特點:
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它們可以處理超大量的數(shù)據(jù)。
它們運(yùn)行在便宜的PC服務(wù)器集群上。
PC集群擴(kuò)充起來非常方便并且成本很低,避免了“sharding”操作的復(fù)雜性和成本。
它們擊碎了性能瓶頸。
NoSQL的支持者稱,通過NoSQL架構(gòu)可以省去將Web或Java應(yīng)用和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成SQL友好格式的時間,執(zhí)行速度變得更快。
“SQL并非適用于所有的程序代碼,” 對于那些繁重的重復(fù)操作的數(shù)據(jù),SQL值得花錢。但是當(dāng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)非常簡單時,SQL可能沒有太大用處。
沒有過多的操作。
雖然NoSQL的支持者也承認(rèn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供了無可比擬的功能集合,而且在數(shù)據(jù)完整性上也發(fā)揮絕對穩(wěn)定,他們同時也表示,企業(yè)的具體需求可能沒有那么多。
Bootstrap支持
因為NoSQL項目都是開源的,因此它們?nèi)狈?yīng)商提供的正式支持。這一點它們與大多數(shù)開源項目一樣,不得不從社區(qū)中尋求支持。
優(yōu)點:
易擴(kuò)展
NoSQL數(shù)據(jù)庫種類繁多,但是一個共同的特點都是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型特性。數(shù)據(jù)之間無關(guān)系,這樣就非常容易擴(kuò)展。也無形之間,在架構(gòu)的層面上帶來了可擴(kuò)展的能力。
大數(shù)據(jù)量,高性能
NoSQL數(shù)據(jù)庫都具有非常高的讀寫性能,尤其在大數(shù)據(jù)量下,同樣表現(xiàn)優(yōu)秀。這得益于它的無關(guān)系性,數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)簡單。一般MySQL使用 Query Cache,每次表的更新Cache就失效,是一種大粒度的Cache,在針對web2.0的交互頻繁的應(yīng)用,Cache性能不高。而NoSQL的 Cache是記錄級的,是一種細(xì)粒度的Cache,所以NoSQL在這個層面上來說就要性能高很多了。
靈活的數(shù)據(jù)模型
NoSQL無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段,隨時可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫里,增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數(shù)據(jù)量的表,增加字段簡直就是一個噩夢。這點在大數(shù)據(jù)量的web2.0時代尤其明顯。
高可用
NoSQL在不太影響性能的情況,就可以方便的實現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如Cassandra,HBase模型,通過復(fù)制模型也能實現(xiàn)高可用。
主要應(yīng)用:
Apache HBase
這個大數(shù)據(jù)管理平臺建立在谷歌強(qiáng)大的BigTable管理引擎基礎(chǔ)上。作為具有開源、Java編碼、分布式多個優(yōu)勢的數(shù)據(jù)庫,Hbase最初被設(shè)計應(yīng)用于Hadoop平臺,而這一強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理工具,也被Facebook采用,用于管理消息平臺的龐大數(shù)據(jù)。
Apache Storm
用于處理高速、大型數(shù)據(jù)流的分布式實時計算系統(tǒng)。Storm為Apache Hadoop添加了可靠的實時數(shù)據(jù)處理功能,同時還增加了低延遲的儀表板、安全警報,改進(jìn)了原有的操作方式,幫助企業(yè)更有效率地捕獲商業(yè)機(jī)會、發(fā)展新業(yè)務(wù)。
Apache Spark
該技術(shù)采用內(nèi)存計算,從多迭代批量處理出發(fā),允許將數(shù)據(jù)載入內(nèi)存做反復(fù)查詢,此外還融合數(shù)據(jù)倉庫、流處理和圖計算等多種計算范式,Spark用Scala語言實現(xiàn),構(gòu)建在HDFS上,能與Hadoop很好的結(jié)合,而且運(yùn)行速度比MapReduce快100倍。
Apache Hadoop
該技術(shù)迅速成為了大數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)之一。當(dāng)它被用來管理大型數(shù)據(jù)集時,對于復(fù)雜的分布式應(yīng)用,Hadoop體現(xiàn)出了非常好的性能,平臺的靈活性使它可以運(yùn)行在商用硬件系統(tǒng),它還可以輕松地集成結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和甚至非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集。
Apache Drill
