SQL الموزع

قاعدة بيانات SQL الموزعة هي قاعدة بيانات علائقية واحدة تُكرر البيانات عبر خوادم متعددة. تتميز قواعد بيانات SQL الموزعة باتساق عالٍ، وتدعم معظمها الاتساق عبر الخوادم ومراكز البيانات وشبكات المناطق الواسعة ، بما في ذلك مناطق التوافر السحابية والمناطق الجغرافية السحابية . تستخدم قواعد بيانات SQL الموزعة عادةً خوارزميات Paxos أو Raft لتحقيق توافق في الآراء بين العُقد المتعددة.

أحيانًا يُشار إلى قواعد بيانات SQL الموزعة باسم NewSQL، لكن NewSQL هو مصطلح أكثر شمولاً يتضمن قواعد البيانات التي ليست قواعد بيانات موزعة .

ساهمت قاعدة بيانات Spanner من جوجل في نشر مفهوم قواعد بيانات SQL الموزعة الحديثة. وقد وصفت جوجل قاعدة البيانات وبنيتها في ورقة بحثية صدرت عام 2012 بعنوان "Spanner: قاعدة بيانات جوجل الموزعة عالميًا". وذكرت الورقة أن Spanner تطورت من مخزن قيم مفتاحية شبيه بـ Big Table إلى قاعدة بيانات زمنية متعددة الإصدارات حيث تُخزن البيانات في "جداول شبه علائقية مُهيكلة". ^{[ 1 ]}

يستخدم Spanner الساعات الذرية مع خوارزمية Paxos لتحقيق الإجماع فيما يتعلق بالحالة الموزعة بين الخوادم. في عام 2010، وفي إصدار سابق، انتقل ClustrixDB (الذي يُعرف الآن باسم MariaDB Xpand) من جهاز مادي إلى قاعدة بيانات برمجية قائمة على Paxos ^{[ 2 ]} ، ثم استحوذت عليه MariaDB ^{[ 3 ]} وأُضيف إلى خدمة سحابية SaaS تُسمى SkySQL ^{[ 4 ]} . في عام 2015، غادر اثنان من مهندسي جوجل الشركة لإنشاء Cockroach DB الذي يحقق نتائج مماثلة باستخدام خوارزمية Raft دون الحاجة إلى ساعات ذرية أو أجهزة مخصصة ^{[ 5 ] .}

يُستخدم Spanner بشكل أساسي في حالات الاستخدام المتعلقة بالمعاملات وسلاسل البيانات الزمنية. ومع ذلك، عززت جوجل هذا البحث بورقة بحثية لاحقة حول Google F1، والتي وصفتها بأنها قاعدة بيانات هجينة لمعالجة المعاملات والتحليلات مبنية على Spanner. ^{[ 1 ]}

تتميز قواعد بيانات SQL الموزعة بالخصائص العامة التالية:

• النسخ المتزامن
• اتساق قوي للمعاملات عبر مناطق التوافر على الأقل (أي الامتثال لمعايير ACID ) ^{[ 6 ]}
• بنية الواجهة الأمامية لقاعدة البيانات العلائقية - أي أن البيانات ممثلة كجداول ذات صفوف وأعمدة مشابهة لأي نظام إدارة قواعد بيانات علائقية آخر 
• تخزين البيانات المجزأة تلقائيًا
• تخزين المفتاح والقيمة الأساسي ^{[ 7 ] [ 1 ]}
• تطبيق SQL أصلي

وفقًا لنظرية CAP ، فإن قواعد بيانات SQL الموزعة "CP" أو متسقة ومتسامحة مع التقسيم. من الناحية الخوارزمية، فإنها تضحي بالتوافر، حيث أن تعطل عقدة أساسية قد يجعل قاعدة البيانات غير متاحة للكتابة.

تتطلب جميع تطبيقات SQL الموزعة نوعًا من التزامن الزمني لضمان الاتساق. وباستثناء Spanner، لا تستخدم معظمها أجهزة مخصصة لتوفير ساعات ذرية. يتميز Spanner بقدرته على مزامنة عمليات الكتابة مع ضمانات زمنية. تتطلب التطبيقات التي لا تستخدم أجهزة مخصصة من الخوادم مقارنة فروق التوقيت، وربما إعادة محاولة عمليات القراءة. ^{[ 8 ]}

أشارت بعض قواعد بيانات مثل CockroachDB وYugabyteDB وغيرها إلى نفسها أحيانًا باسم قواعد بيانات NewSQL . تختلف بعض قواعد بيانات NewSQL اختلافًا جذريًا في بنيتها، ولكن ماثيو أسليت، الذي صاغ هذا المصطلح، ذكرها كأمثلة على NewSQL. ^{[ 10 ]} في جوهرها، تُبنى قواعد بيانات SQL الموزعة من الصفر، وتتضمن قواعد بيانات NewSQL تقنيات النسخ المتماثل والتجزئة المضافة إلى قواعد البيانات العلائقية الحالية التي تعمل بنظام العميل والخادم، مثل PostgreSQL . ^{[ 11 ]} ويُعرّف بعض الخبراء قواعد بيانات DistributedSQL بأنها مجموعة فرعية أكثر تحديدًا من قواعد بيانات NewSQL. ^{[ 12 ]}