NoSql数据库

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NoSql数据库

游客epf6llf36clhs 2019-10-22 15:23:26 浏览798
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随着互联网web2.0网站的兴起,非关系型的数据库现在成了一个极其热门的新领域,非关系数据库产品的发展非常迅速。而传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,如:对数据库高并发读写的需求、对海量数据的高效率存储和访问的需求、对数据库的高可扩展性和高可用性的需求等等,下面我就跟大家几种常见的nosql数据库。

1、MongoDB

介绍

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。主要解决的是海量数据的访问效率问题,为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。当数据量达到50GB以上的时候,MongoDB的数据库访问速度是MySQL的10倍以上。MongoDB的并发读写效率不是特别出色,根据官方提供的性能测试表明,大约每秒可以处理0.5万~1.5万次读写请求。MongoDB还自带了一个出色的分布式文件系统GridFS,可以支持海量的数据存储。

MongoDB也有一个Ruby的项目MongoMapper,是模仿Merb的DataMapper编写的MongoDB接口,使用起来非常简单,几乎和DataMapper一模一样,功能非常强大。

MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。他支持的数据结构非常松散,是类似json的bjson格式,因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大,其语法有点类似于面向对象的查询语言,几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能,而且还支持对数据建立索引。

所谓“面向集合”(Collenction-Orented),意思是数据被分组存储在数据集中,被称为一个集合(Collenction)。每个 集合在数据库中都有一个唯一的标识名,并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库(RDBMS)里的表(table),不同的是它不需要定 义任何模式(schema)。

模式自由(schema-free),意味着对于存储在mongodb数据库中的文件,我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话,你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。

存储在集合中的文档,被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档,为字符串类型,而值则可以是各中复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON(Binary Serialized dOcument Format)。

MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或OS X平台,支持32位和64位应用,默认端口为27017。推荐运行在64位平台,因为MongoDB在32位模式运行时支持的最大文件尺寸为2GB。

MongoDB把数据存储在文件中(默认路径为:/data/db),为提高效率使用内存映射文件进行管理。

特性

它的特点是高性能、易部署、易使用,存储数据非常方便。主要功能特性有:

面向集合存储,易存储对象类型的数据。

模式自由。

支持动态查询。

支持完全索引,包含内部对象。

支持查询。

支持复制和故障恢复。

使用高效的二进制数据存储,包括大型对象(如视频等)。

自动处理碎片,以支持云计算层次的扩展性。

支持RUBY,PYTHON,JAVA,C++,PHP,C#等多种语言。

文件存储格式为BSON(一种JSON的扩展)。

可通过网络访问。

官方网站

http://www.mongodb.org/

2、CouchDB

介绍

Apache CouchDB 是一个面向文档的数据库管理系统。它提供以 JSON 作为数据格式的 REST 接口来对其进行操作,并可以通过视图来操纵文档的组织和呈现。 CouchDB 是 Apache 基金会的顶级开源项目。

CouchDB是用Erlang开发的面向文档的数据库系统,其数据存储方式类似Lucene的Index文件格式。CouchDB最大的意义在于它是一个面向Web应用的新一代存储系统,事实上,CouchDB的口号就是:下一代的Web应用存储系统。

特性

主要功能特性有:

CouchDB是分布式的数据库,他可以把存储系统分布到n台物理的节点上面,并且很好的协调和同步节点之间的数据读写一致性。这当然也得以于Erlang无与伦比的并发特性才能做到。对于基于web的大规模应用文档应用,然的分布式可以让它不必像传统的关系数据库那样分库拆表,在应用代码层进行大量的改动。

CouchDB是面向文档的数据库,存储半结构化的数据,比较类似lucene的index结构,特别适合存储文档,因此很适合CMS,电话本,地址本等应用,在这些应用场合,文档数据库要比关系数据库更加方便,性能更好。

CouchDB支持REST API,可以让用户使用JavaScript来操作CouchDB数据库,也可以用JavaScript编写查询语句,我们可以想像一下,用AJAX技术结合CouchDB开发出来的CMS系统会是多么的简单和方便。其实CouchDB只是Erlang应用的冰山一角,在最近几年,基于Erlang的应用也得到的蓬勃的发展,特别是在基于web的大规模,分布式应用领域,几乎都是Erlang的优势项目。

官方网站

http://couchdb.apache.org/

3、Hbase

介绍

HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库,该技术来源于Chang et al所撰写的Google论文“Bigtable:一个结构化数据的分布式存储系统”。就像Bigtable利用了Google文件系统(File System)所提供的分布式数据存储一样,HBase在Hadoop之上提供了类似于Bigtable的能力。HBase是Apache的Hadoop项目的子项目。HBase不同于一般的关系数据库,它是一个适合于非结构化数据存储的数据库.另一个不同的是HBase基于列的而不是基于行的模式。