你有多大的數(shù)據(jù)集?其實無論你有多大的數(shù)據(jù)集,Drill都能輕松應(yīng)對。通過支持HBase、Cassandra和MongoDB,Drill建立了交互式分析平臺,允許大規(guī)模數(shù)據(jù)吞吐,而且能很快得出結(jié)果。
Apache Sqoop
也許你的數(shù)據(jù)現(xiàn)在還被鎖定于舊系統(tǒng)中,Sqoop可以幫你解決這個問題。這一平臺采用并發(fā)連接,可以將數(shù)據(jù)從關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方便地轉(zhuǎn)移到Hadoop中,可以自定義數(shù)據(jù)類型以及元數(shù)據(jù)傳播的映射。事實上,你還可以將數(shù)據(jù)(如新的數(shù)據(jù))導(dǎo)入到HDFS、Hive和Hbase中。
Apache Giraph
這是功能強(qiáng)大的圖形處理平臺,具有很好可擴(kuò)展性和可用性。該技術(shù)已經(jīng)被Facebook采用,Giraph可以運(yùn)行在Hadoop環(huán)境中,可以將它直接部署到現(xiàn)有的Hadoop系統(tǒng)中。通過這種方式,你可以得到強(qiáng)大的分布式作圖能力,同時還能利用上現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)處理引擎。
Cloudera Impala
Impala模型也可以部署在你現(xiàn)有的Hadoop群集上,監(jiān)視所有的查詢。該技術(shù)和MapReduce一樣,具有強(qiáng)大的批處理能力,而且Impala對于實時的SQL查詢也有很好的效果,通過高效的SQL查詢,你可以很快的了解到大數(shù)據(jù)平臺上的數(shù)據(jù)。
Gephi
它可以用來對信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)和量化處理,通過為數(shù)據(jù)創(chuàng)建功能強(qiáng)大的可視化效果,你可以從數(shù)據(jù)中得到不一樣的洞察力。Gephi已經(jīng)支持多個圖表類型,而且可以在具有上百萬個節(jié)點的大型網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。Gephi具有活躍的用戶社區(qū),Gephi還提供了大量的插件,可以和現(xiàn)有系統(tǒng)完美的集成到一起,它還可以對復(fù)雜的IT連接、分布式系統(tǒng)中各個節(jié)點、數(shù)據(jù)流等信息進(jìn)行可視化分析。
MongoDB
這個堅實的平臺一直被很多組織推崇,它在大數(shù)據(jù)管理上有極好的性能。MongoDB最初是由DoubleClick公司的員工創(chuàng)建,現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于大數(shù)據(jù)管理。MongoDB是一個應(yīng)用開源技術(shù)開發(fā)的NoSQL數(shù)據(jù)庫,可以用于在JSON這樣的平臺上存儲和處理數(shù)據(jù)。目前,紐約時報、Craigslist以及眾多企業(yè)都采用了MongoDB,幫助他們管理大型數(shù)據(jù)集。(Couchbase服務(wù)器也作為一個參考)。
十大頂尖公司:
Amazon Web Services
Forrester將AWS稱為“云霸主”,談到云計算領(lǐng)域的大數(shù)據(jù),那就不得不提到亞馬遜。該公司的Hadoop產(chǎn)品被稱為EMR(Elastic Map Reduce),AWS解釋這款產(chǎn)品采用了Hadoop技術(shù)來提供大數(shù)據(jù)管理服務(wù),但它不是純開源Hadoop,經(jīng)過修改后現(xiàn)在被專門用在AWS云上。
Forrester稱EMR有很好的市場前景。很多公司基于EMR為客戶提供服務(wù),有一些公司將EMR應(yīng)用于數(shù)據(jù)查詢、建模、集成和管理。而且AWS還在創(chuàng)新,F(xiàn)orrester稱未來EMR可以基于工作量的需要自動縮放調(diào)整大小。亞馬遜計劃為其產(chǎn)品和服務(wù)提供更強(qiáng)大的EMR支持,包括它的RedShift數(shù)據(jù)倉庫、新公布的Kenesis實時處理引擎以及計劃中的NoSQL數(shù)據(jù)庫和商業(yè)智能工具。不過AWS還沒有自己的Hadoop發(fā)行版。
Cloudera
Cloudera有開源Hadoop的發(fā)行版,這個發(fā)行版采用了Apache Hadoop開源項目的很多技術(shù),不過基于這些技術(shù)的發(fā)行版也有很大的進(jìn)步。Cloudera為它的Hadoop發(fā)行版開發(fā)了很多功能,包括Cloudera管理器,用于管理和監(jiān)控,以及名為Impala的SQL引擎等。Cloudera的Hadoop發(fā)行版基于開源Hadoop,但也不是純開源的產(chǎn)品。當(dāng)Cloudera的客戶需要Hadoop不具備的某些功能時,Cloudera的工程師們就會實現(xiàn)這些功能,或者找一個擁有這項技術(shù)的合作伙伴。Forrester表示:“Cloudera的創(chuàng)新方法忠于核心Hadoop,但因為其可實現(xiàn)快速創(chuàng)新并積極滿足客戶需求,這一點使它不同于其他那些供應(yīng)商?!蹦壳埃珻loudera的平臺已經(jīng)擁有200多個付費(fèi)客戶,一些客戶在Cloudera的技術(shù)支持下已經(jīng)可以跨1000多個節(jié)點實現(xiàn)對PB級數(shù)據(jù)的有效管理。
Hortonworks
和Cloudera一樣,Hortonworks是一個純粹的Hadoop技術(shù)公司。與Cloudera不同的是,Hortonworks堅信開源Hadoop比任何其他供應(yīng)商的Hadoop發(fā)行版都要強(qiáng)大。Hortonworks的目標(biāo)是建立Hadoop生態(tài)圈和Hadoop用戶社區(qū),推進(jìn)開源項目的發(fā)展。Hortonworks平臺和開源Hadoop聯(lián)系緊密,公司管理人員表示這會給用戶帶來好處,因為它可以防止被供應(yīng)商套牢(如果Hortonworks的客戶想要離開這個平臺,他們可以輕松轉(zhuǎn)向其他開源平臺)。這并不是說Hortonworks完全依賴開源Hadoop技術(shù),而是因為該公司將其所有開發(fā)的成果回報給了開源社區(qū),比如Ambari,這個工具就是由Hortonworks開發(fā)而成,用來填充集群管理項目漏洞。Hortonworks的方案已經(jīng)得到了Teradata、Microsoft、Red Hat和SAP這些供應(yīng)商的支持。
IBM
當(dāng)企業(yè)考慮一些大的IT項目時,很多人首先會想到IBM。IBM是Hadoop項目的主要參與者之一,F(xiàn)orrester稱IBM已有100多個Hadoop部署,它的很多客戶都有PB級的數(shù)據(jù)。IBM在網(wǎng)格計算、全球數(shù)據(jù)中心和企業(yè)大數(shù)據(jù)項目實施等眾多領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗?!癐BM計劃繼續(xù)整合SPSS分析、高性能計算、BI工具、數(shù)據(jù)管理和建模、應(yīng)對高性能計算的工作負(fù)載管理等眾多技術(shù)?!?/p>
Intel
和AWS類似,英特爾不斷改進(jìn)和優(yōu)化Hadoop使其運(yùn)行在自己的硬件上,具體來說,就是讓Hadoop運(yùn)行在其至強(qiáng)芯片上,幫助用戶打破Hadoop系統(tǒng)的一些限制,使軟件和硬件結(jié)合的更好,英特爾的Hadoop發(fā)行版在上述方面做得比較好。Forrester指出英特爾在最近才推出這個產(chǎn)品,所以公司在未來還有很多改進(jìn)的可能,英特爾和微軟都被認(rèn)為是Hadoop市場上的潛力股。
MapR Technologies
MapR的Hadoop發(fā)行版目前為止也許是最好的了,不過很多人可能都沒有聽說過。Forrester對Hadoop用戶的調(diào)查顯示,MapR的評級最高,其發(fā)行版在架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理能力上都獲得了最高分。MapR已將一套特殊功能融入其Hadoop發(fā)行版中。例如網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)、災(zāi)難恢復(fù)以及高可用性功能。Forrester說MapR在Hadoop市場上沒有Cloudera和Hortonworks那樣的知名度,MapR要成為一個真正的大企業(yè),還需要加強(qiáng)伙伴關(guān)系和市場營銷。
Microsoft
微軟在開源軟件問題上一直很低調(diào),但在大數(shù)據(jù)形勢下,它不得不考慮讓W(xué)indows也兼容Hadoop,它還積極投入到開源項目中,以更廣泛地推動Hadoop生態(tài)圈的發(fā)展。我們可以在微軟的公共云Windows Azure HDInsight產(chǎn)品中看到其成果。微軟的Hadoop服務(wù)基于Hortonworks的發(fā)行版,而且是為Azure量身定制的。
微軟也有一些其他的項目,包括名為Polybase的項目,讓Hadoop查詢實現(xiàn)了SQLServer查詢的一些功能。Forrester說:“微軟在數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、云、OLAP、BI、電子表格(包括PowerPivot)、協(xié)作和開發(fā)工具市場上有很大優(yōu)勢,而且微軟擁有龐大的用戶群,但要在Hadoop這個領(lǐng)域成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者還有很遠(yuǎn)的路要走?!?/p>
Pivotal Software
EMC和Vmware部分大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分拆組合產(chǎn)生了Pivotal。Pivotal一直努力構(gòu)建一個性能優(yōu)越的Hadoop發(fā)行版,為此,Pivotal在開源Hadoop的基礎(chǔ)上又添加了一些新的工具,包括一個名為HAWQ的SQL引擎以及一個專門解決大數(shù)據(jù)問題的Hadoop應(yīng)用。Forrester稱Pivotal Hadoop平臺的優(yōu)勢在于它整合了Pivotal、EMC、Vmware的眾多技術(shù),Pivotal的真正優(yōu)勢實際上等于EMC和Vmware兩大公司為其撐腰。到目前為止,Pivotal的用戶還不到100個,而且大多是中小型客戶。
Teradata
對于Teradata來說,Hadoop既是一種威脅也是一種機(jī)遇。數(shù)據(jù)管理,特別是關(guān)于SQL和關(guān)系數(shù)據(jù)庫這一領(lǐng)域是Teradata的專長。所以像Hadoop這樣的NoSQL平臺崛起可能會威脅到Teradata。相反,Teradata接受了Hadoop,通過與Hortonworks合作,Teradata在Hadoop平臺集成了SQL技術(shù),這使Teradata的客戶可以在Hadoop平臺上方便地使用存儲在Teradata數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)。
AMPLab
通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔?,我們才可以理解世界,而這也正是AMPLab所做的。AMPLab致力于機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)庫、信息檢索、自然語言處理和語音識別等多個領(lǐng)域,努力改進(jìn)對信息包括不透明數(shù)據(jù)集內(nèi)信息的甄別技術(shù)。除了Spark,開源分布式SQL查詢引擎Shark也源于AMPLab,Shark具有極高的查詢效率,具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性。近幾年的發(fā)展使計算機(jī)科學(xué)進(jìn)入到全新的時代,而AMPLab為我們設(shè)想一個運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計算、通信等各種資源和技術(shù)靈活解決難題的方案,以應(yīng)對越來越復(fù)雜的各種難題。
NoSQL不像傳統(tǒng)關(guān)系型庫那樣有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),也不具有普適性。所以要根據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)的存取特征來選擇適合的NoSQL。
如果以前沒有接觸過NoSQL,MongoDB是一個比較好的選擇,他支持的所以和查詢能力是所有NoSQL中最強(qiáng)大的,缺點是索引的成本和文檔大小限制。
如果是使用Hadoop大數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)基本上不存在修改,只是插入和查詢,并且需要配合Hadoop的MR任務(wù),HBase會是很好的選擇。
如果要求有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力,高并發(fā)讀寫和維護(hù)方便,Casaandra則是不錯的選擇。
當(dāng)然除了上面三個流行的NoSQL,還有很多優(yōu)秀的NoSQL數(shù)據(jù)庫,而且他們都有各自擅長領(lǐng)域,所以需要了解你們產(chǎn)品自身的特點然后分析選擇哪種才是最適合的,往往在大型系統(tǒng)中不是單一的數(shù)據(jù)庫,而是使用多種數(shù)據(jù)庫組合。
NoSQL,指的是非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起,傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付web2.0網(wǎng)站,特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的
SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心,暴露了很多難以克服的問題,而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發(fā)展。
NoSQL(NoSQL
= Not Only SQL
),意即“不僅僅是SQL”,是一項全新的數(shù)據(jù)庫革命性運(yùn)動,早期就有人提出,發(fā)展至2009年趨勢越發(fā)高漲。NoSQL的擁護(hù)者們提倡運(yùn)用非關(guān)系型的數(shù)
據(jù)存儲,相對于鋪天蓋地的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫運(yùn)用,這一概念無疑是一種全新的思維的注入。
從這一新興技術(shù)中選擇一款正確的NoSQL數(shù)據(jù)庫是非常具有挑戰(zhàn)性的。比一下網(wǎng)建議在選擇時考慮以下因素:
并發(fā)控制
并
發(fā)控制指的是當(dāng)多個用戶同時更新運(yùn)行時,用于保護(hù)數(shù)據(jù)庫完整性的各種技術(shù)。并發(fā)機(jī)制不正確可能導(dǎo)致臟讀、幻讀和不可重復(fù)讀等此類問題。并發(fā)控制的目的是保
證一個用戶的工作不會對另一個用戶的工作產(chǎn)生不合理的影響。在某些情況下,這些措施保證了當(dāng)用戶和其他用戶一起操作時,所得的結(jié)果和她單獨(dú)操作時的結(jié)果是
一樣的。在另一些情況下,這表示用戶的工作按預(yù)定的方式受其他用戶的影響。
封鎖
就是事務(wù)T在對某個數(shù)據(jù)對象(例如表、記錄等)操作之前,先向系統(tǒng)發(fā)出請求,對其加鎖。加鎖后事務(wù)T就對該數(shù)據(jù)對象有了一定的控制,在事務(wù)T釋放它的鎖之前,其它的事務(wù)不能更新此數(shù)據(jù)對象。
封鎖是一次只允許一個用戶讀取或修改的一種機(jī)制,是實現(xiàn)并發(fā)控制的一個非常重要的技術(shù)。
MVCC
Multi-Version Concurrency Control多版本并發(fā)控制,維持一個數(shù)據(jù)的多個版本使讀寫操作沒有沖突。MVCC優(yōu)化了數(shù)據(jù)庫并發(fā)系統(tǒng),使系統(tǒng)在有大量并發(fā)用戶時得到最高的性能,并且可以不用關(guān)閉服務(wù)器就直接進(jìn)行熱備份。
ACID
指
數(shù)據(jù)庫事務(wù)正確執(zhí)行的四個基本要素的縮寫。包含:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)、持久
性(Durability)。一個支持事務(wù)(Transaction)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),必需要具有這四種特性,否則在事務(wù)過程(Transaction
processing)當(dāng)中無法保證數(shù)據(jù)的正確性,交易過程極可能達(dá)不到交易方的要求。
None
一些系統(tǒng)不提供原子性。
鏡像
數(shù)據(jù)庫鏡像是DBMS根據(jù)DBA的要求,自動把整個數(shù)據(jù)庫或其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一個磁盤上,每當(dāng)主數(shù)據(jù)庫更新時,DBMS會自動把更新后的數(shù)據(jù)復(fù)制過去,即DBMS自動保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性。
鏡像分為同步和異步。
數(shù)據(jù)存儲
指的是數(shù)據(jù)的物理特性怎樣被存儲在數(shù)據(jù)庫中。
磁盤 數(shù)據(jù)被存儲在硬盤驅(qū)動器里;
GFS或谷歌文件系統(tǒng)是一個由谷歌開發(fā)的專有的分布式文件系統(tǒng);
Hadoop是Apache軟件框架,免費(fèi)許可下支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型分布式應(yīng)用程序;
RAM隨機(jī)存儲器;
插件 可以添加外部插件;
Amazon S3通過Web服務(wù)接口提供存儲;
BDB:BDB
全稱是 “Berkeley DB”,它是MySQL具有事務(wù)能力的表類型,由Sleepycat
Software開發(fā)。BDB表類型提供了MySQL用戶長久期盼的功能,即事務(wù)控制能力。在任何RDBMS中,事務(wù)控制能力都是一種極其重要和寶貴的功
能。事務(wù)控制能力使得我們能夠確保一組命令確實已經(jīng)全部執(zhí)行成功,或者確保當(dāng)任何一個命令出現(xiàn)錯誤時所有命令的執(zhí)行結(jié)果均被退回。
實現(xiàn)語言
實現(xiàn)語言會影響數(shù)據(jù)庫的發(fā)展速度。典型的NoSQL數(shù)據(jù)庫是用低級語言如C / C + +編寫的。另一方面,那些更高層次的語言如Java,使自定義更容易。
實現(xiàn)語言有:C, C++, Erlang, Java, Python
特性
考慮下列哪一個特點對你的數(shù)據(jù)庫是最重要的:
持久性
可用性
一致性
分區(qū)容忍性
證書類型
下面這些許可證是一個不同的開放源碼許可的形式:
GPL:通用公共許可證
BSD:伯克利軟件分發(fā)
MPL:Mozilla公共許可證
EPL:Eclipse公共許可證
IDPL:最初的開發(fā)者的公共許可證
LGPL:較寬松通用公共許可證
存儲類型
存儲類型是NoSQL數(shù)據(jù)庫最大的不同,是決定使用哪款數(shù)據(jù)庫的一個首要指標(biāo)。
關(guān)鍵字:支持get、put和刪除操作
按列存儲:相對于傳統(tǒng)的按行存儲,數(shù)據(jù)集成容易多了
面向文件系統(tǒng):存儲像是JSON或XML這樣的結(jié)構(gòu)化文件,很容易就能從面向?qū)ο筌浖蝎@取數(shù)據(jù)。
這次的NoSQL專欄系列將先整體介紹NoSQL,然后介紹如何把NoSQL運(yùn)用到自己的項目中合適的場景中,還會適當(dāng)?shù)胤治鲆恍┏晒Π咐?,希望有成功使用NoSQL經(jīng)驗的朋友給我提供一些線索和信息。
NoSQL概念隨著web2.0的快速發(fā)展,非關(guān)系型、分布式數(shù)據(jù)存儲得到了快速的發(fā)展,它們不保證關(guān)系數(shù)據(jù)的ACID特性。NoSQL概念在2009年被提了出來。NoSQL最常見的解釋是“non-relational”,“Not Only SQL”也被很多人接受。(“NoSQL”一詞最早于1998年被用于一個輕量級的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的名字。)
NoSQL被我們用得最多的當(dāng)數(shù)key-value存儲,當(dāng)然還有其他的文檔型的、列存儲、圖型數(shù)據(jù)庫、xml數(shù)據(jù)庫等。在NoSQL概念提出之前,這些數(shù)據(jù)庫就被用于各種系統(tǒng)當(dāng)中,但是卻很少用于web互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如cdb、qdbm、bdb數(shù)據(jù)庫。
傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的瓶頸
傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫具有不錯的性能,高穩(wěn)定型,久經(jīng)歷史考驗,而且使用簡單,功能強(qiáng)大,同時也積累了大量的成功案例。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,MySQL成為了絕對靠前的王者,毫不夸張的說,MySQL為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。
在90年代,一個網(wǎng)站的訪問量一般都不大,用單個數(shù)據(jù)庫完全可以輕松應(yīng)付。在那個時候,更多的都是靜態(tài)網(wǎng)頁,動態(tài)交互類型的網(wǎng)站不多。
到了最近10年,網(wǎng)站開始快速發(fā)展。火爆的論壇、博客、sns、微博逐漸引領(lǐng)web領(lǐng)域的潮流。在初期,論壇的流量其實也不大,如果你接觸網(wǎng)絡(luò)比較早,你可能還記得那個時候還有文本型存儲的論壇程序,可以想象一般的論壇的流量有多大。
Memcached+MySQL
后來,隨著訪問量的上升,幾乎大部分使用MySQL架構(gòu)的網(wǎng)站在數(shù)據(jù)庫上都開始出現(xiàn)了性能問題,web程序不再僅僅專注在功能上,同時也在追求性能。程序員們開始大量的使用緩存技術(shù)來緩解數(shù)據(jù)庫的壓力,優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和索引。開始比較流行的是通過文件緩存來緩解數(shù)據(jù)庫壓力,但是當(dāng)訪問量繼續(xù)增大的時候,多臺web機(jī)器通過文件緩存不能共享,大量的小文件緩存也帶了了比較高的IO壓力。在這個時候,Memcached就自然的成為一個非常時尚的技術(shù)產(chǎn)品。
Memcached作為一個獨(dú)立的分布式的緩存服務(wù)器,為多個web服務(wù)器提供了一個共享的高性能緩存服務(wù),在Memcached服務(wù)器上,又發(fā)展了根據(jù)hash算法來進(jìn)行多臺Memcached緩存服務(wù)的擴(kuò)展,然后又出現(xiàn)了一致性hash來解決增加或減少緩存服務(wù)器導(dǎo)致重新hash帶來的大量緩存失效的弊端。當(dāng)時,如果你去面試,你說你有Memcached經(jīng)驗,肯定會加分的。
Mysql主從讀寫分離
由于數(shù)據(jù)庫的寫入壓力增加,Memcached只能緩解數(shù)據(jù)庫的讀取壓力。讀寫集中在一個數(shù)據(jù)庫上讓數(shù)據(jù)庫不堪重負(fù),大部分網(wǎng)站開始使用主從復(fù)制技術(shù)來達(dá)到讀寫分離,以提高讀寫性能和讀庫的可擴(kuò)展性。Mysql的master-slave模式成為這個時候的網(wǎng)站標(biāo)配了。
分表分庫隨著web2.0的繼續(xù)高速發(fā)展,在Memcached的高速緩存,MySQL的主從復(fù)制,讀寫分離的基礎(chǔ)之上,這時MySQL主庫的寫壓力開始出現(xiàn)瓶頸,而數(shù)據(jù)量的持續(xù)猛增,由于MyISAM使用表鎖,在高并發(fā)下會出現(xiàn)嚴(yán)重的鎖問題,大量的高并發(fā)MySQL應(yīng)用開始使用InnoDB引擎代替MyISAM。同時,開始流行使用分表分庫來緩解寫壓力和數(shù)據(jù)增長的擴(kuò)展問題。這個時候,分表分庫成了一個熱門技術(shù),是面試的熱門問題也是業(yè)界討論的熱門技術(shù)問題。也就在這個時候,MySQL推出了還不太穩(wěn)定的表分區(qū),這也給技術(shù)實力一般的公司帶來了希望。雖然MySQL推出了MySQL Cluster集群,但是由于在互聯(lián)網(wǎng)幾乎沒有成功案例,性能也不能滿足互聯(lián)網(wǎng)的要求,只是在高可靠性上提供了非常大的保證。
MySQL的擴(kuò)展性瓶頸
在互聯(lián)網(wǎng),大部分的MySQL都應(yīng)該是IO密集型的,事實上,如果你的MySQL是個CPU密集型的話,那么很可能你的MySQL設(shè)計得有性能問題,需要優(yōu)化了。大數(shù)據(jù)量高并發(fā)環(huán)境下的MySQL應(yīng)用開發(fā)越來越復(fù)雜,也越來越具有技術(shù)挑戰(zhàn)性。分表分庫的規(guī)則把握都是需要經(jīng)驗的。雖然有像淘寶這樣技術(shù)實力強(qiáng)大的公司開發(fā)了透明的中間件層來屏蔽開發(fā)者的復(fù)雜性,但是避免不了整個架構(gòu)的復(fù)雜性。分庫分表的子庫到一定階段又面臨擴(kuò)展問題。還有就是需求的變更,可能又需要一種新的分庫方式。
MySQL數(shù)據(jù)庫也經(jīng)常存儲一些大文本字段,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫表非常的大,在做數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的時候就導(dǎo)致非常的慢,不容易快速恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。比如1000萬4KB大小的文本就接近40GB的大小,如果能把這些數(shù)據(jù)從MySQL省去,MySQL將變得非常的小。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫很強(qiáng)大,但是它并不能很好的應(yīng)付所有的應(yīng)用場景。MySQL的擴(kuò)展性差(需要復(fù)雜的技術(shù)來實現(xiàn)),大數(shù)據(jù)下IO壓力大,表結(jié)構(gòu)更改困難,正是當(dāng)前使用MySQL的開發(fā)人員面臨的問題。
NOSQL的優(yōu)勢易擴(kuò)展NoSQL數(shù)據(jù)庫種類繁多,但是一個共同的特點都是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型特性。數(shù)據(jù)之間無關(guān)系,這樣就非常容易擴(kuò)展。也無形之間,在架構(gòu)的層面上帶來了可擴(kuò)展的能力。
大數(shù)據(jù)量,高性能
NoSQL數(shù)據(jù)庫都具有非常高的讀寫性能,尤其在大數(shù)據(jù)量下,同樣表現(xiàn)優(yōu)秀。這得益于它的無關(guān)系性,數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)簡單。一般MySQL使用Query Cache,每次表的更新Cache就失效,是一種大粒度的Cache,在針對web2.0的交互頻繁的應(yīng)用,Cache性能不高。而NoSQL的Cache是記錄級的,是一種細(xì)粒度的Cache,所以NoSQL在這個層面上來說就要性能高很多了。
靈活的數(shù)據(jù)模型
NoSQL無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段,隨時可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫里,增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數(shù)據(jù)量的表,增加字段簡直就是一個噩夢。這點在大數(shù)據(jù)量的web2.0時代尤其明顯。
高可用NoSQL在不太影響性能的情況,就可以方便的實現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如Cassandra,HBase模型,通過復(fù)制模型也能實現(xiàn)高可用。
總結(jié)NoSQL數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn),彌補(bǔ)了關(guān)系數(shù)據(jù)(比如MySQL)在某些方面的不足,在某些方面能極大的節(jié)省開發(fā)成本和維護(hù)成本。
MySQL和NoSQL都有各自的特點和使用的應(yīng)用場景,兩者的緊密結(jié)合將會給web2.0的數(shù)據(jù)庫發(fā)展帶來新的思路。
NoSQL,泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。NoSQL數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn),尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題。
雖然關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)RDBMS在安裝和使用上仍然占有主要地位,但毋庸置疑,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫NoSQL技術(shù)已經(jīng)成為今天發(fā)展最快的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。
NoSQL詳解:如何找到對的技術(shù)
NoSQL是對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總稱,在某種程度上,它的性能和用途可能完全不同。NoSQL一詞最早產(chǎn)生于上世紀(jì)九十年代,意思是NoSQL(沒有SQL語言),后來隨著時間和技術(shù)的發(fā)展,SQL界面仍然作為處理數(shù)據(jù)的方式存在,所以NoSQL又有了新的詮釋,即NotOnlySQL(不只是SQL語言)。今天,NoSQL數(shù)據(jù)庫憑借著其非關(guān)系型、分布式、開源和橫向擴(kuò)展等優(yōu)勢,被認(rèn)為是下一代數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。
四種主要的NoSQL數(shù)據(jù)庫和它們主要的應(yīng)用場景
鍵值數(shù)據(jù)庫:當(dāng)數(shù)據(jù)以鍵的形式訪問時,比如通過國際標(biāo)準(zhǔn)書號ISBN找一本書,鍵值數(shù)據(jù)庫是最理想的。在這里,ISBN是鍵,書籍的其他信息就是值。必須知道鍵才能查詢,不過值是一堆無意義的數(shù)據(jù),讀取之后必須經(jīng)過翻譯。
文檔存儲數(shù)據(jù)庫:該數(shù)據(jù)庫以文檔的形式管理和存儲數(shù)據(jù)。有點類似于鍵值數(shù)據(jù)庫,但文檔數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)。與鍵值數(shù)據(jù)庫中值是一堆無意義的數(shù)據(jù)不同,文檔數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)以文檔的結(jié)構(gòu)被描述,典型的是JavaScriptObjectNotation(JSON)或XML.文檔存儲數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以通過定義的任何模式進(jìn)行查詢,但鍵值數(shù)據(jù)庫只能通過它的鍵進(jìn)行查詢。
