MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展
的高性能数据存储解决方案。
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。它支持的数据结构非常松散,是类似json的bson格式,因此可以
存储比较复杂的数据类型。
Mongo最大的特点是它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。
MongoDB主要场景如下:
1)网站实时数据处理。非常适合实时的插入、更新与查询,并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
2)缓存。由于性能很高,它适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后,由它搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。
3)高伸缩性的场景。非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库,它的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。
不适用的场景如下:
1)要求高度事务性的系统。
2)传统的商业智能应用。
3)复杂的跨文档(表)级联查询。
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NoSQL概述
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NoSQL,指的是非关系型的数据库。NoSQL 有时也称作Not Only SQL 的缩写,
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是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。NoSQL 用于超大规模数据的存储
关系数据库对比非关系数据库
关系型数据库 NoSQL 数据库
高度组织化结构化数据 代表着不仅仅是SQL
结构化查询语言(SQL) 没有声明性查询语言
数据和关系都存储在单独的表中 没有预定义的模式
数据操作语言,数据定义语言 键-值对存储,列存储,文档存储,图形数据库
严格的一致性 最终一致性,而非ACID 属性
基础事务 非结构化和不可预知的数据
. CAP 定理
. 高性能,高可用性和可伸缩性
NoSQL数据库分类
列存储:Hbase/Cassandra
文档存储:MongoDB/CounchDB
key-value存储:Redis/Memcache
图存储:Neo4j/FlockDB
对象存储:Db4o
XML数据库:BaseX
CAP原则
CAP 定理(CAP theorem), 又被称作布鲁尔定理(Brewer's theorem), 它指出对于一个分布式计算系统来说,不可能同时满足以下三点:
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一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)
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可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)
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分区容错性(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不影响系统的继续运行)
CAP 理论的核心是:
一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性,可用性和分区容错性这三个需求,最多只能同时较好的满足两个
根据CAP 原理将NoSQL 数据库分成了满足CA 原则、满足CP 原则和满足AP 原则三大类:
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CA - 单点集群,满足一致性,可用性的系统,通常在可扩展性上不太强大。
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CP - 满足一致性,分区容错性的系统,通常性能不是特别高。
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AP - 满足可用性,分区容错性的系统,通常可能对一致性要求低一些。
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关系数据库 | MongoDB | 解释对比 |
Database | Database | 数据库/数据库 |
Table | Collection | 数据库表/集合 |
Row | Document | 数据库记录行/文档 |
Column | Field | 数据列/数据字段 |
Index | Index | 索引/索引 |
Table join | 表关联/MongoDB不支持 | |
Primary key | Object ID | 主键/MongoDB自动将_id设为主键 |
BSON( Binary Serialized Document Format) 是一种二进制形式的存储格式,
采用了类似于 C 语言结构体的名称、对表示方法,支持内嵌的文档对象和数组对象,具有轻量性、可遍历性、高效性的特点
Mongos是Sharded cluster的访问入口,强烈建议所有的管理操作、读写操作都通过mongos来完成,以保证cluster多个组件处于一致的状态。
Mongos本身并不持久化数据,Sharded cluster所有的元数据都会存储到Config Server,而用户的数据则会分散存储到各个shard。Mongos启动后,
会从config server加载元数据,开始提供服务,将用户的请求正确路由到对应的Shard。
MongoDB 的集群部署方案中有三类角色:
实际数据存储结点、配置文件存储结点和路由接入结点。
MongDB客户端访问过程:
连接的客户端直接与路由结点相连,从配置结点上查询数据,根据查询结果到实际的存储结点上查询和存储数据。
MongoDB 的部署方案:
单机部署、复本集(主备)部署、分片部署、复本集与分片混合部署。
Sharding分片技术(混合模式)高可用方案的大体架构图:
Sharding分片技术(混合模式)高可用方案架构下向mongodb写数据的流程图:
Sharding分片技术(混合模式)高可用方案架构下向mongodb读数据的流程图:
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