HBase – Hadoop Database,是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统,利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建起大规模结构化存储集群。 HBase是Google Bigtable的开源实现,类似Google Bigtable利用GFS作为其文件存储系统,HBase利用Hadoop HDFS作为其文件存储系统;Google运行MapReduce来处理Bigtable中的海量数据,HBase同样利用Hadoop MapReduce来处理HBase中的海量数据;Google Bigtable利用 Chubby作为协同服务,HBase利用Zookeeper作为对应。

HBase访问接口

Native Java API,最常规和高效的访问方式,适合Hadoop MapReduce Job并行批处理HBase表数据

HBase Shell,HBase的命令行工具,最简单的接口,适合HBase管理使用

Thrift Gateway,利用Thrift序列化技术,支持C++,PHP,Python等多种语言,适合其他异构系统在线访问HBase表数据

REST Gateway,支持REST 风格的Http API访问HBase, 解除了语言限制

Pig,可以使用Pig Latin流式编程语言来操作HBase中的数据,和Hive类似,本质最终也是编译成MapReduce Job来处理HBase表数据,适合做数据统计

Hive,当前Hive的Release版本尚没有加入对HBase的支持,但在下一个版本Hive 0.7.0中将会支持HBase,可以使用类似SQL语言来访问HBase

特征

主要功能特性有:

支持数十亿行X上百万列

采用分布式架构 Map/reduce

对实时查询进行优化

高性能 Thrift网关

通过在server端扫描及过滤实现对查询操作预判

支持 XML, Protobuf, 和binary的HTTP

基于 Jruby( JIRB)的shell

对配置改变和较小的升级都会重新回滚

不会出现单点故障

堪比MySQL的随机访问性能

官方网站

http://hbase.apache.org/

4、cassandra

介绍

Cassandra是一个混合型的非关系的数据库,类似于Google的BigTable。其主要功能比Dynomite(分布式的Key-Value存储系统)更丰富,但支持度却不如文档存储MongoDB(介于关系数据库和非关系数据库之间的开源产品,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。支持的数据结构非常松散,是类似json的bjson格式,因此可以存储比较复杂的数据类型。)Cassandra最初由Facebook开发,后转变成了开源项目。它是一个网络社交云计算方面理想的数据库。以Amazon专有的完全分布式的Dynamo为基础,结合了Google BigTable基于列族(Column Family)的数据模型。P2P去中心化的存储。很多方面都可以称之为Dynamo 2.0。

特性

和其他数据库比较,有几个突出特点:

模式灵活 :使用Cassandra,像文档存储,你不必提前解决记录中的字段。你可以在系统运行时随意的添加或移除字段。这是一个惊人的效率提升,特别是在大型部 署上。

真正的可扩展性 :Cassandra是纯粹意义上的水平扩展。为给集群添加更多容量,可以指向另一台电脑。你不必重启任何进程,改变应用查询,或手动迁移任何数据。

多数据中心识别 :你可以调整你的节点布局来避免某一个数据中心起火,一个备用的数据中心将至少有每条记录的完全复制。

一些使Cassandra提高竞争力的其他功能:

范围查询 :如果你不喜欢全部的键值查询,则可以设置键的范围来查询。

列表数据结构 :在混合模式可以将超级列添加到5维。对于每个用户的索引,这是非常方便的。

分布式写操作 :有可以在任何地方任何时间集中读或写任何数据。并且不会有任何单点失败。

官方网站

http://cassandra.apache.org/

5、Hypertable

介绍

Hypertable是一个开源、高性能、可伸缩的数据库,它采用与Google的Bigtable相似的模型。在过去数年中,Google为在 PC集群 上运行的可伸缩计算基础设施设计建造了三个关键部分。第一个关键的基础设施是Google File System(GFS),这是一个高可用的文件系统,提供了一个全局的命名空间。它通过跨机器(和跨机架)的文件数据复制来达到高可用性,并因此免受传统 文件存储系统无法避免的许多失败的影响,比如电源、内存和网络端口等失败。第二个基础设施是名为Map-Reduce的计算框架,它与GFS紧密协作,帮 助处理收集到的海量数据。第三个基础设施是Bigtable,它是传统数据库的替代。Bigtable让你可以通过一些主键来组织海量数据,并实现高效的 查询。Hypertable是Bigtable的一个开源实现,并且根据我们的想法进行了一些改进。

特性

主要功能特点:

负载均衡的处理

版本控制和一致性

可靠性

分布为多个节点

官方网站

http://hypertable.org/

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