বাংলা

NewSQL ডেটাবেসের জগৎ অন্বেষণ করুন, যা আধুনিক গ্লোবাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য স্কেলেবল, ডিস্ট্রিবিউটেড ACID লেনদেন প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর আর্কিটেকচার, সুবিধা এবং বাস্তব ব্যবহারের উদাহরণ সম্পর্কে জানুন।

NewSQL: গ্লোবাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিস্ট্রিবিউটেড ACID ট্রানজ্যাকশন স্কেলিং

আজকের ডেটা-চালিত বিশ্বে, অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য স্কেলেবিলিটি এবং ডেটা কনসিস্টেন্সি উভয়ই প্রয়োজন। প্রথাগত রিলেশনাল ডেটাবেসগুলি, শক্তিশালী ACID (অ্যাটমিসিটি, কনসিস্টেন্সি, আইসোলেশন, ডিউরেবিলিটি) গ্যারান্টি প্রদান করলেও, প্রায়শই হরাইজন্টালি স্কেল করতে সমস্যায় পড়ে। অন্যদিকে, NoSQL ডেটাবেসগুলি স্কেলেবিলিটি অফার করে কিন্তু সাধারণত পারফরম্যান্সের জন্য ACID বৈশিষ্ট্যগুলি ত্যাগ করে। NewSQL ডেটাবেসগুলি একটি মধ্যম পন্থা হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে, যার লক্ষ্য উভয় জগতের সেরা জিনিসগুলিকে একত্রিত করা: NoSQL-এর স্কেলেবিলিটি ও পারফরম্যান্সের সাথে প্রথাগত RDBMS-এর ACID গ্যারান্টি।

NewSQL কী?

NewSQL কোনো একক ডেটাবেস প্রযুক্তি নয়, বরং এটি আধুনিক রিলেশনাল ডেটাবেস ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের (RDBMS) একটি শ্রেণি যা প্রথাগত ডেটাবেস সিস্টেমের মতো একই ACID গ্যারান্টি প্রদান করার পাশাপাশি NoSQL সিস্টেমের মতো স্কেলেবিলিটি অর্জন করতে চায়। এগুলি উচ্চ-ভলিউম লেনদেন প্রক্রিয়াকরণ এবং বড় ডেটা ভলিউম পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা এগুলিকে আধুনিক, ডিস্ট্রিবিউটেড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

মূলত, NewSQL সিস্টেমগুলি বড় স্কেলে কাজ করার সময় প্রথাগত RDBMS-এর সীমাবদ্ধতাগুলি মোকাবিলা করার জন্য স্থাপত্য করা হয়েছে। তারা একাধিক নোড জুড়ে ডেটা এবং প্রসেসিং বিতরণ করে, যা হরাইজন্টাল স্কেলেবিলিটির অনুমতি দেয়, এবং একই সাথে নিশ্চিত করে যে লেনদেনগুলি একটি নির্ভরযোগ্য এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ পদ্ধতিতে প্রক্রিয়া করা হয়।

NewSQL ডেটাবেসের মূল বৈশিষ্ট্য

NewSQL-এর আর্কিটেকচারাল অ্যাপ্রোচ

NewSQL ডেটাবেস বাস্তবায়নে বিভিন্ন আর্কিটেকচারাল অ্যাপ্রোচ ব্যবহৃত হয়। এই অ্যাপ্রোচগুলি কীভাবে স্কেলেবিলিটি এবং ACID গ্যারান্টি অর্জন করে তার উপর ভিত্তি করে ভিন্ন হয়।

১. শেয়ার্ড-নাথিং আর্কিটেকচার

একটি শেয়ার্ড-নাথিং আর্কিটেকচারে, ক্লাস্টারের প্রতিটি নোডের নিজস্ব স্বাধীন রিসোর্স (CPU, মেমরি, স্টোরেজ) থাকে। ডেটা পার্টিশন করে এই নোডগুলিতে বিতরণ করা হয়। এই আর্কিটেকচারটি চমৎকার স্কেলেবিলিটি প্রদান করে কারণ আরও নোড যোগ করলে সিস্টেমের ক্ষমতা রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। Google Spanner এবং CockroachDB হল শেয়ার্ড-নাথিং আর্কিটেকচার ব্যবহার করা NewSQL ডেটাবেসের উদাহরণ।