隨著大數(shù)據(jù)分析市場迅速擴(kuò)展,哪些技術(shù)是最有需求和最有增長潛力的呢?在Forrester Research的一份最新研究報告中,評估了22種技術(shù)在整個數(shù)據(jù)生命周期中的成熟度和軌跡。這些技術(shù)都對大數(shù)據(jù)的實時、預(yù)測和綜合洞察有著巨大的貢獻(xiàn)。
1. 預(yù)測分析技術(shù)
這也是大數(shù)據(jù)的主要功能之一。預(yù)測分析允許公司通過分析大數(shù)據(jù)源來發(fā)現(xiàn)、評估、優(yōu)化和部署預(yù)測模型,從而提高業(yè)務(wù)性能或降低風(fēng)險。同時,大數(shù)據(jù)的預(yù)測分析也與我們的生活息息相關(guān)。淘寶會預(yù)測你每次購物可能還想買什么,愛奇藝正在預(yù)測你可能想看什么,百合網(wǎng)和其他約會網(wǎng)站甚至試圖預(yù)測你會愛上誰……
2. NoSQL數(shù)據(jù)庫
NoSQL,Not Only SQL,意思是“不僅僅是SQL”,泛指非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。NoSQL數(shù)據(jù)庫提供了比關(guān)系數(shù)據(jù)庫更靈活、可伸縮和更便宜的替代方案,打破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫市場一統(tǒng)江山的格局。并且,NoSQL數(shù)據(jù)庫能夠更好地處理大數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求。常見的NoSQL數(shù)據(jù)庫有HBase、Redis、MongoDB、Couchbase、LevelDB等。
3. 搜索和知識發(fā)現(xiàn)
支持來自于多種數(shù)據(jù)源(如文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、流、api和其他平臺和應(yīng)用程序)中的大型非結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲庫中自助提取信息的工具和技術(shù)。如,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和各種大數(shù)據(jù)平臺。
4. 大數(shù)據(jù)流計算引擎
能夠過濾、聚合、豐富和分析來自多個完全不同的活動數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)的高吞吐量的框架,可以采用任何數(shù)據(jù)格式?,F(xiàn)今流行的流式計算引擎有Spark Streaming和Flink。
5. 內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
通過在分布式計算機(jī)系統(tǒng)中動態(tài)隨機(jī)訪問內(nèi)存(DRAM)、閃存或SSD上分布數(shù)據(jù),提供低延遲的訪問和處理大量數(shù)據(jù)。
6. 分布式文件存儲
為了保證文件的可靠性和存取性能,數(shù)據(jù)通常以副本的方式存儲在多個節(jié)點上的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。常見的分布式文件系統(tǒng)有GFS、HDFS、Lustre 、Ceph等。
7. 數(shù)據(jù)虛擬化
數(shù)據(jù)虛擬化是一種數(shù)據(jù)管理方法,它允許應(yīng)用程序檢索和操作數(shù)據(jù),而不需要關(guān)心有關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)細(xì)節(jié),比如數(shù)據(jù)在源文件中是何種格式,或者數(shù)據(jù)存儲的物理位置,并且可以提供單個客戶用戶視圖。
8. 數(shù)據(jù)集成
用于跨解決方案進(jìn)行數(shù)據(jù)編排的工具,如Amazon Elastic MapReduce (EMR)、Apache Hive、Apache Pig、Apache Spark、MapReduce、Couchbase、Hadoop和MongoDB等。
9. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
減輕采購、成形、清理和共享各種雜亂數(shù)據(jù)集的負(fù)擔(dān)的軟件,以加速數(shù)據(jù)對分析的有用性。
10. 數(shù)據(jù)質(zhì)量
使用分布式數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)庫上的并行操作,對大型高速數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)清理和充實的產(chǎn)品。
文章題目:nosql哪個技術(shù)最好,nosql產(chǎn)品有哪些
標(biāo)題來源:http://www.rwnh.cn/article46/phpehg.html
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