BATbern53 SBB Wieso in jeder Zugfahrt der SBB ein Stück MongoDB drinsteckt
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Das Dokument beschreibt den Einsatz von MongoDB bei der SBB, insbesondere die Vorteile einer Document Database gegenüber traditionellen SQL-Datenbanken, wie z.B. höhere Effizienz und Flexibilität. Es werden spezifische Anwendungen und Herausforderungen der Datenübertragung zwischen mobilen Apps und Servern erläutert, sowie der Nutzen von Echtzeitsynchronisation und Offline-Fähigkeit. Zudem wird die Integration von MongoDB Atlas in die SBB-Infrastruktur und die damit verbundenen Möglichkeiten der Skalierung und Verwaltung beleuchtet.
BATbern53 SBB Wieso in jeder Zugfahrt der SBB ein Stück MongoDB drinsteckt
- 1. 1 Patrick Bönzli, Jonas Rüttimann, Thomas Bomatter BATbern53, 21.6.2024 Wieso in jeder Zugfahrt der SBB ein Stück MongoDB drinsteckt
- 2. 2 Was ist eine Document Database? Eine document database ist eine Datenbank, welche Informationen in Dokumenten speichert.
- 3. 3 SQL vs. Document Database eine Frage der Effizienz. Keine Frage der Philosophie,
- 4. 4 Effizienz durch Identifkation von Stärken SQL Document Databases Normalisierte Tabellen Strong consistency Flexibility models, nesting and evolution Complex transactions and queries Documents Rapid development, horizontal scalability Device sync, text search Custom extensions Natural Strengths Derived Strengths Ecosystem Strengths
- 5. 5 SBB setzt heute auf MongoDB MongoDB hat sich bei der SBB durchgesetzt aufgrund: - Maturität der Technologie - Grosses Open-Source Ökosystem - Gute Beratungsleistungen und Support
- 6. Event Streaming benötigt Event Persistierung 6 Microservice Document DB Kafka Kafka Random Access Kafka
- 7. 11’388 Züge auf dem Netz pro Tag 7 30 Prognosemeldungen pro Sekunde (max.) 6 GB an Prognosemeldungen pro Tag
- 8. Multiplikation der Last 8 Zugfahrtdaten-Service MongoDB Zug- Fahrplan Prognose-Zeit Ist-Zeit Zug-Fahrplan mit Ist- und Prognose-Zeiten
- 9. Zwei Ansichten auf dieselben Daten 9 Soll: 10:00 Prog: 10:04 +4 Soll: 9:15 Prog: 9:14 -1 Soll: 9:00 Prog: 9:01 +1 Soll: 8:00 Ist: 8:12 +12 Prog Soll: 8:00 Prog: 8:15 +15 Soll: 9:00 Prog: 9:08 +8 Soll: 10:00 Prog: 10:07 +7
- 10. Pain Points bei der App Entwicklung 10 – Wie übermittelt man die Daten zwischen App und Server? – Wie hält man die Daten up-to-date auf der App? – Wie ermöglicht man das Arbeiten wenn das Gerät mal offline ist? Normaler Ansatz: – REST APIs – Polling / Push Notifcations / Timers – Komplexer code für offline Änderungen, Synchronisation und Konfliktlösung SBB hat über 100 interne mobile Apps
- 11. MongoDB mit Atlas Device Sync 11 – Lokale Datenbank auf dem Gerät – Sync Service im Hintergrund Resultat: – Keine REST APIs mehr – Echtzeit Synchronisation – Offlinefähigkeit – Konfliktlösung
- 12. Gleisspiegel 12 – Verwaltung von Zügen und Wagen auf Abstell- und Rangiergleisen – Planung vom nächsten Einsatz – Ersatzwagen bei Defekten finden – Web & Mobile App wird benötigt Scope: – 37 Standorte, 1035 Benutzer (675 Mobile)
- 14. Mobile: – Sync-SDK braucht ein Schema – Datenzugriff Regeln werden nur Serverseitig angewendet – Verschachtelte Elemente (Embedded Objects) in Dokumenten müssen nullable sein Web: – Listeners stoppen wenn das Gerät in den Ruhezustand geht oder kein Internet mehr hat Beide: – Buiness Logik muss mehrfach implementiert werden 14 – Einfaches Setup – Echtzeit-Sync funktioniert extrem zuverlässig – Alles kann offline gemacht werden ohne weiteren Code zu schreiben – Synchronisation kann mit Subscription-Sets einfach konfiguriert werden – Built-in Authentication für diverse Verfahren Vor & Nachteile (Lessons learned)
- 15. Erkenntnisse nach Einführung MongoDB Atlas 15 Ablösung In-Memory-DB Machbar mit zahlreichen Stellhebeln: Skalierung des Clusters, Redundanz in den Daten, Caching, Change Streams, usw. Ablösung einer Relationalen DB Event als Document persistieren ohne relationales Mapping vereinfacht die Entwicklung. Herausforderung: Welche Entität ist als Document optimal? Nutzung der Plattform-as-a-Service DB-Cluster anlegen, Skalierung, Datenvisualisierung, Monitoring, Alerts, Backups, usw. im Self-Service. Verfügbarkeit und Support out-of-the-box. Integration in die SBB-Welt mit Potential. Entwickler Ramp Up Einstieg in Document DB erstaunlich einfach. Viele Konzepte sind gegenüber relationalen DBs jedoch anders und müssen gelernt werden: DB-Schema, Migrationstool, Indexierung, Skalierung, Time-to-Live, Aggregation Pipeline, usw.
- 16. Rezept für One-Pot MongoDB Enterprise Pasta 16 MongoDB Atlas
- 17. Integration von MongoDB PaaS in SBB 17 • Custom provisioning via IaC (custom AD-Groups, permissions, backup-settings) • SBB (HCBöV) compliant backups (immutable, versioned) • DB-Endpoint via VPC (integrated peering) • Billing (per project, per team, per organisation, per stage, ...) • SSO-Integration (on organisation level) • Meta-Data (bsp Ownership, Applikation, Team, ...) • Preventing vendor lock-in (bsp application services, charts, triggers, ...)
- 18. 18 Merci. Patrick Bönzli Jonas Rüttimann Thomas Bomatter