উদাহরণ: একটি বিশ্বব্যাপী ই-কমার্স প্ল্যাটফর্মের কথা ভাবুন যার ব্যবহারকারীরা সারা বিশ্বে ছড়িয়ে আছে। একটি শেয়ার্ড-নাথিং NewSQL ডেটাবেস ব্যবহার করে, প্ল্যাটফর্মটি তার ডেটা একাধিক ভৌগোলিকভাবে বিতরণ করা ডেটা সেন্টারে ছড়িয়ে দিতে পারে। এটি বিভিন্ন অঞ্চলের ব্যবহারকারীদের জন্য কম ল্যাটেন্সি নিশ্চিত করে এবং আঞ্চলিক বিভ্রাটের ক্ষেত্রে উচ্চ প্রাপ্যতা প্রদান করে।

২. শেয়ার্ড-মেমরি আর্কিটেকচার

একটি শেয়ার্ড-মেমরি আর্কিটেকচারে, ক্লাস্টারের সমস্ত নোড একই মেমরি স্পেস শেয়ার করে। এটি নোডগুলির মধ্যে দ্রুত ডেটা অ্যাক্সেস এবং যোগাযোগের অনুমতি দেয়। যাইহোক, এই আর্কিটেকচারটি সাধারণত স্কেলেবিলিটিতে সীমাবদ্ধ কারণ নোডের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে শেয়ার্ড মেমরি একটি প্রতিবন্ধক হয়ে ওঠে। কিছু ইন-মেমরি ডেটাবেস ক্লাস্টার এই আর্কিটেকচার ব্যবহার করে (যদিও কঠোর অর্থে NewSQL নয়, তবে একই ধরনের লেনদেন স্কেলিং অ্যাপ্রোচ প্রদর্শন করে)।

৩. শেয়ার্ড-ডিস্ক আর্কিটেকচার

একটি শেয়ার্ড-ডিস্ক আর্কিটেকচারে, ক্লাস্টারের সমস্ত নোড একই স্টোরেজ ডিভাইস শেয়ার করে। এটি ডেটা ম্যানেজমেন্টকে সহজ করে এবং উচ্চ প্রাপ্যতা প্রদান করে। যাইহোক, এই আর্কিটেকচারটিও একটি প্রতিবন্ধক হতে পারে কারণ সমস্ত নোডকে একই স্টোরেজ অ্যাক্সেস করতে হয়। কিছু প্রথাগত RDBMS সিস্টেম, যখন ক্লাস্টার করা হয়, তখন সেগুলিকে স্কেলেবল লেনদেন প্রক্রিয়াকরণের বৃহত্তর প্রেক্ষাপটে বিবেচনা করা যেতে পারে, যদিও সেগুলিকে NewSQL হিসাবে লেবেল করা নাও হতে পারে।

একটি ডিস্ট্রিবিউটেড পরিবেশে ACID ট্রানজ্যাকশন

একটি ডিস্ট্রিবিউটেড পরিবেশে ACID বৈশিষ্ট্য বজায় রাখা একটি জটিল চ্যালেঞ্জ। NewSQL ডেটাবেসগুলি ডেটা কনসিস্টেন্সি এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে বিভিন্ন কৌশল ব্যবহার করে।

১. টু-ফেজ কমিট (2PC)

