NoSQL之MongoDB

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mangodb

NoSQL介绍:

NoSQL数据管理系统是目前非常流行的一种非关系性、分布式、不支持ACID设计规范式的数据库;NoSQL简单的数据模型、元数据和数据分离、弱一致 性、高吞吐量、高水平扩展能力和低端硬件集群使其流行的主要原因,而mongodb就是NoSQL数据库一种非常流行的实现方式。

常见的NoSQL数据存储模型
列式模型 文档类型
应用场景:在分布式文件系统之上提供支持随机读写分离的分布式数据库

典型产品:HBase、Hypertable、Cassandra
数据模型:以“列”为中心进行存储,将相同的列存储在一起
优点:快速查询、高可扩展性、易于实现分布式扩展

应用场景:非强事务的web应用
典型产品:MongoDB、Elasticsearch、CouchDB
数据模型:键值模型,以文档存储
优点:数据模型无须事先定义
键值模型 图式模型
应用场景:
内容缓存,用于大量并发数据访问的高负载场景
典型产品:DynamoDB、Redis、Riak
数据模型:基于hash表实现的key-value
优点:查询速度快
应用场景:社交网络、推荐系统、关系图谱
典型产品:Neo4j、Infinite Graph、TITAN
数据模型:图式结构
优点:适用于图式场景计算

MongoDB的复制功能有两种类型:

  • 第一种类型:master/slave模型,这类模型与MySQL模型基本相同
  • 第二种模型:replica set复制集、副本集;服务于同一数据集的多个mongodb实例;与mysql的主从类似,但是要比mysql主从工作效率要高
    特性:

    • (1)至少三个节点,至少为奇数个节点
    • (2)当节点数不足时,使用arbiter(仲裁者)来参与
    • (3)heartbeat每2s中的信息监测以及自动失效转移

MongoDB复制集中特殊节点的类型:

  • (1)0优先级的节点:冷备节点,不会被选举成为主节点,但可以参与选举
  • (2)被隐藏的节点:首先是一个0优先级的从节点,且对客户端不可见
  • (3)延迟复制的节点:首先是一个0优先级的从节点,且复制时间落后于主节点一个固定时长
  • (4)arbiter:仲裁者,没有数据,只负责仲裁

MongoDB的复制架构:

  • (1)oplog:
    是存储在local数据库中,最小为1G,大小为固定的文件;同时又只有主节点才可以有写入操作,而从节点不会有写入操作;而local数据存放了数据 集的所有元数据和oplog,用于存储oplog的是一个名为oplog.rs的collection,oplog.rs的大小依赖于OS和文件系统;但 其大小可以自定义(oplogSize)
  • (2)heartbeat: 用于监测各个节点复制时的信息

MongoDB复制过程:

  • (1)初时同步:initial sync
    首先克隆所有数据库
    其次应用数据集的所有改变;复制oplog并应用于本地
    最后为所有collection构建索引
  • (2)回滚后追赶:post-rollback catch-up
  • (3)切分块迁移: sharding chunk mingratings

MongoDB的索引类型:

  • 单字段索引、组合索引(多字段索引)、多键索引、空间索引、文本索引、hash索引

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