データはどのように書き込まれるか

書き込みのログ記録とmemtableへの保存

書き込みが発生すると、データベースはmemtableと呼ばれるメモリー構造にデータを格納し、構成可能な永続性を確保します。さらに、ディスクのコミット・ログに追加書き込みします。このコミット・ログは、ノードへのすべての書き込みを受け取ります。そしてこれらの永続性のある書き込みは、ノードで電源喪失があっても恒久的に存続します。memtableは、データベースがキーで検索するデータ・パーティションのライトバック・キャッシュです。memtableは構成可能な制限に達するまでソートされた順序で書き込みを格納し、その後でフラッシュされます。

memtableからのデータのフラッシュ

データをフラッシュするために、データベースはmemtableのソート順にデータをディスクに書き込みます。トークンをディスク上の場所にマップするパーティション・インデックスがディスク上に作成されます。

memtableの内容が構成可能なしきい値を超えるか、commitlog領域がcommitlog_total_space_in_mbを超えると、memtableは、ディスクにフラッシュされるキューに置かれます。cassandra.yamlファイルでmemtable_heap_space_in_mb設定またはmemtable_offheap_space_in_mb設定を構成できます。フラッシュ対象データがmemtable_cleanup_thresholdを超えると、データベースは次のフラッシュが成功するまで書き込みをブロックします。

nodetool flushまたはnodetool drainを使用すると、手動でテーブルをフラッシュできます（他のノードへの接続をリッスンせずにmemtableをフラッシュします）。コミット・ログのリプレイ時間を短縮するために、DataStaxでは、ノードを再起動する前にmemtableをフラッシュすることを推奨しています。ノードが停止した場合、コミット・ログをリプレイすると、停止前にそこにあった書き込みがmemtableに復元されます。

コミット・ログ・セグメントのパージ

データベースは、コミット・ログを使用してmemtableを再構築します。コミット・ログは、セグメントに分かれています。書き込みは順番に記録され、現在のセグメントがcommitlog_segment_size_in_mbに達すると、新しいセグメントが作成されます。データベースは、セグメント内のすべてのデータがmemtableからディスクにフラッシュされた後にのみ、コミット・ログ・セグメントをパージします。コミット・ログ・ディレクトリーが最大サイズ（commitlog_total_space_in_mb）に達すると、最も古いセグメントがパージされ、対応するテーブルがディスクにフラッシュされます。

すべてのコミット・ログ・セグメントには、システム・テーブルのほか、テーブルAとBの両方の書き込みが含まれています。テーブルAのmemtableはすぐに満杯になり、頻繁にフラッシュされます。一方、テーブルBのmemtableは満杯になるまで時間がかかり、フラッシュされることはほとんどありません。コミット・ログが最大サイズに達すると、テーブルBのmemtableが強制的にフラッシュされ、セグメントがパージされます。

テーブルBは、何百もの小さなSSTableではなく、大きなチャンクにフラッシュされます。commitlog領域とmemtable領域が等しい場合は、テーブルAがフラッシュされるたびに、小さくはなりますが、テーブルBのmemtableがフラッシュされます。要約すると、複数のテーブルがある場合は、commitlogセグメント用に大きな領域を確保した方がよいでしょう。

ディスク上のSSTableへのデータの格納

memtableとSSTableは、テーブルごとに維持されます。コミット・ログはテーブル間で共有されます。SSTableは不変であり、memtableがフラッシュされた後に再度書き込まれることはありません。この結果、パーティションは通常、複数のSSTableファイルにわたって格納されます。読み取り操作を支援するために他の多くのSSTable構造が存在します。