2PC একাধিক নোড জুড়ে অ্যাটমিসিটি নিশ্চিত করার জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত প্রোটোকল। 2PC-তে, একটি কো-অর্ডিনেটর নোড সমস্ত অংশগ্রহণকারী নোড জুড়ে লেনদেন সমন্বয় করে। লেনদেনটি দুটি পর্যায়ে অগ্রসর হয়: একটি প্রস্তুতি পর্ব এবং একটি কমিট পর্ব। প্রস্তুতি পর্বের সময়, প্রতিটি নোড লেনদেন কমিট করার জন্য প্রস্তুত হয় এবং কো-অর্ডিনেটরকে জানায়। যদি সমস্ত নোড প্রস্তুত থাকে, কো-অর্ডিনেটর তাদের কমিট করার নির্দেশ দেয়। যদি কোনো নোড প্রস্তুত হতে ব্যর্থ হয়, কো-অর্ডিনেটর সমস্ত নোডকে বাতিল করার নির্দেশ দেয়।

চ্যালেঞ্জ: 2PC ধীর হতে পারে এবং একটি একক ব্যর্থতার বিন্দু (কো-অর্ডিনেটর) তৈরি করতে পারে। তাই, আধুনিক NewSQL সিস্টেমগুলি প্রায়শই বিকল্প প্রোটোকল পছন্দ করে।

২. Paxos এবং Raft কনসেনসাস অ্যালগরিদম

Paxos এবং Raft হল কনসেনসাস অ্যালগরিদম যা একটি ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমকে ব্যর্থতার উপস্থিতিতেও একটি একক মানের উপর একমত হতে দেয়। এই অ্যালগরিদমগুলি প্রায়শই NewSQL ডেটাবেসগুলিতে ডেটা কনসিস্টেন্সি এবং ফল্ট টলারেন্স নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি 2PC-এর একটি আরও শক্তিশালী এবং কার্যকর বিকল্প প্রদান করে।

উদাহরণ: CockroachDB একাধিক নোড জুড়ে ডেটা প্রতিলিপি করতে এবং সমস্ত রেপ্লিকা সামঞ্জস্যপূর্ণ তা নিশ্চিত করতে Raft ব্যবহার করে। এর মানে হল যে একটি নোড ব্যর্থ হলেও, সিস্টেমটি ডেটা হারানো বা অসামঞ্জস্যতা ছাড়াই কাজ চালিয়ে যেতে পারে।

৩. Spanner-এর TrueTime API

Google Spanner একটি বিশ্বব্যাপী বিতরণ করা, বাহ্যিকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ টাইমস্ট্যাম্পিং সিস্টেম ব্যবহার করে যার নাম TrueTime। TrueTime ঘড়ির অনিশ্চয়তার একটি নিশ্চিত উচ্চ সীমা প্রদান করে, যা Spanner-কে ভৌগোলিকভাবে বিতরণ করা ডেটা সেন্টার জুড়ে শক্তিশালী সামঞ্জস্যতা অর্জন করতে দেয়। এটি Spanner-কে কম ল্যাটেন্সি এবং উচ্চ থ্রুপুট সহ বিশ্বব্যাপী বিতরণ করা লেনদেন সম্পাদন করতে সক্ষম করে।

গুরুত্ব: TrueTime হল Spanner-এর আর্কিটেকচারের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, কারণ এটি ডেটাবেসকে একটি ডিস্ট্রিবিউটেড পরিবেশেও সিরিয়ালাইজেবিলিটি, অর্থাৎ আইসোলেশনের সবচেয়ে শক্তিশালী স্তর, বজায় রাখতে দেয়।

NewSQL ডেটাবেস ব্যবহারের সুবিধা

NewSQL ডেটাবেসের ব্যবহারের ক্ষেত্র

NewSQL ডেটাবেসগুলি স্কেলেবিলিটি এবং ডেটা কনসিস্টেন্সি উভয়ই প্রয়োজন এমন বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত। কিছু সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্র হল:

১. ফিনান্সিয়াল অ্যাপ্লিকেশন

ব্যাংকিং সিস্টেম এবং পেমেন্ট প্রসেসরের মতো ফিনান্সিয়াল অ্যাপ্লিকেশনগুলির আর্থিক লেনদেনের নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য কঠোর ACID গ্যারান্টি প্রয়োজন। NewSQL ডেটাবেসগুলি ডেটার অখণ্ডতা বজায় রেখে উচ্চ-ভলিউম লেনদেন প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রয়োজনীয় স্কেলেবিলিটি এবং পারফরম্যান্স সরবরাহ করতে পারে।

