10 Beste Graph Database-oplossingen om uit te proberen

Graph-databases slaan sterk verbonden, dichte gegevens op en verwerken query’s efficiënt. Maar weet u wanneer u welke grafiekdatabase moet gebruiken? Lees voor meer informatie.

“Data is de nieuwe olie.” De groei van elke organisatie is gebaseerd op hoe ze gegevens effectief opslaan en gebruiken. Elke dag worden er 2,5 triljoen bytes aan data gegenereerd. We hebben dus fouttolerante systemen en magazijnen nodig waar gegevens effectief kunnen worden opgeslagen en beheerd. Aanvankelijk werden relationele databases gebruikt.

Maar naarmate de tijd verstreek, veranderden de hoeveelheid en het type gegevens snel. Daarom was er behoefte aan het opslaan van video, audio, afbeeldingen, enz. Dit was het startpunt voor de ontwikkeling van SQL, NoSQL-databases, Hadoop, grafische databases, enz. Elk heeft zijn eigen use-cases en heeft te maken met verschillende gegevensformaten. Graph-databases zijn ontwikkeld om bewerkingen op gegevens te vereenvoudigen en voor effectieve opslag.

Grafiekdatabases

Een grafiek is een gegevensstructuur die wordt weergegeven in de vorm van knopen en randen. Een database is een verzameling tabellen waarin gegevens en de relaties tussen de gegevens zijn opgeslagen. Een grafiekdatabase is een database die gegevens opslaat in knooppunten en de relaties die binnen gegevens bestaan ​​in de vorm van randen. Grafiekdatabases helpen bij het afhandelen van realtime query’s en het effectief beheren van veel-op-veel-relaties tussen entiteiten.

Populaire grafiekgegevensmodellen omvatten eigenschapsgrafieken en RDF-grafieken. Analytics en query’s worden meestal gedaan met behulp van eigendomsgrafieken. Data-integratie gebeurt met behulp van RDF-grafieken. Het verschil tussen Property- en RDF-grafieken is dat RDF-grafieken worden weergegeven in de vorm van triples, dwz subject, predikaat en object.

Grafiekdatabases slaan gegevens op in knooppunten en de relatie tussen de gegevens in de vorm van randen tussen de knooppunten. De randen in de grafiek kunnen gericht (unidirectioneel) of ongericht (bidirectioneel) zijn.

Queryverwerking wordt gedaan door de grafiek te doorlopen. Grafiektraversal-algoritmen die helpen bij het vinden van het pad van het ene knooppunt naar het andere, de afstand tussen de knooppunten, het vinden van patronen, lussen in de grafiek en de mogelijkheid om clusters te vormen, enz., worden gebruikt voor het effectief beantwoorden van vragen.

Toepassingen van Graph-databases

Graph-databases worden gebruikt bij fraudedetectie. De knooppunten/entiteiten kunnen de namen, adressen, geboortedatum, enz. verdacht.

Websites voor sociale media gebruiken grafische databases om aanbevelingen weer te geven van de mensen met wie we mogelijk contact willen maken en de inhoud die we willen bekijken. Het doet dit met behulp van grafiektraversals in de database.

Netwerktoewijzing en infrastructuurbeheer, configuratie-items, enz. Worden ook effectief opgeslagen en beheerd met behulp van grafische databases.

Grafiekdatabase versus relationele database

In een grafiekdatabase worden tabellen met rijen en kolommen vervangen door knopen en randen. De relaties tussen gegevens worden opgeslagen op randen in een grafiekdatabase.

Een relationele database slaat relaties tussen tabellen op met behulp van externe sleutels en andere tabellen. Gegevens extraheren of query’s uitvoeren is eenvoudig en vereist geen complexe joins in een grafische database, maar dit is niet het geval bij relationele databases.

Relationele databases zijn het meest geschikt voor use-cases waarbij transacties betrokken zijn, terwijl grafische databases geschikt zijn voor relatie-zware en data-intensieve toepassingen.

  Secryptor versleutelt bestanden voordat ze worden gesynchroniseerd met Dropbox

Graph-databases ondersteunen gestructureerde, semi-gestructureerde en ongestructureerde gegevens, terwijl relationele databases een vast schema moeten hebben.

Graph-databases voldoen aan dynamische eisen, terwijl relationele databases over het algemeen worden gebruikt voor bekende en statische problemen.

Grafiek versus relationele databases

Laten we nu kijken naar de beste grafische database-oplossingen.

Cayley

Cayley is een open-source grafiekdatabase ontwikkeld door Apache 2.0. Het is gebouwd met Go en werkt op gekoppelde gegevens. Cayley is de database die wordt gebruikt bij het bouwen van Google’s Freebase en kennisgrafiek. Het ondersteunt meerdere querytalen zoals MQL en Javascript met een op Gremlin gebaseerd grafiekobject.

Het is gebruiksvriendelijk, snel en modulair opgebouwd. Het kan integreren en communiceren met verschillende backend-winkels zoals LevelDB, MongoDB en Bolt. Het ondersteunt verschillende API’s van derden die in meerdere talen zijn geschreven, zoals Java, .NET, Rust, Haskell, Ruby, PHP, Javascript en Clojure. Het kan worden ingezet in Docker en Kubernetes. De belangrijkste gebieden waarin Cayley wordt gebruikt, zijn informatietechnologie, computersoftware en financiële diensten.

Amazone Neptunus

Amazon Neptune staat erom bekend uitzonderlijk goed te presteren op sterk verbonden datasets. Het is betrouwbaar, veilig, volledig beheerd en ondersteunt open grafiek-API’s. Het kan miljarden relaties en querygegevens opslaan met een extreem lage latentie van enkele milliseconden.

Het Neptunus-grafiekgegevensmodel bestaat uit 4 posities, namelijk onderwerp (S), predikaat (P), object (O) en Grafiek (G). Elk van deze posities wordt gebruikt om de positie van het bronknooppunt, het doelknooppunt, de relatie daartussen en hun eigenschappen op te slaan.

Het maakt ook gebruik van een cache die de uitvoering van leesquery’s versnelt. De gegevens worden opgeslagen in de vorm van DB-clusters. Elk cluster bestaat uit een primaire DB-instance en leesreplica’s van DB-instances. Neptune is zeer veilig omdat het gebruik maakt van IAM-authenticatie, SSL-certificering en logboekbewaking. Het is ook gemakkelijk om gegevens van andere bronnen naar Amazon Neptune te migreren. Het zorgt ook voor veerkracht door replica’s en periodieke back-ups te maken. Sommige bedrijven die Neptune gebruiken, zijn Herren, Onedot, Juncture en Hi Platform.

Neo4j

Neo4j is een schaalbare, veilige, on-demand en betrouwbare grafische database. Neo4j is gebouwd met Java, met Cypher als querytaal. Het maakt gebruik van het Bolt-protocol en alle transacties vinden plaats via een HTTP-eindpunt. Het is veel sneller in het beantwoorden van vragen in vergelijking met andere relationele databases. Het heeft niet de overhead van complexe joins en de optimalisaties werken goed wanneer de gegevensset groot en sterk verbonden is. Het biedt het voordeel van grafische opslag samen met de ACID-eigenschappen van een relationele database.

Neo4j ondersteunt verschillende talen zoals Java, .NET, Node.js, Ruby, Python, enz., met behulp van stuurprogramma’s. Het wordt ook gebruikt in workflows voor grafische gegevenswetenschap, analyse en machine learning. Neo4j Aura DB is een fouttolerante en volledig beheerde cloudgrafiekdatabase. Bedrijven zoals Microsoft, Cisco, Adobe, eBay, IBM, Samsung, etc. gebruiken Neo4j.

ArangoDB

ArangoDB is een open-source database met meerdere modellen. De multi-modelbenadering stelt gebruikers in staat om de gegevens op te vragen in elke querytaal van hun keuze. De knooppunten en randen van ArangoDB zijn JSON-documenten. Elk document heeft een unieke id. Relaties tussen twee knooppunten worden aangegeven in de vorm van randen en hun unieke id’s worden opgeslagen. De goede prestaties zijn te danken aan de aanwezigheid van een hash-index.

  Hoe worden CPU's eigenlijk gemaakt?

Traversals, joins en zoekopdrachten in de databases worden verbeterd. Het helpt bij het ontwerpen, schalen en aanpassen aan verschillende architecturen. Het speelt een belangrijke rol bij complexe datawetenschapstaken zoals functie-extractie en geavanceerd zoeken.

ArrangoDB kan draaien in een cloudomgeving en is compatibel met Mac Os, Linux en Windows. LDAP-authenticatie, gegevensmaskering en coderingsalgoritmen zorgen ervoor dat de database veilig is. Het wordt gebruikt in risicobeheer, IAM, fraudedetectie, netwerkinfrastructuur, aanbevelingsengines, enz. Accenture, Cisco, Dish en VMware zijn enkele organisaties die ArangoDB gebruiken.

DataStax

DataStax is een NoSQL-clouddatabase-as-a-service gebouwd op Apache Cassandra. Het is zeer schaalbaar en maakt gebruik van cloud-native architectuur. Het is betrouwbaar en veilig. Elk document dat is opgeslagen in een DataStax heeft een index die helpt bij het eenvoudig zoeken en snel ophalen van gegevens. Shards worden gemaakt over de geïndexeerde gegevens. Verschillende databronnen kunnen worden gebruikt om applicaties te bouwen met Datastax Enterprise tools, Kafka en Docker.

De gegevens die uit bronnen worden verzameld, worden verzonden naar een Hadoop-ecosysteem en DataStax. Hadoop beheert beveiliging, bewerkingen, gegevenstoegang en beheer door te communiceren met DataStax. De gegevens worden verfijnd met behulp van de ontwikkelings- en bewerkingstools van Datastax.

De geanalyseerde informatie wordt vervolgens gebruikt voor statistische analyse, bedrijfsapplicaties, rapportage, enz. Omdat het cloudgebaseerd is, betalen klanten voor wat ze gebruiken en is de prijs redelijk. Verizon, CapitalOne, TMobile en Overstock zijn enkele bedrijven die DataStax gebruiken.

Oriënteer DB

OrientDB is een grafische database die gegevens effectief beheert en helpt bij het maken van visuele representaties voor het presenteren van gegevens. Het is een grafiekdatabase met meerdere modellen en is gebouwd met Java. Het slaat gegevens op in de vorm van sleutel-waardeparen, documenten, objectmodellen, enz. Het bestaat uit 3 belangrijke componenten: grafiekeditor, studioquery en opdrachtregelconsole.

Een grafiekeditor wordt gebruikt om gegevens te visualiseren en ermee om te gaan. De Studio-query-interface wordt gebruikt om query’s uit te voeren en onmiddellijk uitvoer te leveren in een afbeeldings- en tabelformaat. De opdrachtregelconsole wordt gebruikt om gegevens uit OrientDB op te vragen. Het heeft een gedistribueerde architectuur met meerdere servers die lees- en schrijfbewerkingen kunnen uitvoeren. Replicaservers worden gebruikt voor het uitvoeren van lees- en querybewerkingen. Het ondersteunt indexering en is ook ACID-compatibel. Sommige van de bedrijven die OrientDB gebruiken, zijn Comcast Corporation en Blackfriars Group.

Dgraph

Dgraph is een cloudgrafiekdatabase die GraphQL ondersteunt. Het is gebouwd met Go. Het minimaliseert de netwerkaanroepen en vermindert de latentie door de gelijktijdige verwerking van query’s te maximaliseren. De naadloze integratie van Dgraph met GraphQL helpt bij het eenvoudig ontwikkelen van GraphQL-backend-applicaties.

Een GraphQL-mutatie wordt doorgegeven via een Lambda-functie die interageert met de database en een datapijplijn. Dit vereenvoudigt de verwerking van query’s. Het is horizontaal schaalbaar, wat betekent dat het aantal bronnen wordt vergroot met toenemende vragen en gegevens. Het biedt verschillende functies, zoals op JWT gebaseerde autorisatie, gegevensvisualisatie, cloudverificatie, gegevensback-ups, enz. Sommige organisaties die Dgraph gebruiken, zijn Intuit, intel en Factset.

Tijgergrafiek

Tigergraph is een database met eigenschappengrafieken die is ontwikkeld met behulp van C++. Het is zeer schaalbaar en voert geavanceerde analyses uit op sterk verbonden gegevens. Het gebruikt een native grafiekstructuur voor de opslag van gegevens en een grafiekverwerkingsengine voor het verwerken van gegevens. De database wordt op schijf en in het geheugen opgeslagen en gebruikt ook een CPU-cache voor snel ophalen. Het gebruikt de functie Map Reduce voor parallelle gegevensverwerking.

  Hoe u alle nieuwe e-mails via snelle stappen naar een map in Outlook kunt verplaatsen

Het is extreem snel en schaalbaar. Het voert parallelle berekeningen uit en biedt realtime updates. Het maakt gebruik van datacompressietechnieken en comprimeert de gegevens met 10x. Het verdeelt de gegevens automatisch over servers, waardoor de gebruiker de tijd en moeite bespaart die nodig is om gegevens handmatig te sharden. Het wordt gebruikt voor fraudedetectie in huishoudens, supply chain management en verbetering van de gezondheidszorg. JPMorgan Chase, Intuit en United Health Group zijn enkele organisaties die Tigergraph gebruiken.

AllegroGrafiek

AllegroGraph maakt gebruik van kennisgrafiektechnologie voor entiteiten om analyses en beslissingen uit te voeren op sterk verbonden, complexe en dichte gegevens. De gegevens worden opgeslagen in het JSON- en JSON-LD-formaat in de knooppunten van de grafiek. Het maakt gebruik van de REST-protocolarchitectuur. Het behandelt ook extreem grote datasets door de gegevens te sharden op basis van specifieke criteria en deze te verspreiden over meerdere kennisdatabases.

Dit is mogelijk dankzij de FedShard-functie van de AllegroGraph-database. De uitvoering van queries vindt plaats door de federaties te combineren met kennisbankrepositories. Het ondersteunt XML-schematypen en maakt gebruik van drievoudige indices. Het slaat georuimtelijke gegevens op zoals breedte- en lengtegraden en tijdelijke gegevens zoals datum, tijdstempel, enz. Het is ook compatibel met Windows, Mac en Linux. Het wordt gebruikt bij fraudedetectie, gezondheidszorg, identificatie van entiteiten, risicovoorspelling, enz.

Stardog

Stardog is een grafiekdatabase die grafiekgegevensvirtualisatie uitvoert en gegevens uit datawarehouses en datameren koppelt zonder de gegevens fysiek naar een nieuwe opslaglocatie te kopiëren. Stardog is gebouwd op RDF open standaarden. Het ondersteunt gestructureerde, semi-gestructureerde en ongestructureerde gegevens. Dit soort materialisatie door Stardog biedt flexibiliteit. Het is de enige grafiekendatabase die kennisgrafieken en virtualisatie combineert.

Stardog gebruikt een inferentie-engine aangedreven door AI om query-uitvoer efficiënt te verwerken en te leveren. Het is een ACID-compatibele grafiekdatabase. Gelijktijdig lezen en schrijven wordt ondersteund. Het verwerkt complexe vragen met gemak dankzij de “state-of-the-art” architectuur. Het wordt gebruikt in IT Asset Management, datamanagement & analytics en biedt hoge beschikbaarheid. Sommige bedrijven die Stardog gebruiken zijn Cisco, eBay, NASA en Finra.

Laatste woorden

Grafiekdatabases helpen om veel-op-veel-relaties eenvoudig te doorzoeken en gegevens effectief op te slaan. Ze zijn schaalbaar, veilig en kunnen worden geïntegreerd met veel tools, API’s en talen van derden. De afgelopen jaren zijn ze geïntegreerd met de cloud en leveren ze de beste performance.

Ze vereenvoudigen complexe samenvoegingen tot eenvoudige query’s, waardoor het een gemakkelijke taak is voor de ontwikkelaars. Gegevensintensieve taken zoals IoT en Big Data zijn ook grafische databases. Deze zullen blijven evolueren en zullen in de toekomst zeker uitbreiden naar andere use-cases.

gerelateerde berichten