Componentes de NoSQL

Para comprender la arquitectura de las bases de datos de Catalyst NoSQL y aprender a trabajar con ellas, primero debes entender los componentes que conforman las bases de datos NoSQL.

Componentes Básicos

A continuación se explican los componentes fundamentales involucrados en Catalyst NoSQL.

Terminología

Representación de Tabla de Ejemplo

Nombre de la tabla: Travel

{
 "item": {
  "DestinationName": {
		"S": "Honolulu"
			},
 	"Distance": {
		"N": 4960
		},
	 "BestTimeToVist": {
		"L":
		   [
			{
  "S": "September"
			},
			{
  "S": "October"
			},
			{
  "S": "November"
			}
   ]
			}, 
"EstimatedCost": {
		"N": 2500
			}
},
	"item": {
 "DestinationName": {
		"S": "Prague"
			},
 	"Distance": {
		"N": 4081
			},
	"Location": {
		"M": {
  	"Country": {
			"S": "Czech Republic"
				},
 	"Continent": {
			"S": "Europe"
				}
			}
  	},
 "EstimatedCost": {
			"N": 3000
			}
 },
"item": { 
	"DestinationName": {
		"S": "Marrakesh"
			},
 "Distance": {
		"N": 3700
			},
 "BestTimeToVist": {
		"L":
		[
			{
   "S": "March"
			},
			{
   "S":	"April"
			},
			{
   "S": "September"
			},
			{
 	"S": "October"
			}
  	]
	}, 
 "Location": {
			"M": {
  	"Country": {
			"S": "Morocco"
			},
		"Continent": {
			"S": "Africa"
			}
  	}
		},
 "EstimatedCost": {
		"N": 1700
		}
 }
}

La tabla Travel representa una tabla NoSQL simple en el formato JSON personalizado. La estructura incluye atributos anidados y arrays: BestTimeToVist está presente como un array del tipo de dato lista (“L”), y el atributo Location es un atributo anidado del tipo de dato mapa (“M”) que contiene las claves Country y Continent.

Claves de Tabla

Siguiendo una arquitectura NoSQL típica, Catalyst NoSQL almacena datos en particiones distribuidas entre clústeres, también conocidos como shards. Estos shards también pueden replicarse en múltiples servidores en espejos. Este almacenamiento distribuido entre múltiples nodos divide los conjuntos de datos en fragmentos más pequeños y promueve la optimización.

Al consultar datos en una tabla NoSQL, debemos poder localizar la partición en la que se almacena un elemento específico. Además, ordenar a través de una partición para localizar un elemento también implica esfuerzos adicionales. Esto se logra con la ayuda de claves distintas que identifican particiones u ordenan a través de ellas, como se describe a continuación.

Terminología

Representación de Tabla de Ejemplo

Nombre de la tabla: Menu

{
 "item": {
	"Category": {
		"S": "Pizza"
			},
 "DishName": {
		"S": "Vegan"
			},
 "Calories": {
		"N": 350
			},
 "PreparationTime": {
		"N": 20
			},
 	"Cost": {
		"N:" 25
			},
 "DiscountPercentage": {
		"N": 5
			},
 "KeyIngredients": {
		"L": [
 		{
		"S": "Pizza Base"
		},
		{
 		"S": "Pizza Sauce"
		},
		{
 		"S": "Olives"
		},
		{
 		"S": "Bell Peppers"
		},
		{
 		"S": "Corn"
		},
		{
 		"S": "Onions"
		}
 		]
		}
	},
	"item": {
 	"Category": {
		"S": "Pizza"
			},
 "DishName": {
		"S": "Chicken Overload"
			},
 "Calories": {
		"N": 450
			},
 "PreparationTime": {
		"N": 30
			},
 "KeyIngredients": {
 	"L":	[
			{
   "S": "Pizza Base"
			},
			{
 		"S": "Pizza Sauce"
			},
			{
 		"S": "Fried Chicken"
			},
			{
		"S": "Paprika"
			}
 	]
	}
	},
	"item": {
 "Category": {
		"S": "Sandwich"
			},
 "DishName": {
		"S": "Vegan"
			},
 "Calories": {
		"N": 300
			},
	"PreparationTime": {
		"N": 20
			},
 	"Cost": {
		"N": 25
		},
"DiscountPercentage": {
		"N": 15
		}
}
}

La tabla Menu incluye varios atributos de los cuales Category es la clave de partición, DishName es la clave de ordenación, y PreparationTime y Calories son claves de ordenación adicionales.

