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Cassandra 2.x y PHP para desarrolladores SQL: El modelo de datos

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Si has trabajado con una base de datos relacional tal vez te resulte algo confuso al principio comprender el modelo de datos que usa Cassandra, intentaré ser lo más claro posible, pero si te surgen preguntas no dudes en dejarlas en los comentarios.

 

Columns

El elemento más básico de la base de datos Cassandra es la columna, se compone de tres elementos: nombre de la columna, valor y timestamp. Os muestro un ejemplo como un array:

array(
  "nombre" => "email",
  "valor" => "webmaster@localhost.com",
  "timestamp" => time(),
);

Cassandra añade el timestamp automáticamente, con lo que otra forma de representarlo es como un conjunto clave:valor:

nombre_columna:valor

Super columnas (En desuso) y Columnas Compuestas

Las super columnas son un conjunto de columnas con sus correspondientes valores:

array(
  "nombre_superColumna" => array(
    "usuario1" => array(
      "nombre" => "email",
      "valor" => "webmaster@localhost.com",
      "timestamp" => time()
    ),
    "usuario2" => array(
      "nombre" => "email",
      "valor" => "email@email.com",
      "timestamp" => time()
    ),
    "usuario3" => array(
      "nombre" => "email",
      "valor" => "otroemail@otroemail.com",
      "timestamp" => time()
    ),
  ),
)

Las super columnas tienen algunos problemas de rendimiento, sobre todo al ordenarlas. Para solucionarlo se crearon las columnas compuestas que se benefician de los comparadores compuestos, y sobretodo, de CQL 3 (Cassandra Query Language).

Familia de columnas

Es el conjunto de columnas o super columnas. Me explico:

Las column Family o  familia de columnas se puede configurar de dos maneras: como Super o como Standard. Si se elige la opción Standard, en la column family solo se podrán guardar columnas, no super columnas. En cambio si la column family está configurada como Super podrá guardar, además de las columnas, las super columnas. Esta flexibilidad permite jugar con la base de datos y adaptarla a nuestras necesidades.

Ejemplo:

array(
  "name" => "ColumnFamily",
  array( "name" => "SuperColumn",
    array( "colums" )
  ),
)

Keyspace

El keyspace es nuestra base de datos, donde alojaremos todas las columFamilies que necesitemos.

Ejemplo:

array(
  "name" => "keyspace",
  array("name" => "columnFamily",
    array(
      [...]
    ),
  ),
)
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Cassandra 1.x y PHP para desarrolladores SQL: Cassandra Cluster Admin, el phpMyAdmin de Cassandra

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En el anterior post expliqué el funcionamiento de la consola de Cassandra y como trabajar con ella. En este post explicaré como hacer lo mismo de una forma más rápida y fácil.

La razón de que no haya empezado ha explicar como se utiliza Cassandra desde PHP, es que primero hay que conocer cómo funciona Cassandra, su modelo de datos (que ya hemos visto) y algunos comandos básicos para ir aprendiendo a guardar y recuperar datos. El próximo post ya trataré el funcionamiento de PHPCassa y empezaremos a programar.

Este post será bastante ligerito. Explicaré principalmente como hacer lo mismo que hicimos por consola pero de modo gráfico. CassAdmin, como yo le llamo, tiene más opciones de edición para los keyspaces y column families de los que vamos a ver (igual que ocurría con la consola), pero solo tocaremos las opciones más habituales.

 

INSTALACIÓN

Lo típico en estos casos. Descargar. Descomprimir y ejecutar. Descargamos los archivos desde el repositorio de git: https://github.com/sebgiroux/Cassandra-Cluster-Admin, o a través de git o como archivo comprimido. Como más te guste.

Proceso para descargar Cassandra Cluster Admin

Página de descargas del administrador

Ahora descomprimimos a una carpeta dentro de nuestro servidor web, ya que trabajamos con una aplicación programada en PHP.

Si tienes Cassandra instalado en otro equipo que no sea en local, una máquina virtual por ejemplo, tendrás que cambiar la ip a la que se conecta cassAdmin. Es bastante sencillo. Para ello debes modificar el archivo includes/config.inc.php y sustituir la ip de localhost (127.0.0.1)  por la ip del equipo en el que tengas instalado Cassandra:

Archivo config.inc.php

Como verás en la captura, yo utilizo la ip local 192.168.1.10 que pertenece a una máquina virtual. Si tuviera instalado Cassandra en  el mismo equipo la ip a la que debería apuntar sería 127.0.0.1. El puerto no lo modificamos.

Una vez instalado y configurado (si fuese el caso) probamos a acceder desde nuestro navegador. Debería mostrarte algo como esto:

Página principal de Cassandra Cluster Admin

CREAR KEYSPACES

Como has podido ver, en la página principal del administrador ya aparece un keyspace, llamado system, perteneciente a Cassandra, con lo que lo mantendremos como está.

Justo encima tenemos un botón para crear un nuevo keyspace (Create a new keyspace). Lo pulsamos.

Formulario para crear un keyspace

Solo nos pide tres parámetros a rellenar:


Keyspace name
: El nombre del keyspace a crear.
Replication factor: Es el número de servidores o instancias de Cassandra de los que se debe guardar un registro u obtener una respuesta al recuperar algún registro.
Strategy: Es la estrategia que seguirá Cassandra para guardar los datos. En el caso de tener varios servidores o centro de datos diferenciados entre sí, se aplicará una estrategia u otra para que los datos no se pierdan. Más info: http://answers.oreilly.com/topic/2408-replica-placement-strategies-when-using-cassandra/ 

En nuestro caso escribiremos los siguientes valores:

Formulario para crear un keyspace con datos

Pulsamos en Create keyspace y nos llevará a la página principal:

Página principal mostrando el keyspace que acabamos de crear

Pulsamos sobre el keyspace que acabamos de crear y nos llevará a la siguiente página:

Página de detalle del keyspace my_keyspace

Aquí podemos ver información relativa al keyspace y al anillo (o cluster) en el que se encuentra guardado. También nos permite editar el keyspace o eliminarlo, pero la opción más interesante es la de crear nuevas column families (Create a new column family).

 

CREAR UNA COLUMN FAMILY

Dentro del keyspace pulsamos sobre el botón Create a new column family, nos mostrará lo siguiente:

Formulario para crear una column family

 

Primero crearemos una column family standard con los siguientes datos:

Datos para crear la primera column family

Para crear una column family solo son necesarios tres parámetros:


Column Family Name
: El nombre de la column family que vamos a crear.
Column Type: El tipo de column family que vamos a crear (Standard o Super).
Comparator Type: El comparador principal de las columnas. Es decir, la codificación que tendrán los datos dentro de la column family.

Pulsamos en Create Column Family y en la página de nuestro keyspace se habrá añadido una nueva column family:

Detalle de la column family creada

 

AÑADIR REGISTROS A UNA COLUMN FAMILY STANDARD

Ahora toca guardar registros en la BD.
Como comenté en post anteriores Cassandra no necesita conocer los campos de las tablas (nuestras column families) ya que los creamos cada vez que añadimos un registro.

Primero en la página principal del keyspace haz click en el nombre de la column family. Te aparecerá lo siguiente:

 

Detalle de la página principal de la column family creada

En esta página te aparecerá, además de la información referente a la column family, los siguientes botones:


Browse Data
: Para mostrar un listado de los registros que contiene la column family.
Create Secondary Index: Para crear indices secundarios. Parecido a los indices de MySQL.
Get Key: Para buscar una clave o registro concreto.
Insert Row: Para insertar un nuevo registro.
Edit Column Family: Para editar los parámetros de la column family.
Truncate Column Family: Para eliminar los registros de la column family sin eliminar esta.
Drop Column Family: Para eliminar la column family y su contenido.

Pulsamos en Insert Row. Nos aparecerá lo siguiente:

Formulario para insertar registros

Siempre que añadamos un nuevo registro deberemos indicar una key diferente que deberá ser única, sino cassAdmin pensará que lo que quieres hacer es actualizar ese registro. Añadimos los siguientes datos al formulario:

Formulario para insertar registros con datos

 

Para añadir otra fila de cuadro de texto solo tienes que pulsar el botón Add…
Volvemos a la página principal de la column family y pulsamos en Browse Data. Aquí veremos un listado con los registros que hayamos añadido:

 

Listado de registros

 

CREAR UNA COLUMN FAMILY SUPER Y AÑADIR REGISTROS

El proceso para crear una column family Super es idéntico a las column family Standard, solo hay que cambiar un valor a la hora de crearla:

Creación de una column family Super

Entramos en la página principal de la nueva column family y pulsamos en Insert Row. Aquí veremos que el formulario a cambiado un poco, nos aparece un nuevo campo llamado Super Column Name y un nuevo botón encima del formulario, Add Super Column:

Formulario para insertar registros de una column family super

Las column family Super son como las muñecas matrioskas, esas figuras que si las abrías había otra igual dentro, y dentro de esa otra más, y otra, etc. Algo parecido sucede con estas column family. Disponemos de una key (nuestra primera matrioska) que contiene a las super columns (segunda matrioska), que a su vez contienen las columnas clave:valor.

Añadamos un registro para verlo:

Datos para crear una super column

Si nos vamos a Browse Data:

Listado de registros en una column family Super

Como ves, ahora las columns se agruparían dentro de la super column. Añadiré más registros para que lo veas mejor:

Listado de registros en una column family Super

¿Ves? Las keys agrupan a las super columns y estas a su vez a las columns.

 

Creo que esto es suficiente para que conozcas el funcionamiento de Cassandra Cluster Admin. Quedarían algunas cosillas, como editar registros, hacer búsquedas o eliminar registros, pero eso es bastante sencillo (a excepción de las Secondary Index y las Counter Columns que trataré más adelante).

Para cualquier duda o problema déjala en los comentarios.

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Cassandra 1.x y PHP para desarrolladores SQL: El modelo de datos

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Si has trabajado con una base de datos relacional tal vez te resulte algo confuso al principio comprender el modelo de datos que usa Cassandra, intentaré ser lo más claro posible, pero si te surgen preguntas no dudes en dejarlas en los comentarios.

 

Columnas

El elemento más básico de la base de datos Cassandra es la columna, se compone de tres elementos: nombre de la columna, valor y timestamp. Os muestro un ejemplo como un array:

array(
  "nombre" => "email",
  "valor" => "webmaster@localhost.com",
  "timestamp" => time(),
);

 

Super columnas

Es el conjunto de columnas con sus correspondientes valores:

array(
  "nombre_superColumna" => array(
    "usuario1" => array(
      "nombre" => "email",
      "valor" => "webmaster@localhost.com",
      "timestamp" => time()
    ),
    "usuario2" => array(
      "nombre" => "email",
      "valor" => "email@email.com",
      "timestamp" => time()
    ),
    "usuario3" => array(
      "nombre" => "email",
      "valor" => "otroemail@otroemail.com",
      "timestamp" => time()
    ),
  ),
)

 

Familia de columnas

Es el conjunto de columnas o super columnas. Me explico:

Las column Family o  familia de columnas se puede configurar de dos maneras: como Super o como Standard. Si se elige la opción Standard, en la column family solo se podrán guardar columnas no super columnas. En cambio si la column family está configurada como Super podrá guardar, además de las columnas, las super columnas. Esta flexibilidad permite jugar con la base de datos y adaptarla a nuestras necesidades.

Ejemplo:

array(
  "name" => "ColumnFamily",
  array( "name" => "SuperColumn",
    array( "colums" )
  ),
)

Keyspace

El keyspace es nuestra base de datos, donde alojaremos todas las columFamilies que necesitemos.

Ejemplo:

array(
  "name" => "keyspace",
  array("name" => "columnFamily",
    array(
      [...]
    ),
  ),
)
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Cassandra y PHP para desarrolladores SQL: Cassandra Cluster Admin, el phpMyAdmin de Cassandra

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En el anterior post expliqué el funcionamiento de la consola de Cassandra y como trabajar con ella. En este post explicaré como hacer lo mismo de una forma más rápida y fácil.

La razón de que no haya empezado ha explicar como se utiliza Cassandra desde PHP, es que primero hay que conocer cómo funciona Cassandra, su modelo de datos (que ya hemos visto) y algunos comandos básicos para ir aprendiendo a guardar y recuperar datos. El próximo post ya trataré el funcionamiento de phpCassa y empezaremos a programar.

Este post será bastante ligerito. Explicaré principalmente como hacer lo mismo que hicimos por consola pero de modo gráfico. CassAdmin, como yo le llamo, tiene más opciones de edición para los keyspaces y column families de los que vamos a ver (igual que ocurría con la consola), pero solo tocaremos las opciones más habituales.

