Azure Cosmos DB

Azure Cosmos DB: دليل شامل للمبتدئين

Azure Cosmos DB هي قاعدة بيانات NoSQL مُدارة بالكامل ومتعددة النماذج تقدمها Microsoft Azure. تتميز بقدرتها على التعامل مع كميات هائلة من البيانات، وتوفر زمن استجابة منخفضًا للغاية، وتدعم نماذج بيانات متعددة، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للتطبيقات الحديثة التي تتطلب قابلية توسع عالية وأداءً متميزًا. يهدف هذا المقال إلى تقديم نظرة شاملة للمبتدئين حول Azure Cosmos DB، بدءًا من المفاهيم الأساسية وصولًا إلى الميزات المتقدمة والاستخدامات العملية.

ما هي قواعد البيانات NoSQL؟

تقليديًا، كانت معظم قواعد البيانات تعتمد على نموذج النموذج العلائقي، حيث يتم تنظيم البيانات في جداول ذات أعمدة وصفوف محددة. بينما تعتبر قواعد البيانات العلائقية قوية وموثوقة، إلا أنها قد تواجه صعوبات في التعامل مع البيانات غير المهيكلة أو شبه المهيكلة، أو عند الحاجة إلى توسيع نطاق قاعدة البيانات للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات.

هنا تأتي أهمية قواعد بيانات NoSQL. NoSQL (Not Only SQL) هي مجموعة متنوعة من تقنيات قواعد البيانات التي توفر نماذج بيانات أكثر مرونة وقابلية للتوسع. بدلاً من الجداول، تستخدم قواعد بيانات NoSQL نماذج مثل المستندات (Documents)، والقيم الرئيسية (Key-Value)، والأعمدة العريضة (Wide-Column)، والرسوم البيانية (Graphs).

مميزات Azure Cosmos DB

قابلية التوسع العالمية: يمكن لـ Cosmos DB توسيع نطاق التخزين والنقل بشكل مستقل جغرافيًا، مما يضمن أداءً ثابتًا بغض النظر عن حجم البيانات أو عدد المستخدمين. تعتبر هذه الميزة حاسمة للتطبيقات التي تخدم جمهورًا عالميًا.
نماذج بيانات متعددة: تدعم Cosmos DB نماذج بيانات متعددة افتراضيًا، بما في ذلك المستندات (JSON)، والقيم الرئيسية، والأعمدة العريضة، والرسوم البيانية، مما يتيح لك اختيار النموذج الأنسب لحالة استخدامك.
ضمانات زمن الاستجابة: توفر Cosmos DB ضمانات زمن الاستجابة على مستوى العالم، مما يعني أنه يمكنك توقع أداءً ثابتًا وقابلاً للتنبؤ به حتى في ظل الأحمال الثقيلة.
تكرار البيانات: تكرر Cosmos DB بياناتك تلقائيًا عبر مناطق متعددة، مما يضمن توفرها حتى في حالة حدوث انقطاع في إحدى المناطق.
معاملات ACID: على الرغم من كونها قاعدة بيانات NoSQL، إلا أن Cosmos DB تدعم معاملات ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) لضمان سلامة البيانات.
تكامل مع Azure: تتكامل Cosmos DB بسلاسة مع خدمات Azure الأخرى، مثل Azure Functions وAzure Logic Apps وAzure Stream Analytics.
الوصول إلى API متعددة: يمكنك الوصول إلى Cosmos DB باستخدام واجهات برمجة تطبيقات (APIs) متعددة، بما في ذلك SQL (Core) API، و MongoDB API، و Cassandra API، و Gremlin API، و Table API.

نماذج البيانات في Cosmos DB

Cosmos DB تدعم خمسة نماذج بيانات رئيسية:

نماذج البيانات في Cosmos DB
الوصف \|	يستخدم لتخزين البيانات بتنسيق JSON. يعتبر هذا النموذج الأكثر شيوعًا في Cosmos DB. \|	يخزن البيانات كأزواج من المفاتيح والقيم. يعتبر هذا النموذج بسيطًا وسريعًا. \|	يخزن البيانات في أعمدة عريضة، مما يسمح بتخزين كميات كبيرة من البيانات المرتبطة بمفتاح معين. \|	يستخدم لتمثيل العلاقات بين البيانات كعقد وحواف. يعتبر هذا النموذج مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب تحليل العلاقات المعقدة. \|	يشبه جداول قواعد البيانات العلائقية، ولكنه أكثر مرونة. \|

مكونات Cosmos DB الأساسية

حساب Cosmos DB (Cosmos DB Account): هو الحاوية العليا لجميع موارد Cosmos DB الخاصة بك.
قاعدة البيانات (Database): هي مجموعة من الحاويات. يمكنك إنشاء قواعد بيانات متعددة داخل حساب Cosmos DB واحد.
الحاوية (Container): هي مجموعة من المستندات أو البيانات الأخرى. يتم تنظيم الحاويات داخل قواعد البيانات. تحدد الحاوية خصائص مثل تقسيم المفتاح (Partition Key) وسياسة الفهرسة (Indexing Policy).
التقسيم (Partitioning): تقنية تستخدم لتقسيم البيانات عبر عدة خوادم فيزيائية. يساعد التقسيم على تحسين الأداء وقابلية التوسع. يتم تحديد تقسيم المفتاح عند إنشاء الحاوية. يعتبر اختيار تقسيم المفتاح الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لأداء Cosmos DB.
وحدات الطلب (Request Units - RU/s): هي مقياس للموارد التي تستهلكها عمليات قاعدة البيانات. يمكنك توفير وحدات طلب لكل حاوية لتحديد معدل النقل (throughput) المتاح. فهم وحدات الطلب وكيفية استخدامها بكفاءة أمر ضروري لتحسين التكاليف.

