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Die Funktionen der Graphdatenbank von Neo4j

Neo4j ist eine leistungsfähige transaktionale Datenbank-Engine auf Open-Source-Basis, die Daten statt in Tabellen strukturiert als Graphen speichert.

Dieser Artikel behandelt

Datenbanksysteme

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Die Neo4j-Graphdatenbank ist ein in Java implementiertes, skalierbares Open Source Datenbank-Management-System (DBMS), das ACID (Atomicity, Consitency, Isolation und Durability) unterstützt und hochverfügbares Clustering für Enterprise-Implementierungen bereitstellt.

Es wird zusammen mit einem webbasierten Verwaltungstool ausgeliefert, das vollständige Transaktionsunterstützung und einen visuellen Knoten-Link-Graph-Explorer enthält.

Eigenschaften von Neo4j Graph DBMS

Neo4j ist ein natives Graphdatenbanksystem. In Graphdatenbanken werden alle Daten als Kante (Beziehung), Knoten (Entität) oder Attribut gespeichert. Graphdatenbanken werden vor allem dort eingesetzt, wo stark vernetzte Informationen dargestellt und gespeichert werden müssen. Sie können wertvolle Einsichten geben in die Beziehungen, die zwischen Daten bestehen.

Zu den Highlights von Neo4j zählen:

  • Daten und ihre Verbindungen werden physikalisch als Beziehungen gespeichert, was zu Constant-Time-Abfragen führt, wenn die Datenmengen und die Verbindungen in der Datenbank zunehmen.
  • Die Datenbank-Engine bezieht sich auf Daten, indem Datenpunkte mit verwandten Datenpunkten verknüpft, was eine schnellere Verarbeitung ermöglicht als relationale Joins oder das Schreiben eigener Joins in einer NoSQL-Datenbank.
  • Die Beziehungen zwischen Daten werden so gespeichert und verarbeitet, wie sie tatsächlich auftreten. Dies hat eine schnellere Reaktionsfähigkeit zur Folge und Datenbanken lassen sich flexibler ändern und agiler entwickeln.
  • Integrationsunterstützung, was Treiber- und API-Unterstützung für populäre Sprachen und Frameworks beinhaltet.

Die jüngste Version von Neo4j, 3.2, beinhaltet Funktionen, die die Benutzerfreundlichkeit, Leistung und Skalierbarkeit verbessern. Das Netzwerkprotokoll Bolt verbessert zusammen mit neuen Treibern für Java, .NET, JavaScript und Python die Produktivität der Entwickler. Skalierbarkeit und Leistungsverbesserungen ermöglichen es, Riesengraphen zu speichern.

Die Storage-Engine soll außerdem für höhere Skalierbarkeit bei gleichbleibend hoher Performance sorgen. So können auch sehr große Graphen gespeichert werden. In der Vergangenheit stießen die Graphen bei Datensätzen im zweistelligen Milliardenbereich an ihre Grenzen.

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Unterstützt werden auch Java Stored Procedures, was zum Beispiel das Hinzufügen von Graphalgorithmen oder die Bereitstellung dynamischer Metainformationen in Kombination mit Bolt und der quelloffenen Abfragesprache Cypher ermöglichen soll. Die Neo4j Browser Sync-Fähigkeit verbessert den Zugriff auf Grafikdaten von mobilen Geräten. Docker-Unterstützung ermöglicht die Bereitstellung in Containern, On-Premises und in der Cloud.

Version 3.2 von Neo4j bietet erweiterte Sicherheitsfunktionen, zu denen auch eine rollenbasierte Autorisierung mit nativer Benutzerverwaltung, föderierte Authentifizierung per LDAP/Active Directory und viele weitere häufig nachgefragte Sicherheitsmerkmale zählen. Zusammen tragen diese Funktionen dazu bei, verschiedene Compliance-Anforderungen hinsichtlich Sicherheit in Unternehmen, wie etwa HIPAA und PCI-DSS, zu erfüllen.

Editionen der Neo4j-Graphdatenbank

Es sind zwei Editionen von Neo4j verfügbar:

  1. Die Community Edition eignet sich für Lern- und Do-it-yourself-Projekte. Diese Edition kann auf einer einzigen Instanz ohne professionelle Services und Support eingesetzt werden. Die kostenlose Lizenz basiert auf GPLv3 (die gleiche Lizenz wie MySQL).
  2. Die Enterprise Edition ist optimiert für den Unternehmenseinsatz und gewährleistet Hochverfügbarkeit, Management, Skalierbarkeit und Produktionsunterstützung. Diese Edition ist als kommerzielle Lizenz auf Abonnementbasis mit integriertem Support verfügbar. Alternativ ist die Edition als freie Lizenz unter der AGPLv3 für Open-Source-Projekte verfügbar.

Neo4j läuft auf dem Property-Graph-Modell, das von den Neo4j-Entwicklern erfunden wurde. Ein Property-Graph-Modell unterscheidet sich von einem einfachen dahingehend, dass die Knoten und Kanten aus Objekten mit darin eingebetteten Eigenschaften (Properties) bestehen.

Unterstützte Betriebssysteme

Neo4j läuft auf Linux (Ubuntu, Debian), Windows Server 2012 und HP UX. Windows-Desktop-Betriebssysteme und Mac OS X werden für die Entwicklung unterstützt. Neo4j unterstützt auch Java Virtual Machine für OEM-Hardware-Anwendungen.

Lizenzierung

Die Community Edition von Neo4j steht unter der GNU General Public License (GPLv3) kostenlos zur Verfügung. Die Enterprise Edition von Neo4j kann kommerziell oder unter der GPLv3 für Open-Source-Projekte lizenziert werden. Sie ist im Rahmen des jährlichen Lizenz-Abos mit Premium (24/7) und Standard (Geschäftszeiten) Support verfügbar.

Neo Technology verkauft Neo4j direkt oder über OEMs und Value-Added-Partner. Preise gibt Neo4j auf Nachfrage bekannt. Das Unternehmen bietet eine kostenlose (nicht unterstützte) Version für kleine Startups an sowie eine stark diskontierte und unterstützte Version für mittelgroße Startups.

Neo Technology ist Gründungsmitglied des Linked Data Benchmark Council und arbeitet mit mehreren Akteuren aus diesem Bereich zusammen, um einen relevanten Benchmark für Graphabfragen zu entwickeln.

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Artikel wurde zuletzt im Juli 2017 aktualisiert

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