 

INSTALACIÓN

Lo típico en estos casos. Descargar. Descomprimir y ejecutar. Descargamos los archivos desde el repositorio de git: https://github.com/sebgiroux/Cassandra-Cluster-Admin, o a través de git o como archivo comprimido. Como más te guste.

Repositorio de Cassandra Cluster Admin

Página de descargas del administrador

Ahora descomprimimos a una carpeta dentro de nuestro servidor web, ya que trabajamos con una aplicación programada en PHP.

Si tienes Cassandra instalado en otro equipo que no sea en local, una máquina virtual por ejemplo, tendrás que cambiar la ip a la que se conecta cassAdmin. Es bastante sencillo. Para ello debes modificar el archivo includes/config.inc.php y sustituir la ip de localhost (127.0.0.1)  por la ip del equipo en el que tengas instalado Cassandra:

Archivo config.inc.php

Como verás en la captura, yo utilizo la ip local 192.168.1.10 que pertenece a una máquina virtual. Si tuviera instalado Cassandra en  el mismo equipo la ip a la que debería apuntar sería 127.0.0.1. El puerto no lo modificamos.

Una vez instalado y configurado (si fuese el caso) probamos a acceder desde nuestro navegador. Debería mostrarte algo como esto:

Página principal de Cassandra Cluster Admin

CREAR KEYSPACES

Como has podido ver, en la página principal del administrador ya aparece un keyspace, llamado system, perteneciente a Cassandra, con lo que lo mantendremos como está.

Justo encima tenemos un botón para crear un nuevo keyspace (Create a new keyspace). Lo pulsamos.

Formulario para crear un keyspace

Solo nos pide tres parámetros a rellenar:


Keyspace name
: El nombre del keyspace a crear.
Replication factor: Es el número de servidores o instancias de Cassandra de los que se debe guardar un registro u obtener una respuesta al recuperar algún registro.
Strategy: Es la estrategia que seguirá Cassandra para guardar los datos. En el caso de tener varios servidores o centro de datos diferenciados entre sí, se aplicará una estrategia u otra para que los datos no se pierdan. Más info: http://answers.oreilly.com/topic/2408-replica-placement-strategies-when-using-cassandra/ 

En nuestro caso escribiremos los siguientes valores:

Formulario para crear un keyspace con datos

Pulsamos en Create keyspace y nos llevará a la página principal:

Página principal mostrando el keyspace que acabamos de crear

Pulsamos sobre el keyspace que acabamos de crear y nos llevará a la siguiente página:

Página de detalle del keyspace my_keyspace

Aquí podemos ver información relativa al keyspace y al anillo (o cluster) en el que se encuentra guardado. También nos permite editar el keyspace o eliminarlo, pero la opción más interesante es la de crear nuevas column families (Create a new column family).

 

CREAR UNA COLUMN FAMILY

Dentro del keyspace pulsamos sobre el botón Create a new column family, nos mostrará lo siguiente:

Formulario para crear una column family

 

Primero crearemos una column family standard con los siguientes datos:

Datos para crear la primera column family

Para crear una column family solo son necesarios tres parámetros:


Column Family Name
: El nombre de la column family que vamos a crear.
Column Type: El tipo de column family que vamos a crear (Standard o Super).
Comparator Type: El comparador principal de las columnas. Es decir, la codificación que tendrán los datos dentro de la column family.

Pulsamos en Create Column Family y en la página de nuestro keyspace se habrá añadido una nueva column family:

Detalle de la column family creada

 

AÑADIR REGISTROS A UNA COLUMN FAMILY STANDARD

Ahora toca guardar registros en la BD.
Como comenté en post anteriores Cassandra no necesita conocer los campos de las tablas (nuestras column families) ya que los creamos cada vez que añadimos un registro.

Primero en la página principal del keyspace haz click en el nombre de la column family. Te aparecerá lo siguiente:

 

Detalle de la página principal de la column family creada

En esta página te aparecerá, además de la información referente a la column family, los siguientes botones:


Browse Data
: Para mostrar un listado de los registros que contiene la column family.
Create Secondary Index: Para crear indices secundarios. Parecido a los indices de MySQL.
Get Key: Para buscar una clave o registro concreto.
Insert Row: Para insertar un nuevo registro.
Edit Column Family: Para editar los parámetros de la column family.
Truncate Column Family: Para eliminar los registros de la column family sin eliminar esta.
Drop Column Family: Para eliminar la column family y su contenido.

