Cassandra は、スマート（IoT）センサーからの情報、アプリケーションのロギング、モニタリング パイプラインなど、データの安定したストリームを伴う作業によく使用されます。また、イベント トラッキングやレコメンデーション システムでも広く使用されており、大規模なデータを迅速に保存してクエリを実行することが重要です。

ダウンタイムが許されないシステムでは、Cassandra が使用されます。Cassandra のマルチデータセンター レプリケーションと非同期書き込みにより、サービスが中断されることやデータが失われることなく、データセンター全体をオフラインにできるからです。多くのグローバル企業が、さまざまな地域でアプリを 24 時間 365 日稼働させるためにこれを利用しています。

Cassandra は、すべてのノードが同一であるピアツーピア設計を使用します。これらのノードは分散型のリングに設定され、コンシステント ハッシュ法と呼ばれる方法を使用してデータを均等に分散し、ボトルネックを防止して、単一障害点がないようにします。また、読み取りまたは書き込みが成功したかどうかをチェックする際のデータベースの厳密さを選択することもできます。これにより、特定のアプリケーションのニーズに基づいて、速度と最新のデータのどちらを優先するかを決定できます。

このデータベースでは、ワイドカラム ストアと呼ばれるモデルが使用されます。このモデルは、通常のスプレッドシートと同様に、キー空間、行、動的列にデータを整理するのに役立ちますが、より柔軟性があります。これにより、アプリの成長に合わせて簡単に変更できる方法でデータを設計できます。

Cassandra ストレージ エンジンは、ログ構造マージ（LSM）ツリーを使用してデータを処理します。受信した書き込みは、耐久性確保のためにコミットログに書き込まれ、Memtable を介してメモリに保持されます。Memtable がいっぱいになると、不変の Sorted String Table（SSTable）としてディスクにフラッシュされます。

この追記専用の設計により、Cassandra は書き込み中心のスループットに優れています。インプレース アップデートを回避することで、システムはランダムなディスク I/O に依存する従来のシステムよりもはるかに高速に受信データを処理できます。

独自の Cassandra システムを運用するには、多くのオーバーヘッドが必要になります。必要な容量の計画、サーバーのセットアップ、修理の処理、バックアップの確保、システム実行中の更新を行う必要があります。

マネージド サービスは、煩雑な作業を代行することで、この状況を変えます。

• メンテナンスの自動化: マネージド サービスは、圧縮やノードの修復などのプロセスを自動化し、アプリケーションの速度を低下させることなく適切なタイミングで実行できるようにします。
• キャパシティ プランニングと自動スケーリング: 必要なサーバー数を推測する代わりに、マネージド サービスを使用してトラフィックをモニタリングし、費用を抑えて、パフォーマンスのボトルネックを防止できます
• バックアップと復元の簡素化: データの損失は許容できません。マネージド サービスにより、バックアップがより簡単かつ自動化されるため、問題が発生した場合にデータを迅速に復元できます。
• プロアクティブなモニタリング: これらのサービスには、ディスクのレスポンス時間の遅延や CPU 使用率の上昇など、障害が発生する前に問題の兆候を監視する組み込みのダッシュボードが付属しています。
• パッチ適用とアップグレード: ソフトウェアを最新の状態に保つことは、セキュリティとパフォーマンスにとって非常に重要です。マネージド サービスは、バックグラウンドでのこれらの更新の処理に役立ちます。多くの場合、データベースが常にオンライン状態を維持できるように、ローリング アップグレードが使用されます。

これらの運用タスクをマネージド プラットフォームに移行することで、チームはデータベースのパイプライン調整を心配する必要がなくなり、ユーザーに価値を提供することに集中できます。

Cassandra ワークロードの実行方法を決定する際には、主に 3 つのパスがあります。

• 1 つ目は、オープンソースの Cassandra を自己管理で運用する方法です。ソフトウェアを完全に制御できますが、基盤となるインフラストラクチャの管理はチームで行う必要があります。
• 2 つ目は、マネージド Cassandra 互換サービスを選択する方法です。このサービスでは、日々の運用に頭を悩ませることなく、同じ使い慣れた環境を利用できます。
• 最後に、Google Cloud Bigtable や Spanner などのクラウドネイティブな代替手段を選択できます。これらは、同じ高可用性と高スループットのパターン向けに構築されていますが、最新のクラウド エコシステムとシームレスに連携するように設計されています。

適切な方法を選択するには、チームの専門知識と特定のビジネスニーズのバランスを取る必要があります。以下のチェックリストを意思決定プロセスの参考にしてください。