دوره آشنایی با کاساندرا: مفاهیم پایه و معماری همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آشنایی با کاساندرا: مفاهیم پایه و معماری

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: کاساندرا (Cassandra)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه: دنیای داده‌های بزرگ و نیاز به راه‌حل‌های جدید
• 2. چالش‌های پایگاه داده‌های رابطه‌ای در مقیاس بزرگ
• 3. مقدمه‌ای بر پایگاه داده‌های NoSQL
• 4. دسته‌بندی پایگاه داده‌های NoSQL و جایگاه کاساندرا
• 5. قضیه CAP و نقش آن در طراحی سیستم‌های توزیع شده
• 6. معرفی Apache Cassandra: تاریخچه و فلسفه
• 7. ویژگی‌های کلیدی کاساندرا: توزیع‌شدگی، در دسترس بودن بالا، مقیاس‌پذیری خطی
• 8. مفهوم "همیشه روشن" (Always On) در کاساندرا
• 9. مدل داده ستون‌محور گسترده (Wide-Column Store)
• 10. موارد استفاده و سناریوهای کاربردی کاساندرا
• 11. آماده‌سازی محیط: نصب کاساندرا (نسخه تک نودی)
• 12. معرفی و کاربرد ابزار cqlsh
• 13. مفهوم Keyspace: فضای نام منطقی برای داده‌ها
• 14. ایجاد اولین Keyspace با `CREATE KEYSPACE`
• 15. استراتژی‌های تکرار (Replication Strategy): SimpleStrategy
• 16. استراتژی‌های تکرار (Replication Strategy): NetworkTopologyStrategy
• 17. مفهوم فاکتور تکرار (Replication Factor) و اهمیت آن
• 18. معرفی جدول (Table) در کاساندرا
• 19. انواع داده‌های پایه در CQL (متن، عدد، UUID، بولین، تاریخ و زمان)
• 20. مفهوم ستون‌ها و ردیف‌ها
• 21. مقدمه‌ای بر کلید اصلی (Primary Key)
• 22. کلید پارتیشن (Partition Key): نحوه توزیع داده‌ها
• 23. کلید خوشه‌بندی (Clustering Key): نحوه مرتب‌سازی داده‌ها درون پارتیشن
• 24. طراحی کلید اصلی موثر برای پرس و جوهای کارآمد
• 25. ایجاد اولین جدول با دستور `CREATE TABLE`
• 26. دستور `INSERT`: درج داده در جداول
• 27. بازیابی داده‌ها با دستور `SELECT` (مبانی)
• 28. فیلتر کردن داده‌ها با `WHERE` clause بر اساس کلید اصلی
• 29. محدود کردن نتایج با `LIMIT`
• 30. مرتب‌سازی نتایج با `ORDER BY` (با استفاده از Clustering Key)
• 31. مفهوم `ALLOW FILTERING` و لزوم پرهیز از آن
• 32. دستور `UPDATE`: به‌روزرسانی داده‌های موجود
• 33. دستور `DELETE`: حذف ردیف‌ها یا ستون‌ها
• 34. دستور `TRUNCATE`: حذف سریع تمام داده‌های یک جدول
• 35. دستور `ALTER TABLE`: تغییر ساختار جدول
• 36. انواع داده‌های مجموعه‌ای (Collections): List
• 37. انواع داده‌های مجموعه‌ای (Collections): Set
• 38. انواع داده‌های مجموعه‌ای (Collections): Map
• 39. کاربرد Collection ها در مدل‌سازی داده
• 40. نوع داده شمارشگر (Counter): کاربردها و محدودیت‌ها
• 41. ستون‌های Static: اشتراک‌گذاری داده‌ها در یک پارتیشن
• 42. UDTs (User-Defined Types): ایجاد و استفاده از انواع داده سفارشی
• 43. معرفی Node و Cluster در کاساندرا
• 44. مفهوم Ring و نحوه سازماندهی نودها
• 45. Virtual Nodes (vnodes) و مزایای آن در مقیاس‌پذیری
• 46. Partitioner: مسئول توزیع داده‌ها بین نودها
• 47. Partitioner پیش‌فرض: Murmur3Partitioner و نحوه عملکرد آن
• 48. معرفی پروتکل Gossip: کشف نودها و تبادل اطلاعات وضعیت
• 49. وظایف پروتکل Gossip: مدیریت عضویت و وضعیت نودها
• 50. مفهوم Data Center و Rack در توپولوژی کلاستر
• 51. استراتژی Snitch: آگاهی از توپولوژی شبکه فیزیکی
• 52. Snitch های پرکاربرد: GossipingPropertyFileSnitch
• 53. مفهوم قابلیت دسترس‌پذیری (Availability) در کاساندرا
• 54. مفهوم استقامت (Durability) داده‌ها
• 55. سطوح سازگاری (Consistency Levels): معرفی و اهمیت
• 56. CL.ONE: سازگاری حداقل
• 57. CL.QUORUM: سازگاری رای‌گیری
• 58. CL.LOCAL_QUORUM: سازگاری محلی رای‌گیری
• 59. CL.ALL: سازگاری حداکثری
• 60. انتخاب سطح سازگاری مناسب برای عملیات خواندن
• 61. انتخاب سطح سازگاری مناسب برای عملیات نوشتن
• 62. ارتباط Replication Factor و Consistency Level در تضمین داده
• 63. مسیر نوشتن داده (Write Path): گام به گام
• 64. Commit Log: تضمین استقامت نوشتن و بازیابی
• 65. Memtable: بافر درون حافظه‌ای برای نوشتن
• 66. SSTable (Sorted String Table): فرمت داده‌های دیسکی
• 67. مراحل نوشتن داده: از Memtable به SSTable
• 68. مسیر خواندن داده (Read Path): گام به گام
• 69. Bloom Filter: بررسی وجود داده در SSTable ها
• 70. Key Cache و Row Cache: بهینه‌سازی خواندن
• 71. مفهوم Compaction (فشرده‌سازی) و اهداف آن
• 72. استراتژی‌های Compaction: SizeTieredCompactionStrategy (STCS)
• 73. استراتژی‌های Compaction: LeveledCompactionStrategy (LCS)
• 74. مفهوم Tombstone: علامت‌گذاری برای حذف داده‌ها
• 75. تاثیر Tombstone ها بر عملکرد خواندن و فشرده‌سازی
• 76. فرآیند Garbage Collection برای Tombstone ها
• 77. Hinted Handoffs: تضمین تحویل نوشتن در صورت عدم دسترسی نود
• 78. Anti-Entropy Repair (nodetool repair): همگام‌سازی داده‌ها
• 79. معرفی ابزار `nodetool`: مروری بر دستورات مهم مدیریت کلاستر
• 80. `nodetool status`: مشاهده وضعیت کلاستر و نودها
• 81. `nodetool info`: نمایش اطلاعات دقیق یک نود
• 82. `nodetool cleanup`: حذف داده‌های غیرمرتبط
• 83. `nodetool flush`: فورس کردن Memtable به SSTable
• 84. `nodetool compact`: اجرای دستی Compaction
• 85. معرفی داکر (Docker) برای راه‌اندازی سریع کلاستر کاساندرا
• 86. راه‌اندازی یک کلاستر چند نودی با داکر (مثال عملی)
• 87. مبانی طراحی شمای داده در کاساندرا
• 88. فلسفه Query-Driven Schema Design: طراحی بر اساس پرس و جو
• 89. مفهوم Denormalization در کاساندرا و ضرورت آن
• 90. طراحی جدول برای پرس و جوهای متداول: مثال عملی
• 91. مثال: طراحی شمای داده برای یک برنامه بلاگ (کاربران، پست‌ها، نظرات)
• 92. مثال: طراحی شمای داده برای یک سیستم مدیریت محصولات و سفارشات
• 93. Anti-Patterns در طراحی شمای کاساندرا: Hot Spotting (توزیع نامتوازن داده)
• 94. Anti-Patterns: پارتیشن‌های بسیار بزرگ (Wide Row) و پیامدهای آن
• 95. Anti-Patterns: پرس و جوهای ناکارآمد با `ALLOW FILTERING`
• 96. استفاده از Secondary Indexes (شاخص‌های ثانویه): محدودیت‌ها و کاربردها
• 97. زمان و مکان مناسب برای استفاده از Secondary Indexes
• 98. Materialized Views (نماهای مادی شده): معرفی و کاربردها
• 99. تفاوت Secondary Indexes و Materialized Views
• 100. Lightweight Transactions (LWT) با `IF NOT EXISTS` و `IF EXISTS`