nosql解決方案為什么需要固態硬盤

Membase

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Membase 是 NoSQL 家族的一個新的重量級的成員。Membase是開源項目，源代碼采用了Apache2.0的使用許可。該項目托管在GitHub.Source tarballs上，可以下載beta版本的Linux二進制包。該產品主要是由North Scale的memcached核心團隊成員開發完成，其中還包括Zynga和NHN這兩個主要貢獻者的工程師，這兩個組織都是很大的在線游戲和社區網絡空間的供應商。

Membase容易安裝、操作，可以從單節點方便的擴展到集群，而且為memcached（有線協議的兼容性）實現了即插即用功能，在應用方面為開發者和經營者提供了一個比較低的門檻。做為緩存解決方案，Memcached已經在不同類型的領域（特別是大容量的Web應用）有了廣泛的使用，其中 Memcached的部分基礎代碼被直接應用到了Membase服務器的前端。

通過兼容多種編程語言和框架，Membase具備了很好的復用性。在安裝和配置方面，Membase提供了有效的圖形化界面和編程接口，包括可配置 的告警信息。

Membase的目標是提供對外的線性擴展能力，包括為了增加集群容量，可以針對統一的節點進行復制。 另外，對存儲的數據進行再分配仍然是必要的。

這方面的一個有趣的特性是NoSQL解決方案所承諾的可預測的性能，類準確性的延遲和吞吐量。通過如下方式可以獲得上面提到的特性：

◆ 自動將在線數據遷移到低延遲的存儲介質的技術（內存，固態硬盤，磁盤）

◆ 可選的寫操作一一異步，同步（基于復制，持久化）

◆ 反向通道再平衡[未來考慮支持]

◆ 多線程低鎖爭用

◆ 盡可能使用異步處理

◆ 自動實現重復數據刪除

◆ 動態再平衡現有集群

◆ 通過把數據復制到多個集群單元和支持快速失敗轉移來提供系統的高可用性。

MongoDB

MongoDB是一個介于關系數據庫和非關系數據庫之間的產品，是非關系數據庫當中功能最豐富，最像關系數據庫的。他支持的數據結構非常松散，是類似json的bjson格式，因此可以存儲比較復雜的數據類型。Mongo最大的特點是他支持的查詢語言非常強大，其語法有點類似于面向對象的查詢語言，幾乎可以實現類似關系數據庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數據建立索引。它的特點是高性能、易部署、易使用，存儲數據非常方便。

主要功能特性：

◆ 面向集合存儲，易存儲對象類型的數據

“面向集合”（Collenction-Oriented），意思是數據被分組存儲在數據集中，被稱為一個集合（Collenction)。每個 集合在數據庫中都有一個唯一的標識名，并且可以包含無限數目的文檔。集合的概念類似關系型數據庫（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定 義任何模式（schema)。

◆ 模式自由

模式自由（schema-free)，意味著對于存儲在mongodb數據庫中的文件，我們不需要知道它的任何結構定義。如果需要的話，你完全可以把不同結構的文件存儲在同一個數據庫里。

◆支持動態查詢

◆支持完全索引，包含內部對象

◆支持查詢

◆支持復制和故障恢復

◆使用高效的二進制數據存儲，包括大型對象（如視頻等）

◆自動處理碎片，以支持云計算層次的擴展性

◆支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP等多種語言

◆文件存儲格式為BSON（一種JSON的擴展）

BSON（Binary Serialized document Format）存儲形式是指：存儲在集合中的文檔，被存儲為鍵-值對的形式。鍵用于唯一標識一個文檔，為字符串類型，而值則可以是各種復雜的文件類型。

◆可通過網絡訪問

MongoDB服務端可運行在Linux、Windows或OS X平臺，支持32位和64位應用，默認端口為27017。推薦運行在64位平臺，因為MongoDB在32位模式運行時支持的最大文件尺寸為2GB。

MongoDB把數據存儲在文件中（默認路徑為：/data/db），為提高效率使用內存映射文件進行管理。

Hypertable

Hypertable是一個開源、高性能、可伸縮的數據庫，它采用與Google的Bigtable相似的模型。在過去數年中，Google為在PC集群 上運行的可伸縮計算基礎設施設計建造了三個關鍵部分。第一個關鍵的基礎設施是Google File System（GFS），這是一個高可用的文件系統，提供了一個全局的命名空間。它通過跨機器（和跨機架）的文件數據復制來達到高可用性，并因此免受傳統 文件存儲系統無法避免的許多失敗的影響，比如電源、內存和網絡端口等失敗。第二個基礎設施是名為Map-Reduce的計算框架，它與GFS緊密協作，幫 助處理收集到的海量數據。第三個基礎設施是Bigtable，它是傳統數據庫的替代。Bigtable讓你可以通過一些主鍵來組織海量數據，并實現高效的 查詢。Hypertable是Bigtable的一個開源實現，并且根據我們的想法進行了一些改進。

Apache Cassandra

Apache Cassandra是一套開源分布式Key-Value存儲系統。它最初由Facebook開發，用于儲存特別大的數據。Facebook在使用此系統。

主要特性：

◆ 分布式

◆ 基于column的結構化

◆ 高伸展性

Cassandra的主要特點就是它不是一個數據庫，而是由一堆數據庫節點共同構成的一個分布式網絡服務，對Cassandra 的一個寫操作，會被復制到其他節點上去，對Cassandra的讀操作，也會被路由到某個節點上面去讀取。對于一個Cassandra群集來說，擴展性能 是比較簡單的事情，只管在群集里面添加節點就可以了。

Cassandra是一個混合型的非關系的數據庫，類似于Google的BigTable。其主要功能比 Dynomite（分布式的Key-Value存 儲系統）更豐富，但支持度卻不如文檔存儲MongoDB（介于關系數據庫和非關系數據庫之間的開源產品，是非關系數據庫當中功能最豐富，最像關系數據庫 的。Cassandra最初由Facebook開發，后轉變成了開源項目。它是一個網絡社交云計算方面理想的數據庫。以Amazon專有的完全分布式的Dynamo為基礎，結合了Google BigTable基于列族（Column Family）的數據模型。P2P去中心化的存儲。很多方面都可以稱之為Dynamo 2.0。

CouchDB

所用語言： Erlang

特點：DB一致性，易于使用

使用許可： Apache

協議： HTTP/REST

雙向數據復制，持續進行或臨時處理，處理時帶沖突檢查，因此，采用的是master-master復制

MVCC – 寫操作不阻塞讀操作

可保存文件之前的版本

Crash-only（可靠的）設計

需要不時地進行數據壓縮

視圖：嵌入式 映射/減少

格式化視圖：列表顯示

支持進行服務器端文檔驗證

支持認證

根據變化實時更新

支持附件處理

因此， CouchApps（獨立的 js應用程序）

需要 jQuery程序庫

最佳應用場景：適用于數據變化較少，執行預定義查詢，進行數據統計的應用程序。適用于需要提供數據版本支持的應用程序。

例如：CRM、CMS系統。 master-master復制對于多站點部署是非常有用的。

和其他數據庫比較，其突出特點是：

◆ 模式靈活 ：使用Cassandra，像文檔存儲，你不必提前解決記錄中的字段。你可以在系統運行時隨意的添加或移除字段。這是一個驚人的效率提升，特別是在大型部 署上。

◆ 真正的可擴展性 ：Cassandra是純粹意義上的水平擴展。為給集群添加更多容量，可以指向另一臺電腦。你不必重啟任何進程，改變應用查詢，或手動遷移任何數據。

◆ 多數據中心識別 ：你可以調整你的節點布局來避免某一個數據中心起火，一個備用的數據中心將至少有每條記錄的完全復制。

◆ 范圍查詢 ：如果你不喜歡全部的鍵值查詢，則可以設置鍵的范圍來查詢。

◆ 列表數據結構 ：在混合模式可以將超級列添加到5維。對于每個用戶的索引，這是非常方便的。

◆ 分布式寫操作 ：有可以在任何地方任何時間集中讀或寫任何數據。并且不會有任何單點失敗。

問度娘，啥都有。

非關系型數據庫有哪些優缺點？

非關系型數據庫嚴格上不是一種數據庫，應該是一種數據結構化存儲方法的集合，可以是文檔或者鍵值對等。當初我在黑馬程序員培訓時候就學過。

優點：

1、格式靈活：存儲數據的格式可以是key,value形式、文檔形式、圖片形式等等，文檔形式、圖片形式等等，使用靈活，應用場景廣泛，而關系型數據庫則只支持基礎類型。

2、速度快：nosql可以使用硬盤或者隨機存儲器作為載體，而關系型數據庫只能使用硬盤；

3、高擴展性；

4、成本低：nosql數據庫部署簡單，基本都是開源軟件。

缺點：

1、不提供sql支持，學習和使用成本較高；

2、無事務處理；

3、數據結構相對復雜，復雜查詢方面稍欠。

非關系型數據庫的分類和比較：

1、文檔型

2、key-value型

3、列式數據庫

4、圖形數據庫

nosql數據庫是什么 具有代表性以key-value的形式存儲的

什么是NoSQL

大家有沒有聽說過“NoSQL”呢?近年，這個詞極受關注。看到“NoSQL”這個詞，大家可能會誤以為是“No!SQL”的縮寫，并深感憤怒：“SQL怎么會沒有必要了呢?”但實際上，它是“Not Only SQL”的縮寫。它的意義是：適用關系型數據庫的時候就使用關系型數據庫，不適用的時候也沒有必要非使用關系型數據庫不可，可以考慮使用更加合適的數據存儲。

為彌補關系型數據庫的不足，各種各樣的NoSQL數據庫應運而生。

為了更好地了解本書所介紹的NoSQL數據庫，對關系型數據庫的理解是必不可少的。那么，就讓我們先來看一看關系型數據庫的歷史、分類和特征吧。

關系型數據庫簡史

1969年，埃德加?6?1弗蘭克?6?1科德(Edgar Frank Codd)發表了劃時代的論文，首次提出了關系數據模型的概念。但可惜的是，刊登論文的《IBM Research Report》只是IBM公司的內部刊物，因此論文反響平平。1970年，他再次在刊物《Communication of the ACM》上發表了題為“A Relational Model of Data for Large Shared Data banks”(大型共享數據庫的關系模型)的論文，終于引起了大家的關注。

科德所提出的關系數據模型的概念成為了現今關系型數據庫的基礎。當時的關系型數據庫由于硬件性能低劣、處理速度過慢而遲遲沒有得到實際應用。但之后隨著硬件性能的提升，加之使用簡單、性能優越等優點，關系型數據庫得到了廣泛的應用。

通用性及高性能

雖然本書是講解NoSQL數據庫的，但有一個重要的大前提，請大家一定不要誤解。這個大前提就是“關系型數據庫的性能絕對不低，它具有非常好的通用性和非常高的性能”。毫無疑問，對于絕大多數的應用來說它都是最有效的解決方案。

突出的優勢

關系型數據庫作為應用廣泛的通用型數據庫，它的突出優勢主要有以下幾點:

保持數據的一致性(事務處理)

由于以標準化為前提，數據更新的開銷很小(相同的字段基本上都只有一處)

可以進行JOIN等復雜查詢

存在很多實際成果和專業技術信息(成熟的技術)

這其中，能夠保持數據的一致性是關系型數據庫的最大優勢。在需要嚴格保證數據一致性和處理完整性的情況下，用關系型數據庫是肯定沒有錯的。但是有些情況不需要JOIN，對上述關系型數據庫的優點也沒有什么特別需要，這時似乎也就沒有必要拘泥于關系型數據庫了。

關系型數據庫的不足

不擅長的處理

就像之前提到的那樣，關系型數據庫的性能非常高。但是它畢竟是一個通用型的數據庫，并不能完全適應所有的用途。具體來說它并不擅長以下處理：

大量數據的寫入處理

為有數據更新的表做索引或表結構(schema)變更

字段不固定時應用

對簡單查詢需要快速返回結果的處理

。。。。。。

NoSQL數據庫

為了彌補關系型數據庫的不足(特別是最近幾年)，NoSQL數據庫出現了。關系型數據庫應用廣泛，能進行事務處理和JOIN等復雜處理。相對地，NoSQL數據庫只應用在特定領域，基本上不進行復雜的處理，但它恰恰彌補了之前所列舉的關系型數據庫的不足之處。

易于數據的分散

如前所述，關系型數據庫并不擅長大量數據的寫入處理。原本關系型數據庫就是以JOIN為前提的，就是說，各個數據之間存在關聯是關系型數據庫得名的主要原因。為了進行JOIN處理，關系型數據庫不得不把數據存儲在同一個服務器內，這不利于數據的分散。相反，NoSQL數據庫原本就不支持JOIN處理，各個數據都是獨立設計的，很容易把數據分散到多個服務器上。由于數據被分散到了多個服務器上，減少了每個服務器上的數據量，即使要進行大量數據的寫入操作，處理起來也更加容易。同理，數據的讀入操作當然也同樣容易。

提升性能和增大規模

下面說一點題外話，如果想要使服務器能夠輕松地處理更大量的數據，那么只有兩個選擇：一是提升性能，二是增大規模。下面我們來整理一下這兩者的不同。

首先，提升性能指的就是通過提升現行服務器自身的性能來提高處理能力。這是非常簡單的方法，程序方面也不需要進行變更，但需要一些費用。若要購買性能翻倍的服務器，需要花費的資金往往不只是原來的2倍，可能需要多達5到10倍。這種方法雖然簡單，但是成本較高。

另一方面，增大規模指的是使用多臺廉價的服務器來提高處理能力。它需要對程序進行變更，但由于使用廉價的服務器，可以控制成本。另外，以后只要依葫蘆畫瓢增加廉價服務器的數量就可以了。

不對大量數據進行處理的話就沒有使用的必要嗎？

NoSQL數據庫基本上來說為了“使大量數據的寫入處理更加容易(讓增加服務器數量更容易)”而設計的。但如果不是對大量數據進行操作的話，NoSQL數據庫的應用就沒有意義嗎?

答案是否定的。的確，它在處理大量數據方面很有優勢。但實際上NoSQL數據庫還有各種各樣的特點，如果能夠恰當地利用這些特點將會是非常有幫助。具體的例子將會在第2章和第3章進行介紹，這些用途將會讓你感受到利用NoSQL的好處。

希望順暢地對數據進行緩存(Cache)處理

希望對數組類型的數據進行高速處理

希望進行全部保存

多樣的NoSQL數據庫

NoSQL數據庫存在著“key-value存儲”、“文檔型數據庫”、“列存儲數據庫”等各種各樣的種類，每種數據庫又包含各自的特點。下一節讓我們一起來了解一下NoSQL數據庫的種類和特點。

NoSQL數據庫是什么

NoSQL說起來簡單，但實際上到底有多少種呢?我在提筆的時候，到NoSQL的官方網站上確認了一下，竟然已經有122種了。另外官方網站上也介紹了本書沒有涉及到的圖形數據庫和對象數據庫等各個類別。不知不覺間，原來已經出現了這么多的NoSQL數據庫啊。

本節將為大家介紹具有代表性的NoSQL數據庫。

key-value存儲

這是最常見的NoSQL數據庫，它的數據是以key-value的形式存儲的。雖然它的處理速度非常快，但是基本上只能通過key的完全一致查詢獲取數據。根據數據的保存方式可以分為臨時性、永久性和兩者兼具三種。

臨時性

memcached屬于這種類型。所謂臨時性就是 “數據有可能丟失”的意思。memcached把所有數據都保存在內存中，這樣保存和讀取的速度非常快，但是當memcached停止的時候，數據就不存在了。由于數據保存在內存中，所以無法操作超出內存容量的數據(舊數據會丟失)。

在內存中保存數據

可以進行非常快速的保存和讀取處理

數據有可能丟失

永久性

Tokyo Tyrant、Flare、ROMA等屬于這種類型。和臨時性相反，所謂永久性就是“數據不會丟失”的意思。這里的key-value存儲不像memcached那樣在內存中保存數據，而是把數據保存在硬盤上。與memcached在內存中處理數據比起來，由于必然要發生對硬盤的IO操作，所以性能上還是有差距的。但數據不會丟失是它最大的優勢。

在硬盤上保存數據

可以進行非常快速的保存和讀取處理(但無法與memcached相比)

數據不會丟失

兩者兼具

Redis屬于這種類型。Redis有些特殊，臨時性和永久性兼具，且集合了臨時性key-value存儲和永久性key-value存儲的優點。Redis首先把數據保存到內存中，在滿足特定條件(默認是15分鐘一次以上，5分鐘內10個以上，1分鐘內10000個以上的key發生變更)的時候將數據寫入到硬盤中。這樣既確保了內存中數據的處理速度，又可以通過寫入硬盤來保證數據的永久性。這種類型的數據庫特別適合于處理數組類型的數據。

同時在內存和硬盤上保存數據

可以進行非常快速的保存和讀取處理

保存在硬盤上的數據不會消失(可以恢復)

適合于處理數組類型的數據

面向文檔的數據庫

MongoDB、CouchDB屬于這種類型。它們屬于NoSQL數據庫，但與key-value存儲相異。

不定義表結構

面向文檔的數據庫具有以下特征：即使不定義表結構，也可以像定義了表結構一樣使用。關系型數據庫在變更表結構時比較費事，而且為了保持一致性還需修改程序。然而NoSQL數據庫則可省去這些麻煩(通常程序都是正確的)，確實是方便快捷。

可以使用復雜的查詢條件

跟key-value存儲不同的是，面向文檔的數據庫可以通過復雜的查詢條件來獲取數據。雖然不具備事務處理和JOIN這些關系型數據庫所具有的處理能力，但除此以外的其他處理基本上都能實現。這是非常容易使用的NoSQL數據庫。

不需要定義表結構

可以利用復雜的查詢條件

面向列的數據庫

Cassandra、Hbase、HyperTable屬于這種類型。由于近年來數據量出現爆發性增長，這種類型的NoSQL數據庫尤其引人注目。

面向行的數據庫和面向列的數據庫

普通的關系型數據庫都是以行為單位來存儲數據的，擅長進行以行為單位的讀入處理，比如特定條件數據的獲取。因此，關系型數據庫也被稱為面向行的數據庫。相反，面向列的數據庫是以列為單位來存儲數據的，擅長以列為單位讀入數據。

高擴展性

面向列的數據庫具有高擴展性，即使數據增加也不會降低相應的處理速度(特別是寫入速度)，所以它主要應用于需要處理大量數據的情況。另外，利用面向列的數據庫的優勢，把它作為批處理程序的存儲器來對大量數據進行更新也是非常有用的。但由于面向列的數據庫跟現行數據庫存儲的思維方式有很大不同，應用起來十分困難。

高擴展性(特別是寫入處理)

應用十分困難

最近，像Twitter和Facebook這樣需要對大量數據進行更新和查詢的網絡服務不斷增加，面向列的數據庫的優勢對其中一些服務是非常有用的，但是由于這與本書所要介紹的內容關系不大，就不進行詳細介紹了。

總結：

NoSQL并不是No-SQL，而是指Not Only SQL。

NoSQL的出現是為了彌補SQL數據庫因為事務等機制帶來的對海量數據、高并發請求的處理的性能上的欠缺。

NoSQL不是為了替代SQL而出現的，它是一種替補方案，而不是解決方案的首選。

絕大多數的NoSQL產品都是基于大內存和高性能隨機讀寫的（比如具有更高性能的固態硬盤陣列），一般的小型企業在選擇NoSQL時一定要慎重！不要為了NoSQL而NoSQL，可能會導致花了冤枉錢又耽擱了項目進程。

NoSQL不是萬能的，但在大型項目中，你往往需要它！

文章題目：NoSQL使用什么硬盤,為什么使用NoSQL
網站URL：http://vcdvsql.cn/article22/dsiehjc.html

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