NoSQL,泛指非關(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。
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雖然NoSQL流行語火起來才短短一年的時間,但是不可否認(rèn),現(xiàn)在已經(jīng)開始了第二代運動。盡管早期的堆棧代碼只能算是一種實驗,然而現(xiàn)在的系統(tǒng)已經(jīng)更加的成熟、穩(wěn)定。不過現(xiàn)在也面臨著一個嚴(yán)酷的事實:技術(shù)越來越成熟——以至于原來很好的NoSQL數(shù)據(jù)存儲不得不進行重寫,也有少數(shù)人認(rèn)為這就是所謂的2.0版本。這里列出一些比較知名的工具,可以為大數(shù)據(jù)建立快速、可擴展的存儲庫。
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的擁護者們提倡運用非關(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)庫運用,這一概念無疑是一種全新的思維的注入。
對于NoSQL并沒有一個明確的范圍和定義,但是他們都普遍存在下面一些共同特征:
不需要預(yù)定義模式:不需要事先定義數(shù)據(jù)模式,預(yù)定義表結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)中的每條記錄都可能有不同的屬性和格式。當(dāng)插入數(shù)據(jù)時,并不需要預(yù)先定義它們的模式。
無共享架構(gòu):相對于將所有數(shù)據(jù)存儲的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的全共享架構(gòu)。NoSQL往往將數(shù)據(jù)劃分后存儲在各個本地服務(wù)器上。因為從本地磁盤讀取數(shù)據(jù)的性能往往好于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸讀取數(shù)據(jù)的性能,從而提高了系統(tǒng)的性能。
彈性可擴展:可以在系統(tǒng)運行的時候,動態(tài)增加或者刪除結(jié)點。不需要停機維護,數(shù)據(jù)可以自動遷移。
分區(qū):相對于將數(shù)據(jù)存放于同一個節(jié)點,NoSQL數(shù)據(jù)庫需要將數(shù)據(jù)進行分區(qū),將記錄分散在多個節(jié)點上面。并且通常分區(qū)的同時還要做復(fù)制。這樣既提高了并行性能,又能保證沒有單點失效的問題。
異步復(fù)制:和RAID存儲系統(tǒng)不同的是,NoSQL中的復(fù)制,往往是基于日志的異步復(fù)制。這樣,數(shù)據(jù)就可以盡快地寫入一個節(jié)點,而不會被網(wǎng)絡(luò)傳輸引起遲延。缺點是并不總是能保證一致性,這樣的方式在出現(xiàn)故障的時候,可能會丟失少量的數(shù)據(jù)。
BASE:相對于事務(wù)嚴(yán)格的ACID特性,NoSQL數(shù)據(jù)庫保證的是BASE特性。BASE是最終一致性和軟事務(wù)。
NoSQL數(shù)據(jù)庫并沒有一個統(tǒng)一的架構(gòu),兩種NoSQL數(shù)據(jù)庫之間的不同,甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過兩種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的不同??梢哉f,NoSQL各有所長,成功的NoSQL必然特別適用于某些場合或者某些應(yīng)用,在這些場合中會遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和其他的NoSQL。
即非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
MySQL的優(yōu)點:事務(wù)處理—保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性;由于以標(biāo)準(zhǔn)化為前提,數(shù)據(jù)更新的開銷很?。ㄏ嗤淖侄位旧现挥幸惶帲?;可以進行Join等復(fù)雜查詢
NoSQL的優(yōu)點:首先它是基于內(nèi)存的,也就是數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中,而不是像數(shù)據(jù)庫那樣把數(shù)據(jù)放在磁盤上,而內(nèi)存的讀取速度是磁盤讀取速度的幾十倍到上百倍,所以NoSQL工具的速度遠(yuǎn)比數(shù)據(jù)庫讀取速度要快得多,滿足了高響應(yīng)的要求。即使NoSQL將數(shù)據(jù)放在磁盤中,它也是一種半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù) 格式,讀取到解析的復(fù)雜度遠(yuǎn)比MySQL要簡單,這是因為MySQL存儲的是經(jīng)過結(jié)構(gòu)化、多范式等有復(fù)雜規(guī)則的數(shù)據(jù),還原為內(nèi)存結(jié)構(gòu)的速度較慢。NoSQL在很大程度上滿足了高并發(fā)、快速讀/和響應(yīng)的要求,所以它也是Java互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的利器。
簡單的擴展:典型例子是Cassandra,由于其架構(gòu)是類似于經(jīng)典的P2P,所以能通過輕松地添加新的節(jié)點來擴展這個集群;
低廉的成本:這是大多數(shù)分布式數(shù)據(jù)庫共有的特點,因為主要都是開源軟件,沒有昂貴的License成本;
NoSQL的缺點:大多數(shù)NoSQL數(shù)據(jù)庫都不支持事務(wù),也不像 SQL Server和Oracle那樣能提供各種附加功能,比如BI和報表等; 不提供對SQL的支持
那么該如何選擇?
如果規(guī)模和性能比24小時的數(shù)據(jù)一致性更重要,那NoSQL是一個理想的選擇 (NoSQL依賴于BASE模型——基本可用、軟狀態(tài)、最終一致性)。
但如果要保證到“始終一致”,尤其是對于機密信息和財務(wù)信息,那么MySQL很可能是最優(yōu)的選擇(MySQL依賴于ACID模型——原子性、一致性、獨立性和耐久性)。
如果關(guān)系數(shù)據(jù)庫在你的應(yīng)用場景中,完全能夠很好的工作,而你又是非常善于使用和維護關(guān)系數(shù)據(jù)庫的,那么我覺得你完全沒有必要遷移到NoSQL上面,除非你是個喜歡折騰的人。如果你是在金融,電信等以數(shù)據(jù)為王的關(guān)鍵領(lǐng)域,目前使用的是Oracle數(shù)據(jù)庫來提供高可靠性的,除非遇到特別大的瓶頸,不然也別貿(mào)然嘗試NoSQL。
然而,在WEB2.0的網(wǎng)站中,關(guān)系數(shù)據(jù)庫大部分都出現(xiàn)了瓶頸。在磁盤IO、數(shù)據(jù)庫可擴展上都花費了開發(fā)人員相當(dāng)多的精力來優(yōu)化,比如做分表分庫(database sharding)、主從復(fù)制、異構(gòu)復(fù)制等等,然而,這些工作需要的技術(shù)能力越來越高,也越來越具有挑戰(zhàn)性。如果你正在經(jīng)歷這些場合,那么我覺得你應(yīng)該嘗試一下NoSQL了。
具體問題具體分析
MySQL體積小、速度快、成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、便于查詢,可以保證數(shù)據(jù)的一致性,但缺乏靈活性。
NoSQL高性能、高擴展、高可用,不用局限于固定的結(jié)構(gòu),減少了時間和空間上的開銷,卻又很難保證數(shù)據(jù)一致性。
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何玩轉(zhuǎn) NoSQL數(shù)據(jù)庫作者:IT專家中國 Weather公司CIO Bryson Koehler整理MongoDBRiakCassandra等NoSQL數(shù)據(jù)庫特性指其重要特性NoSQL限制住 Weather公司致力于氣報告氣預(yù)報業(yè)務(wù)其并缺乏數(shù)據(jù)缺乏數(shù)據(jù)管理工具需要三種同NoSQL數(shù)據(jù)庫 近我向Weather 公司CIO Bryson Koehler提疑問除公司CIO,Bryson Koehler其業(yè)務(wù)單元孵化者,包括Weather ChannelWeatherFXWeather UndergroundIntellicast等Weather公司每獲取處理著約二0萬億字節(jié)數(shù)據(jù)外提供前全球氣狀況并航空公司緊中國服務(wù)貨運商公用事業(yè)保險及線氣中國站氣應(yīng)用程序用戶提供氣預(yù)報服務(wù)每需求增加數(shù)十億氣數(shù)據(jù)請求并且預(yù)期響應(yīng)間要一0毫秒左右 RiakWeather 公司臺NoSQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)于公司事務(wù)性存儲公用中國絡(luò)(SUN)數(shù)據(jù)獲取平臺運行亞馬遜中國絡(luò)服務(wù)(AWS)用區(qū)域并每一5頻率捕獲超二0億氣象數(shù)據(jù)信息所Riak具明確處理規(guī)模該公司使用Cassandra及新近添加MongoDB數(shù)據(jù)庫Weather中國 IOSAndroid移應(yīng)用程序服務(wù) Weather 公司使用同產(chǎn)品Koehler解釋說同工具同優(yōu)勢 Cassandra服務(wù)于Weather 公司及全球消費者使用第三氣應(yīng)用API數(shù)據(jù):我數(shù)據(jù)發(fā)平臺每秒處理數(shù)十萬事務(wù)我發(fā)現(xiàn)Cassandra用于全球發(fā)數(shù)據(jù)棒解決案并且[數(shù)據(jù)庫]讀取面體現(xiàn)高用性 本質(zhì)全球各消費者所使用數(shù)據(jù)服務(wù)包括Weather 公司第三氣應(yīng)用程序 MongoDB提供Weather中國中國站移應(yīng)用程序間層緩存功能:離我核API我沒全部Weather中國內(nèi)容所MongoDB容器發(fā)站W(wǎng)eather中國及AndroidiOS移應(yīng)用程序服務(wù)Mongo處些處基于其內(nèi)建JSON格式及靈性 Riak用于消費氣象數(shù)據(jù)觀測包括自世界各圖片視頻等:我喜Riak其優(yōu)秀數(shù)據(jù)攝取能力且種全球布式式實現(xiàn)于全球布式平臺獲取數(shù)據(jù)入站式數(shù)據(jù)庫真靠選擇 我曾聽說DatastaxBashoCouchbase高管貶低MongoDB擴展性MongoDB指向規(guī)模部署Facebook超二00萬臺移設(shè)備應(yīng)用程序提供支持eHarmony公司MongDB每處理著數(shù)十億潛比賽預(yù)約據(jù)Koehle所述MongoDBWeather中國Weather中國移應(yīng)用程序處理著每十億交易毫疑問通配置部署Mongo處理批量交易數(shù)據(jù) 盡管Koehler承認(rèn)樂于看MongoDB繼續(xù)使全球集群位置[功能]更加縫化且易于使用 些屬于全球性布式集群復(fù)制負(fù)載平衡CassandraRiak眾所周知功能 規(guī)模討論角度看少公司達(dá)Weather公司經(jīng)營規(guī)模易于發(fā)架構(gòu)靈性JSON數(shù)據(jù)處理使MongoDB世界流行NoSQL數(shù)據(jù)庫微軟IBM都進行MongoDB模仿微軟Azure DocumentDBIBM CloudantCassandraRiak Weather公司三NoSQL標(biāo)準(zhǔn)降低至兩程鞏固Koehler說公司沒準(zhǔn)備做 由于我構(gòu)造由許同數(shù)據(jù)解決案組中國狀結(jié)構(gòu)我目前環(huán)境已于復(fù)雜說我希望給團隊些自由空間讓我解所選擇利弊看些整合 候遷移件難事關(guān)于NoSQL數(shù)據(jù)庫重要事情困其 Koehler說架構(gòu)編碼確數(shù)據(jù)庫遷移另并難隨著模式自由及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存技術(shù)發(fā)展論前者key-value存儲或其形式轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)都十容易 特定產(chǎn)品進程自定義編碼復(fù)雜存儲程已經(jīng)復(fù)返Koehler說關(guān)于結(jié)構(gòu)化編碼確需要考慮?做避免特殊供應(yīng)商提供工具功能能讓身陷其舉亞馬遜中國絡(luò)服務(wù)(AWS)消息服務(wù)例 必讓服務(wù)云運行解釋說部署自RabbitMQ環(huán)境陷于其所原先部署AWS 應(yīng)用程序轉(zhuǎn)部署谷歌計算云服務(wù)論數(shù)據(jù)平臺存儲環(huán)境或云計算環(huán)境都要別讓自局限僅由供應(yīng)商提供范圍空間內(nèi) 轉(zhuǎn)
1. 使用python腳本可以輕松生成滿足條件的數(shù)據(jù),具體如下
