Profil

Pengenalan

Key-value store adalah jenis basis data NoSQL yang menyimpan data sebagai kumpulan pasangan kunci-nilai. Basis data ini dirancang untuk menangani jumlah data yang besar dan tidak terstruktur atau semi-terstruktur. Mereka sering digunakan dalam aplikasi web, sistem cache, dan aplikasi lain yang memerlukan skalabilitas dan kinerja tinggi.

Karakteristik Kunci

• Model data kunci-nilai
• Tidak ada skema tetap
• Dukungan untuk struktur data sederhana
• Skalabilitas dan kinerja tinggi
• Konsistensi akhir
• Sharding dan replikasi otomatis

Teorema CAP

Penanganan Umum Teorema CAP

Key-value store dirancang untuk memprioritaskan ketersediaan dan toleransi partisi daripada konsistensi, membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan ketersediaan dan skalabilitas tinggi.

Jaminan konsistensi

Key-value store umumnya menyediakan konsistensi akhir, yang berarti pembaruan ke basis data mungkin membutuhkan waktu untuk menyebar ke semua node dalam sistem. Beberapa basis data juga menawarkan konsistensi ketat, memastikan semua node melihat data yang sama secara bersamaan.

Jaminan ketersediaan

Key-value store dirancang untuk memprioritaskan ketersediaan, yang berarti mereka dapat terus beroperasi bahkan jika beberapa node dalam sistem gagal.

Jaminan Toleransi Partisi

Key-value store dirancang untuk sangat skalabel dan menangani jumlah data yang besar di seluruh node. Mereka menggunakan sharding dan replikasi otomatis untuk memastikan bahwa data didistribusikan secara merata di seluruh sistem dan dapat terus beroperasi bahkan jika beberapa node gagal.

Penggunaan

Penggunaan Terbaik

Key-value store sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan skalabilitas dan kinerja tinggi dengan struktur data sederhana, seperti aplikasi web, sistem cache, dan analitik real-time.

Penggunaan Netral

Key-value store juga dapat digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan data semi-terstruktur atau tidak terstruktur tetapi mungkin bukan pilihan terbaik untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi ketat atau transaksi kompleks.

Penggunaan Terburuk

Key-value store mungkin bukan pilihan terbaik untuk aplikasi yang memerlukan join atau transaksi kompleks atau untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi ketat.

Peran di Desain Sistem

Key-value store sangat cocok untuk sistem yang memerlukan skalabilitas dan ketersediaan tinggi, seperti sistem terdistribusi dan aplikasi berbasis cloud.

Data

Model Data

• Model data kunci-nilai
• Basis data non-relasional
• Keuntungan: model data sederhana, mudah ditingkatkan, kinerja baik dengan dataset besar
• Kerugian: mungkin tidak cocok untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi ketat atau transaksi kompleks

Bahasa Kueri

• Bahasa kueri NoSQL (misalnya, perintah Redis)
• Keuntungan: sederhana, mudah digunakan, kinerja baik dengan dataset besar
• Kerugian: mungkin tidak sekuat SQL untuk kueri kompleks

Skalabilitas

Cara Meningkatkan Performa

Key-value store dapat dioptimalkan melalui pengindeksan dan teknik optimasi kinerja lainnya.

Penanganan Lalu Lintas Tinggi

Key-value store sangat cocok untuk beban kerja baca tinggi tetapi mungkin tidak sesuai untuk beban kerja tulis tinggi.

Meningkatkan Skalabilitas Basis Data

Key-value store dapat diperbesar secara horizontal melalui sharding dan replikasi otomatis.

Penggunaan dalam Sistem Terdistribusi

Key-value store dapat digunakan dalam sistem terdistribusi tetapi mungkin memerlukan pertimbangan partisi dan replikasi data tambahan.

Replikasi

Key-value store umumnya menggunakan replikasi otomatis untuk memastikan ketersediaan dan daya tahan data. Praktik terbaik untuk replikasi termasuk menggunakan faktor replikasi setidaknya tiga dan memastikan bahwa replika didistribusikan di seluruh pusat data.

Dalam Praktik

Praktik Terbaik

• Gunakan pengindeksan dan teknik optimasi kinerja lainnya untuk meningkatkan kinerja kueri.
• Gunakan faktor replikasi setidaknya tiga untuk memastikan ketersediaan dan daya tahan data.
• Pantau sistem untuk masalah kinerja dan sesuaikan jika perlu.

Kesalahan Umum

• Tidak memahami model data dan bagaimana mempengaruhi kinerja kueri
• Tidak mengkonfigurasi replikasi dan sharding dengan benar
• Tidak memantau sistem untuk masalah kinerja

Penyimpanan Data Serupa

• Redis
• Amazon ElastiCache
• Apache ZooKeeper

Bacaan Lanjutan

• “NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence” oleh Martin Fowler dan Pramod Sadalage
• “Seven Databases in Seven Weeks: A Guide to Modern Databases and the NoSQL Movement” oleh Luc Perkins, Jim Wilson, dan Eric Redmond