Pulsamos en Insert Row. Nos aparecerá lo siguiente:

Formulario para insertar registros

Siempre que añadamos un nuevo registro deberemos indicar una key diferente que deberá ser única, sino cassAdmin pensará que lo que quieres hacer es actualizar ese registro. Añadimos los siguientes datos al formulario:

Formulario para insertar registros con datos

 

Para añadir otra fila de cuadro de texto solo tienes que pulsar el botón Add…
Volvemos a la página principal de la column family y pulsamos en Browse Data. Aquí veremos un listado con los registros que hayamos añadido:

 

Listado de registros

 

CREAR UNA COLUMN FAMILY SUPER Y AÑADIR REGISTROS

El proceso para crear una column family Super es idéntico a las column family Standard, solo hay que cambiar un valor a la hora de crearla:

Creación de una column family Super

Entramos en la página principal de la nueva column family y pulsamos en Insert Row. Aquí veremos que el formulario a cambiado un poco, nos aparece un nuevo campo llamado Super Column Name y un nuevo botón encima del formulario, Add Super Column:

Formulario para insertar registros de una column family super

Las column family Super son como las muñecas matrioskas, esas figuras que si las abrías había otra igual dentro, y dentro de esa otra más, y otra, etc. Algo parecido sucede con estas column family. Disponemos de una key (nuestra primera matrioska) que contiene a las super columns (segunda matrioska), que a su vez contienen las columnas clave:valor.

Añadamos un registro para verlo:

Datos para crear una super column

Si nos vamos a Browse Data:

Listado de registros en una column family Super

Como ves, ahora las columns se agruparían dentro de la super column. Añadiré más registros para que lo veas mejor:

Listado de registros en una column family Super

¿Ves? Las keys agrupan a las super columns y estas a su vez a las columns.

 

Creo que esto es suficiente para que conozcas el funcionamiento de Cassandra Cluster Admin. Quedarían algunas cosillas, como editar registros, hacer búsquedas o eliminar registros, pero eso es bastante sencillo (a excepción de las Secondary Index y las Counter Columns que trataré más adelante).

Para cualquier duda o problema déjala en los comentarios.

Logo Cassandra

Cassandra y PHP para desarrolladores SQL: El modelo de datos

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Si has trabajado con una base de datos relacional tal vez te resulte algo confuso al principio comprender el modelo de datos que usa Cassandra, intentaré ser lo más claro posible, pero si te surgen preguntas no dudes en dejarlas en los comentarios.

 

Columnas

El elemento más básico de la base de datos Cassandra es la columna, se compone de tres elementos: nombre de la columna, valor y timestamp. Os muestro un ejemplo como un array:

 array(
“nombre” => “email”,
“valor” => “webmaster@localhost.com”,

“timestamp” => time()

,

)

 

Super columnas

Es el conjunto de columnas con sus correspondientes valores:

array(
“nombre_superColumna” => array(

 

“usuario1” => array(
“nombre” => “email”,
“valor” => “webmaster@localhost.com”,
“timestamp” => time()
),
“usuario2” => array(
“nombre” => “email”,
“valor” => “email@email.com”,
“timestamp” => time()
),

 

“usuario3” => array(
“nombre” => “email”,
“valor” => “otroemail@otroemail.com”,
“timestamp” => time()
),

),

)

 

Familia de columnas

Es el conjunto de columnas o super columnas. Me explico:

Las column Family o  familia de columnas se puede configurar de dos maneras: como Super o como Simple. Si se elige la opción Simple, en la column family solo se podrán guardar columnas no super columnas. En cambio si la column family está configurada como Super podrá guardar, además de las columnas, las super columnas. Esta flexibilidad permite jugar con la base de datos y adaptarla a nuestras necesidades.

Ejemplo:

 array(
“name” => “ColumnFamily”,
array( “name” => “SuperColumn”,
array( “colums” )
),
)

Keyspace

El keyspace es nuestra base de datos, donde alojaremos todas las columFamilies que necesitemos.

Ejemplo:

array(
“name” => “keyspace”,
array(“name” => “columnFamily”,
array(
[…]
),
),
)

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