#coding: utf-8import os, sys, time, datetimefrom itertools import izipN = 100000000def gen_meid(): returndef gen_seq(): returndef generate_message(meid,seq): ts = time.time(); time_st = datetime.datetime.fromtimestamp(ts).strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') print '/t'.join(( meid, seq, '/N', '/N', '/N', '/N', '0', '0', '0', '0', time_st, '/N', '/N', '0', '/N', '/N', '/N', '/N', time_st ))def main(args): print '/t'.join(( 'deviceID', 'battery', ... , 'accumulatedTime', 'createDate' )) // for mongodb, mysql delete for meid,seq in izip(gen_meid(),gen_seq()): generate_message(meid,seq) pass return 0#==============================if __name__ == "__main__": import sys main(sys.argv) pass#==============================
$ python a.py device.tsv
2. 切分?jǐn)?shù)據(jù)(可選)
tail -n +1 device.csv | head -n 5000000 part1.txt
tail -n +100001 device.csv | head -n 100000 part2.txt
tail -n +200001 device.csv | head -n 100000 part3.txt
tail -n +300001 device.csv | head -n 100000 part4.txt
3. 生成txt 文件
python a.py device.txt
每種nosql都有自己的語法。跟t-sql類數(shù)據(jù)庫的方式類似。但。不是用sql語句。而是他自身定義的讀取語句
Web1.0的時代,數(shù)據(jù)訪問量很有限,用一夫當(dāng)關(guān)的高性能的單點服務(wù)器可以解決大部分問題。
隨著Web2.0的時代的到來,用戶訪問量大幅度提升,同時產(chǎn)生了大量的用戶數(shù)據(jù)。加上后來的智能移動設(shè)備的普及,所有的互聯(lián)網(wǎng)平臺都面臨了巨大的性能挑戰(zhàn)。
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意即“不僅僅是SQL”,泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。
NoSQL 不依賴業(yè)務(wù)邏輯方式存儲,而以簡單的key-value模式存儲。因此大大的增加了數(shù)據(jù)庫的擴展能力。
Memcache Memcache Redis Redis MongoDB MongoDB 列式數(shù)據(jù)庫 列式數(shù)據(jù)庫 Hbase Hbase
HBase是Hadoop項目中的數(shù)據(jù)庫。它用于需要對大量的數(shù)據(jù)進行隨機、實時的讀寫操作的場景中。
HBase的目標(biāo)就是處理數(shù)據(jù)量非常龐大的表,可以用普通的計算機處理超過10億行數(shù)據(jù),還可處理有數(shù)百萬列元素的數(shù)據(jù)表。
Cassandra Cassandra
Apache Cassandra是一款免費的開源NoSQL數(shù)據(jù)庫,其設(shè)計目的在于管理由大量商用服務(wù)器構(gòu)建起來的龐大集群上的海量數(shù)據(jù)集(數(shù)據(jù)量通常達(dá)到PB級別)。在眾多顯著特性當(dāng)中,Cassandra最為卓越的長處是對寫入及讀取操作進行規(guī)模調(diào)整,而且其不強調(diào)主集群的設(shè)計思路能夠以相對直觀的方式簡化各集群的創(chuàng)建與擴展流程。
主要應(yīng)用:社會關(guān)系,公共交通網(wǎng)絡(luò),地圖及網(wǎng)絡(luò)拓譜(n*(n-1)/2)