超詳細的8 種 NoSQL 數據庫系統對比

NoSQL Redis 編程語言 大數據 JavaScript 波波說運維 2018-12-09

下面列舉下常見的8種nosql數據庫,目前用的最多是redis和mongodb,大家可以瞭解下:

超詳細的8 種 NoSQL 數據庫系統對比


1. CouchDB

  • 所用語言: Erlang
  • 特點:DB一致性,易於使用
  • 使用許可: Apache
  • 協議: HTTP/REST
  • 雙向數據複製,
  • 持續進行或臨時處理,
  • 處理時帶衝突檢查,
  • 因此,採用的是master-master複製(見編注2)
  • 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:適用於數據變化較少,執行預定義查詢,進行數據統計的應用程序。適用於需要提供數據版本支持的應用程序。

例如: CRM、CMS系統。 master-master複製對於多站點部署是非常有用的。

(編注2:master-master複製:是一種數據庫同步方法,允許數據在一組計算機之間共享數據,並且可以通過小組中任意成員在組內進行數據更新。)


2. Redis

超詳細的8 種 NoSQL 數據庫系統對比

  • 所用語言:C/C++
  • 特點:運行異常快
  • 使用許可: BSD
  • 協議:類 Telnet
  • 有硬盤存儲支持的內存數據庫,
  • 但自2.0版本以後可以將數據交換到硬盤(注意, 2.4以後版本不支持該特性!)
  • Master-slave複製(見編注3)
  • 雖然採用簡單數據或以鍵值索引的哈希表,但也支持複雜操作,例如 ZREVRANGEBYSCORE。
  • INCR & co (適合計算極限值或統計數據)
  • 支持 sets(同時也支持 union/diff/inter)
  • 支持列表(同時也支持隊列;阻塞式 pop操作)
  • 支持哈希表(帶有多個域的對象)
  • 支持排序 sets(高得分表,適用於範圍查詢)
  • Redis支持事務
  • 支持將數據設置成過期數據(類似快速緩衝區設計)
  • Pub/Sub允許用戶實現消息機制

最佳應用場景:適用於數據變化快且數據庫大小可遇見(適合內存容量)的應用程序。

例如:股票價格、數據分析、實時數據蒐集、實時通訊。

(編注3:Master-slave複製:如果同一時刻只有一臺服務器處理所有的複製請求,這被稱為 Master-slave複製,通常應用在需要提供高可用性的服務器集群。)


3. MongoDB

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  • 所用語言:C++
  • 特點:保留了SQL一些友好的特性(查詢,索引)。
  • 使用許可: AGPL(發起者: Apache)
  • 協議: Custom, binary( BSON)
  • Master/slave複製(支持自動錯誤恢復,使用 sets 複製)
  • 內建分片機制
  • 支持 javascript表達式查詢
  • 可在服務器端執行任意的 javascript函數
  • update-in-place支持比CouchDB更好
  • 在數據存儲時採用內存到文件映射
  • 對性能的關注超過對功能的要求
  • 建議最好打開日誌功能(參數 –journal)
  • 在32位操作系統上,數據庫大小限制在約2.5Gb
  • 空數據庫大約佔 192Mb
  • 採用 GridFS存儲大數據或元數據(不是真正的文件系統)

最佳應用場景:適用於需要動態查詢支持;需要使用索引而不是 map/reduce功能;需要對大數據庫有性能要求;需要使用 CouchDB但因為數據改變太頻繁而佔滿內存的應用程序。

