей с помощью Azure Cosmos DB, Центров событий и Apache Storm см. в репозитории hdinsight-storm-examples на сайте GitHub.

Дополнительные сведения о предложениях Azure для Интернета вещей см. в видеоролике Create the Internet of Your Things (Создайте Интернет своих вещей).

Розничная торговля и маркетинг

Служба Azure Cosmos DB широко используется на платформах Майкрософт для электронной коммерции, которые работают под управлением Магазина Windows и XBox Live. Она также используется в розничной отрасли для хранения данных каталогов и поиска событий в конвейерах обработки заказов.

Сценарии использования данных каталога включают в себя хранение и запрос набора атрибутов для сущностей, например людей, расположений и продуктов. Вот некоторые примеры данных каталога: учетные записи пользователей, каталоги продуктов, реестры устройств для IoT и системы учета запасов. Атрибуты для этих данных могут отличаться и могут меняться с течением времени в соответствии с требованиями приложения.

Рассмотрим пример каталога товаров для поставщика автомобильных запчастей. Каждая часть может иметь собственные атрибуты в дополнение к атрибутам, которые общие для всех частей. Кроме того, атрибуты для определенной запчасти могут измениться в следующем году после выпуска новой модели. Azure Cosmos DB поддерживает гибкие схемы и иерархические данные, поэтому он хорошо подходит для хранения данных каталога продуктов.

Azure Cosmos DB часто используется для источников событий, чтобы архитектуры, основанные на событиях, могли использовать функциональные возможности своего веб-канала изменений. Благодаря веб-каналу изменений нисходящие микрослужбы могут выполнять пошаговое считывание операций вставки и обновления (например, событий заказов) в Azure Cosmos DB. Эту функцию можно использовать для предоставления постоянного хранилища событий в качестве брокера сообщений для событий изменения состояния и рабочего процесса обработки заказа диска между многими микрослужбами (которые можно реализовать как бессерверные Функции Azure).

Кроме того, данные, хранящиеся в Azure Cosmos DB, можно интегрировать с HDInsight, чтобы анализировать большие данные с помощью заданий Apache Spark. Дополнительные сведения о соединителе Spark для Azure Cosmos DB см. в статье Запуск задания Spark с помощью Azure Cosmos DB и HDInsight.

Игры

Уровень базы данных является важнейшим компонентом игровых приложений. Современные игры обрабатывают графику на клиентах мобильных устройств или консолей, однако получают из облака настраиваемое и персонализированное содержимое, например игровую статистику, интеграцию с социальными сетями и списки лидеров по набранным баллам. В играх зачастую требуется задержка в одну миллисекунду для операций чтения и записи, чтобы обеспечить комфорт и удобство игрового процесса. База данных игры должна быть быстрой и способной обрабатывать значительные всплески частоты запросов, происходящие во время выпуска новых игр и обновления функций.

Azure Cosmos DB используется играми, такими как The Walking Dead: No Man's Land by Next Games, и Halo 5: Guardians by 343 Industries. Azure Cosmos DB обеспечивает для разработчиков игр следующие преимущества.

• Эта служба позволяет гибко масштабировать производительность. Это позволяет играм обновлять профили и статистику для как малого, так и большого числа одновременных игроков с помощью одного вызова API.
• Azure Cosmos DB поддерживает операции чтения и записи, занимающие считаные миллисекунды, что помогает избежать любых задержек во время игры.
• Автоматическое индексирование Azure Cosmos DB обеспечивает фильтрацию по нескольким разным свойствам в режиме реального времени. Например, можно найти игроков по внутренним идентификаторам или идентификаторам GameCenter, Facebook, Google либо выполнить запрос, учитывающий членство игрока в гильдии. Это возможно без создания сложной инфраструктуры сегментирования или индексирования.
• Социальные функции, включая внутриигровой обмен сообщениями, членство в гильдии, пройденные испытания, списки лидеров по набранным баллам и профили в социальных сетях, проще реализовать благодаря гибкой схеме.
• Azure Cosmos DB, как управляемая платформа как услуга (PaaS), требует минимальной настройки и управления для обеспечения быстрой доработки и ускорения выхода на рынок.

Веб-приложения и мобильные приложения

Служба Azure Cosmos DB часто используется с веб-приложениями и мобильными приложениями. Она хорошо подходит для моделирования социального взаимодействия, интеграции со службами сторонних поставщиков, а также для создания разнообразных персонализированных возможностей. Пакеты SDK Azure Cosmos DB можно использовать для создания богатых приложений iOS и Android с помощью многоплатформенного пользовательского интерфейса приложений .NET (.NET MAUI).

Приложения социальных сетей

Azure Cosmos DB часто используется для хранения и запроса созданного пользователями содержимого для мобильных и веб-приложений и для приложений социальных сетей. Вот некоторые примеры созданного пользователями содержимого: чаты, твиты, сообщения в блогах, оценки и комментарии. Часто UGC в приложениях социальных сетей — это сочетание текста свободной формы, свойств, тегов и связей, которые не связаны жесткой структурой. Содержимое, например чаты, комментарии и записи, можно хранить в Azure Cosmos DB без необходимости преобразования или сложного объекта в реляционные слои сопоставления. Свойства данных можно легко добавлять и изменять в соответствии с требованиями по мере того, как разработчики меняют код приложения, что ускоряет разработку.

Приложения, которые интегрируются с социальными сетями сторонних поставщиков, должны реагировать на изменение схем этих сетей. Так как данные по умолчанию индексируются по умолчанию в Azure Cosmos DB, данные будут готовы запрашиваться в любое время. Следовательно, эти приложения могут получать проекции для своих нужд.

Многие социальные приложения работают в глобальном масштабе и могут сталкиваться с непредсказуемыми закономерностями использования. Гибкие возможности масштабирования хранилища данных очень важны при масштабировании уровня приложения в соответствии с потребностями. Вы можете масштабировать, добавив дополнительные секции данных в учетную запись Azure Cosmos DB. Кроме того, можно также создать дополнительные учетные записи Azure Cosmos DB в нескольких регионах. Сведения о доступности региона службы Azure Cosmos DB см. в разделе "Регионы Azure".

Персонализация

В настоящее время современные приложения используют сложные представления и функции. Как правило, они динамически адаптируются к предпочтениям или настроению пользователя и потребностям фирменной символики. Таким образом приложения должны иметь возможность эффективно извлекать персональные настройки, чтобы быстро отображать элементы и функции пользовательского интерфейса.

ФОРМАТ JSON, поддерживаемый Azure Cosmos DB, является эффективным форматом для представления данных макета пользовательского интерфейса, так как он не только упрощенный, но и может быть легко интерпретирован JavaScript. Azure Cosmos DB предлагает настраиваемые уровни согласованности, которые позволяют быстро считывать с низкой задержкой записи. Поэтому хранение данных макета пользовательского интерфейса, включая персонализированные параметры в виде документов JSON в Azure Cosmos DB, является эффективным средством для получения этих данных по сети.

Следующий шаг

быстрый запуск