إنشاء حساب Cosmos DB

يمكنك إنشاء حساب Cosmos DB بسهولة من خلال بوابة Azure. أثناء عملية الإنشاء، ستحتاج إلى تحديد:

اسم الحساب.
موقع الحساب (المنطقة الجغرافية).
نوع API (SQL, MongoDB, Cassandra, Gremlin, Table).
مستوى السعة (Provisioned Throughput أو Serverless).

استخدام SQL API

SQL API هو واجهة برمجة تطبيقات (API) الأكثر استخدامًا في Cosmos DB. يستخدم لغة تشبه SQL للاستعلام عن البيانات وإدارتها. إليك بعض الأمثلة على كيفية استخدام SQL API:

إنشاء قاعدة بيانات:

   ```sql
   CREATE DATABASE myDatabase;
   ```

إنشاء حاوية:

   ```sql
   CREATE CONTAINER myContainer PARTITION BY /myPartitionKey;
   ```

إضافة مستند:

   ```sql
   CREATE DOCUMENT myContainer { "id": "1", "name": "Example", "myPartitionKey": "value1" };
   ```

الاستعلام عن المستندات:

   ```sql
   SELECT * FROM myContainer WHERE myPartitionKey = "value1";
   ```

الفهرسة في Cosmos DB

الفهرسة (Indexing) هي عملية إنشاء هياكل بيانات إضافية لتسريع عمليات الاستعلام. تُفهرس Cosmos DB جميع الخصائص في المستندات افتراضيًا. يمكنك تخصيص سياسة الفهرسة لتحديد الخصائص التي يجب فهرسها، وطريقة فهرسها. يساعد الفهرس الجيد على تحسين أداء الاستعلام وتقليل تكاليف وحدات الطلب.

حالات الاستخدام الشائعة لـ Cosmos DB

تطبيقات الويب والجوال: بسبب قابلية التوسع العالية وزمن الاستجابة المنخفض، تعتبر Cosmos DB خيارًا ممتازًا لتطبيقات الويب والجوال التي تتطلب التعامل مع عدد كبير من المستخدمين.
إنترنت الأشياء (IoT): يمكن لـ Cosmos DB التعامل مع كميات هائلة من البيانات التي يتم إنشاؤها بواسطة أجهزة إنترنت الأشياء.
الألعاب: يمكن لـ Cosmos DB تخزين بيانات اللاعبين والمستويات والإحصائيات الأخرى للألعاب.
التجارة الإلكترونية: يمكن لـ Cosmos DB تخزين بيانات المنتجات والعملاء والطلبات.
تحليلات الوقت الفعلي: يمكن لـ Cosmos DB دمج بيانات الوقت الفعلي من مصادر متعددة.

اعتبارات التكلفة

تعتمد تكلفة استخدام Cosmos DB على عدة عوامل، بما في ذلك:

وحدات الطلب (RU/s): كلما زادت وحدات الطلب التي توفرها، زادت التكلفة.
التخزين: يتم تحصيل رسوم مقابل كمية البيانات التي تخزنها.
النقل: يتم تحصيل رسوم مقابل نقل البيانات بين المناطق.
النسخ الاحتياطي: يتم تحصيل رسوم مقابل النسخ الاحتياطي التلقائي للبيانات.

أفضل الممارسات

اختيار تقسيم المفتاح الصحيح: يعد اختيار تقسيم المفتاح الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لأداء Cosmos DB. يجب أن يكون تقسيم المفتاح عبارة عن خاصية يتم استخدامها بشكل متكرر في الاستعلامات.
تحسين سياسة الفهرسة: تأكد من فهرسة الخصائص التي يتم استخدامها بشكل متكرر في الاستعلامات. تجنب فهرسة الخصائص التي لا يتم استخدامها.
مراقبة استخدام وحدات الطلب: راقب استخدام وحدات الطلب وتأكد من أنك توفر ما يكفي من وحدات الطلب لتلبية احتياجات تطبيقك.
استخدام Serverless عند الحاجة: إذا كان لديك أحمال عمل متقطعة، ففكر في استخدام مستوى السعة Serverless لتوفير التكاليف.

الخلاصة

Azure Cosmos DB هي قاعدة بيانات NoSQL قوية ومرنة توفر مجموعة واسعة من الميزات والفوائد. إذا كنت تبحث عن قاعدة بيانات يمكنها التعامل مع كميات هائلة من البيانات وتوفر زمن استجابة منخفضًا للغاية، فإن Cosmos DB هي خيار ممتاز. من خلال فهم المفاهيم الأساسية والاستخدامات العملية، يمكنك الاستفادة الكاملة من Cosmos DB لتطبيقاتك.

روابط ذات صلة

روابط إضافية (Binary Options & Trading)

ابدأ التداول الآن

سجل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع $10) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع $5)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin للحصول على: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات باتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين