NoSQL,指的是非关系型的数据库。NoSQL,意即反SQL运动,是一项全新的数据库革命性运动,早期就有人提出,发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储,相对于目前铺天盖地的关系型数据库运用,这一概念
NoSQL,指的是非关系型的数据库。NoSQL,意即反SQL运动,是一项全新的数据库革命性运动,早期就有人提出,发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储,相对于目前铺天盖地的关系型数据库运用,这一概念无疑是一种全新的思维的注入。
反SQL运动的主要倡导者都是Web和
Java开发者,他们中许多人都在创业的初期历经了资金短缺并因此与
Oracle
说再见,然后效仿
Google
和Amazon的道路建设起自己的数据存储
解决方案
,并随后将自己的成果
开源
发布。现在,他们的开源数据商店
管理
着成百TB甚至PB的数据,由于Web 2.0和云计算的兴起,无论从
技术
上还是从经济上他们都无需再返回从前,甚至连想也不用想。
“Web 2.0的企业应该抓住机会,他们需要可扩展性,”总部设在伦敦的NoSQL会议组织者Johan Oskarsson说,他任职于著名的音乐网站Last.fm,其他的大多数与会者也都是
网络
开发者。
Oskarsson说,许多人甚至抛弃了
MySQL
开源数据库这个长期以来Web 2.0的宠儿,而改由NoSQL的方案来替代,因为优势实在是引人注目。51CTO.com之前曾报道过MySQL创始人宣布创建开源数据库联盟的消息,过度的商业化是MySQL失去原来的优势。
例如Facebook建立了自己的Cassandra数据商店并且在其网站上重点推出一项新的搜索功能
,没有
使用
到现有的MySQL数据库。据Facebook的工程师Avinash Lakshma介绍,Cassandra仅用0.12毫秒就可以写入50GB的数据,比MySQL快了超过2500倍。Google也开始公测他们的云数据库Fusion Tables,这是一个和传统数据库完全不同的数据库,主要优势能够简单的解决关系型数据库中管理不同类型数据麻烦,以及
排序
整合的常见操作的性能问题等。
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,例如:
1、High performance - 对数据库高并发读写的需求
web2.0网站要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态信息,所以基本上无法使用动态页面静态化技术,因此数据库并发负载非常高,往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住,但是应付上万次SQL写数据请求,
硬盘
IO就已经无法承受了。其实对于普通的BBS网站,往往也存在对高并发写请求的需求。
2、Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求
对于大型的SNS网站,每天用户产生海量的用户动态,以国外的Friendfeed为例,一个月就达到了2.5亿条用户动态,对于关系数据库来说,在一张2.5亿条记录的表里面进行SQL查询,效率是极其低下乃至不可忍受的。再例如大型web网站的用户登录
系统
,例如腾讯,盛大,动辄数以亿计的帐号,关系数据库也很难应付。
3、High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求
在基于web的架构当中,数据库是最难进行
横向
扩展的,当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候,你的数据库却没有办法像web
server
和app server那样简单的通过
添加
更多的
硬件
和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说,对数据库系统进行
升级
和扩展是非常痛苦的事情,往往需要停机维护和数据迁移,为什么数据库
不能
通过不断的添加
服务器
节点来实现扩展呢?
在上面提到的“三高”需求面前,关系数据库遇到了难以克服的障碍,而对于web2.0网站来说,关系数据库的很多主要特性却往往无用武之地,例如:
1、数据库事务一致性需求
很多web实时系统并不要求严格的数据库事务,对读一致性的要求很低,有些场合对写一致性要求也不高。因此数据库事务管理成了数据库高负载下一个沉重的负担。
2、数据库的写实时性和读实时性需求
对关系数据库来说,插入一条数据之后立刻查询,是肯定可以读出来这条数据的,但是对于很多web应用来说,并不要求这么高的实时性。
3、对复杂的SQL查询,特别是多表关联查询的需求
任何大数据量的web系统,都非常忌讳多个大表的关联查询,以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询,特别是SNS类型的网站,从需求以及
产品设计
角度,就避免了这种情况的产生。往往更多的只是单表的主键查询,以及单表的简单条件
分页
查询,SQL的功能被极大的弱化了。
因此,关系数据库在这些越来越多的应用场景下显得不那么合适了,为了解决这类问题的非关系数据库应运而生。
NoSQL 是非关系型数据存储的广义定义。它打破了长久以来关系型数据库与ACID理论大一统的局面。NoSQL 数据存储不需要固定的表
结构
,通常也不存在连接操作。在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势。该
术语
在 2009 年初得到了广泛认同。
当今的应用体系结构需要数据存储在横向伸缩性上能够满足需求。而 NoSQL 存储就是为了实现这个需求。Google 的BigTable与Amazon的Dynamo是非常成功的商业 NoSQL 实现。一些开源的 NoSQL 体系,如Facebook 的Cassandra, Apache
的HBase,也得到了广泛认同。从这些NoSQL项目的名字上看不出什么相同之处:Hadoop、Voldemort、Dynomite,还有其它很多。
如果您刚接触 NoSQL,那有必要学习一些背景知识。下列资料是国外一前沿技术分析师
认为非常有价值的 NoSQL 相关必读资料:
-
IE
R5bmFtbyDorrrmloc=" href="http://s3.amazonaws.com/AllThingsDistributed/sosp/amazon-dynamo-sosp2007.pdf">Amazon Dynamo 论文 。几乎所有懂 NoSQL 的人都阅读过它。
- Google 的 html">Bigtable 论文 。 也许您已经耳熟能详。
- Werner Vogels 的 “Eventually Consistent”
(发布于 ACM Queue
)。如果您对“最终一致性
”不是非常清晰,请阅读这篇文章。
- Brewer 的 CAP 理论
(可伸缩性的基础)在这里
可以找到非常好的诠释。也可以看看 2000 7 月 PODC 上 Brewer的原始幻灯片
。
-
sql
-debrief.html">在 2009 年 6 月在 SFO 的 NoSQL 见面会的幻灯片 。这些资料可以用经典的、关键的、将影响巨大的、值得纪念的来形容。
-
SQL Databases Don't Scale
是一篇简短、基础、直切问题的文章。除非您是一位在伸缩性问题
上身经百战的数据库管理员
,否则,这篇文章讲述的内容对于您可能是非常关键的。
-
Jonathan Ellis
的文章 NoSQL Ecosystem
以表格的方式对当今主流的分布式数据库
做了比较。类似的比较还有 Quick Reference to Alternative data storages
。Ellis 的文章除了表格对比外对于想了解 NoSQL 生态的人来说是非常值得一读的,该文章内涵丰富,短小精悍;而 Quick Reference to Alternative data storages
主要是表格,这些表格对比的内容又比 Ellis 的完整。
相关国外资源
http://nosql-databases.org
—— 该站点的标语是:“非关系型世界的终结向导!”,该站点非常确信自己是:“在互联网上拥有 NoSQL 相关链接最多的网站。”总之,该网站值得关注。
另外,作为 NoSQL 极客(geeks),请 follow @nosqlupdate
。另外,请 follow @al3xandru
(MyNoSQL blog
与 NoSQL Week in Review
的创建者)。NoSQL Week in Review
比较新,希望能保持正常更新,因为它确实很棒!
当然,您还可以看看 Ricky Ho 最近的博文,他总结了一些分布式数据存储技术关键点。他的博文中有两篇非常值得一看的文章:Query Processing for NoSQL Databases
,还有 NoSQL Design Patterns
。
相关国内资源
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RH134-Class-Notes.md