Cassandra wird häufig für Aufgaben verwendet, bei denen ein stetiger Datenstrom verarbeitet werden muss, z. B. Informationen von intelligenten (IoT-)Sensoren, Anwendungsprotokollierung und Monitoring-Pipelines.  Außerdem wird sie häufig für das Ereignis-Tracking und Empfehlungssysteme verwendet, bei denen es wichtig ist, Daten schnell und in großem Umfang zu speichern und abzufragen.

Systeme, die sich keine Ausfallzeiten leisten können, verwenden Cassandra, da die Replikation über mehrere Rechenzentren und asynchrone Schreibvorgänge es ermöglichen, dass ein ganzes Rechenzentrum offline geht, ohne den Dienst zu unterbrechen oder Daten zu verlieren. Viele globale Unternehmen verlassen sich darauf, um ihre Anwendungen rund um die Uhr in verschiedenen Regionen auszuführen.

Cassandra verwendet ein Peer-to-Peer-Design, bei dem jeder Knoten identisch ist. Diese Knoten sind in einem dezentralen Ring eingerichtet und verwenden eine Methode namens konsistente Hashfunktion, um Daten gleichmäßig zu verteilen, Engpässe zu vermeiden und sicherzustellen, dass es keine Single Points of Failure gibt. Sie können auch festlegen, wie streng die Datenbank prüfen soll, ob ein Lese- oder Schreibvorgang erfolgreich war. So können Sie je nach den Anforderungen Ihrer Anwendung zwischen Geschwindigkeit und den aktuellsten Daten wählen.

Die Datenbank verwendet ein Modell namens Wide-Column Store, mit dem Sie Ihre Daten in Keyspaces, Zeilen und dynamischen Spalten organisieren können, ähnlich wie in einer normalen Tabelle, aber mit mehr Flexibilität. So können Sie Ihre Daten so gestalten, dass sie sich leicht ändern lassen, wenn Ihre App wächst.

Die Cassandra-Speicher-Engine verwendet einen LSM-Baum (Log-Structured Merge), um Daten zu verarbeiten. Eingehende Schreibvorgänge werden in ein Commit-Log geschrieben, um die Langlebigkeit zu gewährleisten, und über eine Memtable im Arbeitsspeicher gehalten. Wenn sie voll sind, werden Memtables als unveränderliche Sorted String Tables (SSTables) auf das Laufwerk geschrieben.

Dieses Design, bei dem nur angehängt wird, ist der Grund, warum Cassandra einen so hohen Durchsatz bei schreibintensiven Workloads bietet. Da In-Place-Updates vermieden werden, kann das System eingehende Daten viel schneller verarbeiten als herkömmliche Systeme, die auf zufälligen Laufwerk-E/A basieren.

Der Betrieb eines eigenen Cassandra-Systems ist mit einem hohen Aufwand verbunden. Sie müssen planen, wie viel Speicherplatz Sie benötigen, die Server einrichten, Reparaturen durchführen, für Backups sorgen und Updates durchführen, während das System läuft.

Verwaltete Dienste ändern dies, indem sie die schwierigen Aufgaben für Sie übernehmen. 

• Wartung automatisieren: Verwaltete Dienste können helfen, diese Prozesse wie Komprimierung und Knotenreparaturen zu automatisieren, sodass sie zur richtigen Zeit ausgeführt werden, ohne Ihre Anwendung zu verlangsamen.
• Kapazitätsplanung und Autoscaling: Anstatt zu schätzen, wie viele Server Sie benötigen, können Sie mit verwalteten Diensten Ihren Traffic überwachen, Geld sparen und Leistungsengpässe vermeiden.
• Sicherung und Wiederherstellung vereinfachen: Datenverlust ist keine Option. Verwaltete Dienste erleichtern und automatisieren Back-ups, sodass Sie Ihre Daten schnell wiederherstellen können, falls etwas schiefgeht.
• Proaktives Monitoring: Diese Dienste bieten integrierte Dashboards, die auf Anzeichen von Problemen wie langsame Laufwerksantwortzeiten oder hohe CPU-Auslastung achten, bevor es zu Ausfällen kommt.
• Patches und Upgrades: Software auf dem neuesten Stand zu halten, ist für Sicherheit und Leistung unerlässlich. Verwaltete Dienste können diese Updates im Hintergrund ausführen, oft mithilfe von Rolling Upgrades, die dafür sorgen, dass Ihre Datenbank die ganze Zeit online bleibt.

Wenn Sie diese operativen Aufgaben auf eine verwaltete Plattform verlagern, muss sich Ihr Team nicht mehr um die Datenbankinfrastruktur kümmern und kann sich stattdessen darauf konzentrieren, einen Mehrwert für Ihre Nutzer zu schaffen.

Wenn Sie entscheiden, wie Sie Ihre Cassandra-Arbeitslasten ausführen möchten, haben Sie drei primäre Optionen. 

• Erstens können Sie Open-Source-Cassandra selbst verwalten. Dadurch haben Sie die volle Kontrolle über die Software, aber Ihr Team muss die zugrunde liegende Infrastruktur verwalten.
• Zweitens können Sie einen verwalteten Cassandra-kompatiblen Dienst auswählen, der die gleiche vertraute Umgebung bietet, ohne dass Sie sich um den täglichen Betrieb kümmern müssen.
• Schließlich können Sie sich für eine cloudnative Alternative wie Google Cloud Bigtable oder Spanner entscheiden, die speziell für dieselben Muster mit hoher Verfügbarkeit und hohem Durchsatz entwickelt wurden, aber nahtlos mit modernen Cloud-Ökosystemen funktionieren.

Die Wahl des richtigen Weges hängt davon ab, wie Sie das Fachwissen Ihres Teams mit Ihren spezifischen Geschäftsanforderungen in Einklang bringen. Diese Checkliste kann Ihnen bei der Entscheidungsfindung helfen: