Cassandra とは？動作確認や機能、特徴などを解説| OSSサポートのOpenStandia™【NRI】

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更新日：2022-11-21

Cassandraの概要

Cassandra（カサンドラ）は高い拡張性と、可用性を兼ね備えたOSSの分散データベース管理システムです。
CassandraはもともとFacebookにおいて、大容量のデータを格納するために開発され、 2008年にソースコードが公開されました。
その後FacebookがGoogleのBigtableをモデルとした別プロダクトであるHBaseを採用した動きから採用する企業は限定的でしたが、近年AppleやNetflixといった企業が可用性などの観点から自社の大規模システムにCassandraを採用したこともあり、再び注目を浴びています。

Cassandraはオープンソースプロジェクトであるため、無償でのソースコード取得・本番利用などが可能ですが、テスト済みでサポートを受けることが可能なDataStax社による商用製品版も存在します。

2021年7月にメジャーリリースである4.0.0がリリースされました。このメジャーリリースでは

Java11や一時レプリケーションの実験的サポートの追加
メトリックやYAML構成情報の公開するVirtual Tables機能の追加
コンプライアンスやデバッグに有用な監査ログ機能の追加
ライブトラフィックのキャプチャやリプレイのためのFull Query Logging(FQL)機能の追加
ノード間メッセージプロトコルの最適化
クラスタノードのデータ交換で利用されるストリーミングの改善

　が行われました。

Cassandraの主な特徴

Cassandraの主な特徴は以下の通りです。

マスターレス方式

データベースのクラスタアーキテクチャとしては「マスタスレーブ方式」の採用が大半を占めていますが、Cassandraは「マスターレス方式」を採用しています。
この方式では各ノードが等価であり、ノードを統括するマスタは存在しません。そのため、単一障害点が存在しません。加えて、レプリケーション設定により各ノードに登録されたデータはそれぞれ自動で別ノードに伝播されるため、高い可用性を実現する事が可能です。

データの分散配置

Cassandraはコンシステント・ハッシュ法というパーティションキーに基づいて、データをクラスタ内の各ノードに分割して配置するハッシュ法を採用しているため、一部のノードがダウンした場合やスケールアウトするような場合でも、サービスを継続して利用することが可能です。

スキーマ定義がある

MongoDBなどのドキュメントDBや、RedisなどのKey-Valueストアと異なり、 Cassandraにはスキーマ定義があります。これによってアプリケーションの開発や運用時に開発者・運用者にてデータ内容の把握が容易になります。
加えて、CassandraはRDBと異なり、スキーマに完全に依存しているわけではなく、一つのカラムに対して複数の値を挿入するなどある程度自由なテーブル構成を実現することができます。

性能が線形にスケールする

Cassandraは、ノードを追加することで処理をスケールさせることができます。
Cassandraは公式で性能が線形にスケールすることを謳っており、 Netflix(http://techblog.netflix.com/2011/11/benchmarking-cassandra-scalability-on.html)が実施したベンチマークもそれを裏付けています。
AppleのiCloudなど、大規模なシステムでCassandraが採用されている理由の一端としては、このようなスケール性能があると考えられます。

SQLに似たクエリが利用可能(CQL)

Cassandraでは、CQL(Cassandra Query Language)というSQLライクなクエリで操作を行うことが出来ます。
SELECTやUPDATE、DELETEなど、基本的なクエリはSQL ほぼそのままで実行することができます。GROUP BYはバージョン3.4.3から実装されサポートされています。ただしJOINなどの集約は実装されていません。
また、関数やORDER BYなどの並び替えについても制限がかかっているため、注意が必要です。