উদাহরণ: একটি বিশ্বব্যাপী পেমেন্ট গেটওয়ে যা প্রতিদিন লক্ষ লক্ষ লেনদেন প্রক্রিয়া করে, তার জন্য এমন একটি ডেটাবেস প্রয়োজন যা উচ্চ ট্র্যাফিক ভলিউম সামলাতে পারে এবং সমস্ত লেনদেন সঠিকভাবে প্রক্রিয়া করা নিশ্চিত করতে পারে। একটি NewSQL ডেটাবেস এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য প্রয়োজনীয় স্কেলেবিলিটি এবং ACID গ্যারান্টি প্রদান করতে পারে।

২. ই-কমার্স প্ল্যাটফর্ম

ই-কমার্স প্ল্যাটফর্মগুলিকে বিপুল সংখ্যক সমসাময়িক ব্যবহারকারী এবং লেনদেন পরিচালনা করতে হয়। NewSQL ডেটাবেসগুলি এই কাজের চাপ সামলানোর জন্য প্রয়োজনীয় স্কেলেবিলিটি এবং পারফরম্যান্স প্রদান করতে পারে এবং একই সাথে অর্ডারগুলি সঠিকভাবে প্রক্রিয়া করা এবং ইনভেন্টরি সঠিকভাবে আপডেট করা নিশ্চিত করে।

উদাহরণ: একটি বড় অনলাইন খুচরা বিক্রেতার এমন একটি ডেটাবেস প্রয়োজন যা ছুটির কেনাকাটার মরসুমে সর্বোচ্চ লোড সামলাতে পারে। একটি NewSQL ডেটাবেস বর্ধিত চাহিদা মেটাতে স্কেল করতে পারে এবং নিশ্চিত করতে পারে যে সমস্ত অর্ডার ত্রুটি ছাড়াই প্রক্রিয়া করা হয়।

৩. গেমিং অ্যাপ্লিকেশন

ম্যাসিভলি মাল্টিপ্লেয়ার অনলাইন গেম (MMOs) গুলিকে বিপুল সংখ্যক সমসাময়িক খেলোয়াড় এবং জটিল গেম লজিক পরিচালনা করতে হয়। NewSQL ডেটাবেসগুলি এই কাজের চাপ সামলানোর জন্য প্রয়োজনীয় স্কেলেবিলিটি এবং পারফরম্যান্স সরবরাহ করতে পারে এবং নিশ্চিত করে যে গেমের অবস্থা সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং খেলোয়াড়রা প্রতারণা করতে পারে না।

উদাহরণ: একটি জনপ্রিয় MMO গেমের জন্য এমন একটি ডেটাবেস প্রয়োজন যা লক্ষ লক্ষ সমসাময়িক খেলোয়াড়কে পরিচালনা করতে পারে এবং সমস্ত খেলোয়াড়ের ডেটা সামঞ্জস্যপূর্ণ তা নিশ্চিত করতে পারে। একটি NewSQL ডেটাবেস এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য প্রয়োজনীয় স্কেলেবিলিটি এবং ACID গ্যারান্টি প্রদান করতে পারে।

৪. সাপ্লাই চেইন ম্যানেজমেন্ট

আধুনিক সাপ্লাই চেইন বিশ্বব্যাপী বিতরণ করা হয় এবং ইনভেন্টরি স্তর, অর্ডারের অবস্থা এবং চালানের ট্র্যাকিং সম্পর্কে রিয়েল-টাইম দৃশ্যমানতা প্রয়োজন। NewSQL ডেটাবেসগুলি সাপ্লাই চেইন সিস্টেম দ্বারা উত্পন্ন বিপুল পরিমাণ ডেটা পরিচালনা করার জন্য প্রয়োজনীয় স্কেলেবিলিটি এবং পারফরম্যান্স সরবরাহ করতে পারে এবং ডেটা নির্ভুল ও সামঞ্জস্যপূর্ণ তা নিশ্চিত করে।