La clave primaria compuesta mejora la consulta de datos. Si esta tabla estuviera configurada solo con la clave primaria simple, es decir, con Category (ejemplo: “Pizza”), entonces consultarla obtendría todos los elementos de esa Category (todas las “pizzas” en el menú). Sin embargo, dado que está configurada con una clave primaria compuesta, es decir, con Category y DishName, consultarla con ambas claves recuperará un elemento único de esos valores (ejemplo: “Pizza” y “Vegan”).

De manera similar, las claves de ordenación adicionales proporcionan mayor flexibilidad al consultar la tabla dentro de la misma partición. Puedes elegir consultar la tabla con la clave de ordenación adicional PreparationTime en combinación con la clave de partición Category (ejemplo: “Sandwich” y “20”).

Antes de analizar la indexación, entendamos un atributo especial que Catalyst NoSQL proporciona para todas las tablas.

Time To Live (TTL)

Time To Live (TTL) proporciona una forma automatizada de eliminar elementos en las tablas de Catalyst NoSQL después de un punto específico en el tiempo. Puedes configurar un atributo para almacenar la marca de tiempo de expiración en tu tabla al crearla. Luego puedes agregar la marca de tiempo de expiración de cada elemento en la tabla en el formato de tiempo Unix epoch al agregar los datos. Catalyst eliminará permanentemente los elementos de la tabla que hayan pasado su tiempo de expiración automáticamente, evitándote realizar actualizaciones manuales y consumir rendimiento de escritura.

El atributo TTL es útil para eliminar elementos que no serán necesarios más allá de un punto específico en el tiempo o cuya validez es de corta duración. Los elementos que Catalyst elimina automáticamente después de que hayan pasado su fecha de expiración se eliminarán de la tabla y de cualquier lugar donde estén indexados.

Catalyst opera un programador integrado una vez cada 24 horas para verificar si hay elementos cuyos valores de atributo TTL indican que han expirado. Esta verificación se realiza en todas las tablas NoSQL de todos tus proyectos, y los elementos que han pasado su expiración se eliminan permanentemente.

Entendamos el TTL con un ejemplo. Supongamos que creamos un atributo llamado Expiry para almacenar la marca de tiempo TTL en la tabla Menu proporcionada en la sección anterior. Luego podemos definir la marca de tiempo de expiración para todos los elementos de la tabla de la siguiente manera.

Representación de Tabla de Ejemplo

Nombre de la tabla: Menu

{
 "item": {
	"Category": {
 	"S": "Pizza"
  	},
 "DishName": {
 	"S": "Vegan"
  	},
 "Calories": {
 	"N": 350
  	},
 "PreparationTime": {
 	"N": 20
  	},
 	"Cost": {
 	"N:" 25
  	},
 "DiscountPercentage": {
 	"N": 5
  	},
"Expiry": {
		"N": 1715755926
		}
	},
	"item": {
 	"Category": {
 	"S": "Pizza"
  	},
 "DishName": {
 	"S": "Chicken Overload"
  	},
 "Calories": {
 	"N": 450
  	},
 "PreparationTime": {
 	"N": 30
  	},
	"Expiry": {
 	"N": 1715565610
 	}
	},
	"item": {
 "Category": {
 	"S": "Sandwich"
  	},
 "DishName": {
 	"S": "Vegan"
  	},
 "Calories": {
 	"N": 300
  	},
	"PreparationTime": {
 	"N": 20
  	},
 	"Cost": {
 	"N": 25
 	},
"DiscountPercentage": {
 	"N": 15
 	}
"Expiry": {
 		"N": 1715700869
 		}
}
}

Puntos a recordar:

• Podrás actualizar el valor del atributo TTL para elementos en una tabla NoSQL en cualquier momento que lo necesites. Cuando se ejecute el programador integrado de Catalyst, identificará y procesará los elementos según el último valor de TTL.

• También puedes eliminar el atributo TTL para elementos según tus necesidades, basándote en los valores proporcionados