৫. IoT (ইন্টারনেট অফ থিংস) প্ল্যাটফর্ম

IoT প্ল্যাটফর্মগুলি সংযুক্ত ডিভাইসগুলি থেকে বিপুল পরিমাণ ডেটা তৈরি করে। NewSQL ডেটাবেসগুলি এই ডেটা সংরক্ষণ এবং বিশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা ডিভাইসের পারফরম্যান্স, ব্যবহারের ধরণ এবং সম্ভাব্য সমস্যাগুলির অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। তারা এটাও নিশ্চিত করে যে সেন্সর রিডিং এবং কন্ট্রোল কমান্ডের মতো গুরুত্বপূর্ণ IoT ডেটা নির্ভরযোগ্যভাবে সংরক্ষণ এবং প্রক্রিয়া করা হয়।

NewSQL ডেটাবেসের উদাহরণ

এখানে NewSQL ডেটাবেসের কিছু উল্লেখযোগ্য উদাহরণ দেওয়া হল:

সঠিক NewSQL ডেটাবেস নির্বাচন করা

আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক NewSQL ডেটাবেস নির্বাচন করা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে:

সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে আপনার প্রয়োজনীয়তাগুলি সাবধানে মূল্যায়ন করা এবং বিভিন্ন NewSQL ডেটাবেসের বৈশিষ্ট্য ও পারফরম্যান্স তুলনা করা গুরুত্বপূর্ণ। আপনার নির্দিষ্ট কাজের চাপের সাথে বিভিন্ন ডেটাবেসের পারফরম্যান্স পরীক্ষা করার জন্য বেঞ্চমার্ক চালানোর কথা বিবেচনা করুন।

NewSQL-এর ভবিষ্যৎ

NewSQL ডেটাবেস একটি দ্রুত বিকশিত প্রযুক্তি। ডেটা ভলিউম এবং অ্যাপ্লিকেশনের জটিলতা বাড়তে থাকায়, স্কেলেবল এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ ডেটাবেসের চাহিদা কেবল বাড়বে। আমরা আগামী বছরগুলিতে NewSQL আর্কিটেকচার, অ্যালগরিদম এবং টুলিং-এ আরও উদ্ভাবন দেখার আশা করতে পারি।

NewSQL-এর কিছু সম্ভাব্য ভবিষ্যতের প্রবণতা হল:

উপসংহার

NewSQL ডেটাবেসগুলি সেইসব অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি আকর্ষণীয় সমাধান প্রদান করে যেগুলির জন্য স্কেলেবিলিটি এবং ডেটা কনসিস্টেন্সি উভয়ই প্রয়োজন। প্রথাগত RDBMS এবং NoSQL ডেটাবেস উভয়ের সেরা বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে, NewSQL ডেটাবেসগুলি আধুনিক, ডিস্ট্রিবিউটেড অ্যাপ্লিকেশন তৈরির জন্য একটি শক্তিশালী প্ল্যাটফর্ম সরবরাহ করে। স্কেলেবল এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ ডেটাবেসের চাহিদা বাড়তে থাকায়, NewSQL ডেটা ম্যানেজমেন্টের ভবিষ্যতে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে প্রস্তুত।

আপনি একটি ফিনান্সিয়াল সিস্টেম, একটি ই-কমার্স প্ল্যাটফর্ম, একটি গেমিং অ্যাপ্লিকেশন, বা একটি IoT প্ল্যাটফর্ম তৈরি করছেন কিনা, NewSQL ডেটাবেসগুলি আপনাকে স্কেল এবং জটিলতার চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করতে এবং আপনার ডেটার অখণ্ডতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে সহায়তা করতে পারে। NewSQL-এর জগৎ অন্বেষণ করে দেখুন এটি কীভাবে আপনার সংস্থাকে উপকৃত করতে পারে।