例如:你本打算採用 MySQL或 PostgreSQL,但因為它們本身自帶的預定義欄讓你望而卻步。


4. Riak

  • 所用語言:Erlang和C,以及一些Javascript
  • 特點:具備容錯能力
  • 使用許可: Apache
  • 協議: HTTP/REST或者 custom binary
  • 可調節的分發及複製(N, R, W)
  • 用 JavaScript or Erlang在操作前或操作後進行驗證和安全支持。
  • 使用JavaScript或Erlang進行 Map/reduce
  • 連接及連接遍歷:可作為圖形數據庫使用
  • 索引:輸入元數據進行搜索(1.0版本即將支持)
  • 大數據對象支持( Luwak)
  • 提供“開源”和“企業”兩個版本
  • 全文本搜索,索引,通過 Riak搜索服務器查詢( beta版)
  • 支持Masterless多站點複製及商業許可的 SNMP監控

最佳應用場景:適用於想使用類似 Cassandra(類似Dynamo)數據庫但無法處理 bloat及複雜性的情況。適用於你打算做多站點複製,但又需要對單個站點的擴展性,可用性及出錯處理有要求的情況。

例如:銷售數據蒐集,工廠控制系統;對宕機時間有嚴格要求;可以作為易於更新的 web服務器使用。


5. Membase

  • 所用語言: Erlang和C
  • 特點:兼容 Memcache,但同時兼具持久化和支持集群
  • 使用許可: Apache 2.0
  • 協議:分佈式緩存及擴展
  • 非常快速(200k+/秒),通過鍵值索引數據
  • 可持久化存儲到硬盤
  • 所有節點都是唯一的( master-master複製)
  • 在內存中同樣支持類似分佈式緩存的緩存單元
  • 寫數據時通過去除重複數據來減少 IO
  • 提供非常好的集群管理 web界面
  • 更新軟件時軟無需停止數據庫服務
  • 支持連接池和多路複用的連接代理

最佳應用場景:適用於需要低延遲數據訪問,高併發支持以及高可用性的應用程序

例如:低延遲數據訪問比如以廣告為目標的應用,高併發的 web 應用比如網絡遊戲(例如 Zynga)


6. Neo4j

  • 所用語言: Java
  • 特點:基於關係的圖形數據庫
  • 使用許可: GPL,其中一些特性使用 AGPL/商業許可
  • 協議: HTTP/REST(或嵌入在 Java中)
  • 可獨立使用或嵌入到 Java應用程序
  • 圖形的節點和邊都可以帶有元數據
  • 很好的自帶web管理功能
  • 使用多種算法支持路徑搜索
  • 使用鍵值和關係進行索引
  • 為讀操作進行優化
  • 支持事務(用 Java api)
  • 使用 Gremlin圖形遍歷語言
  • 支持 Groovy腳本
  • 支持在線備份,高級監控及高可靠性支持使用 AGPL/商業許可

最佳應用場景:適用於圖形一類數據。這是 Neo4j與其他nosql數據庫的最顯著區別

例如:社會關係,公共交通網絡,地圖及網絡拓譜


7. Cassandra

  • 所用語言: Java
  • 特點:對大型表格和 Dynamo支持得最好
  • 使用許可: Apache
  • 協議: Custom, binary (節約型)
  • 可調節的分發及複製(N, R, W)
  • 支持以某個範圍的鍵值通過列查詢
  • 類似大表格的功能:列,某個特性的列集合
  • 寫操作比讀操作更快
  • 基於 Apache分佈式平臺儘可能地 Map/reduce
  • 我承認對 Cassandra有偏見,一部分是因為它本身的臃腫和複雜性,也因為 Java的問題(配置,出現異常,等等)

最佳應用場景:當使用寫操作多過讀操作(記錄日誌)如果每個系統組建都必須用 Java編寫(沒有人因為選用 Apache的軟件被解僱)

例如:銀行業,金融業(雖然對於金融交易不是必須的,但這些產業對數據庫的要求會比它們更大)寫比讀更快,所以一個自然的特性就是實時數據分析


8. HBase

(配合 ghshephard使用)

  • 所用語言: Java
  • 特點:支持數十億行X上百萬列
  • 使用許可: Apache
  • 協議:HTTP/REST (支持 Thrift,見編注4)
  • 在 BigTable之後建模
  • 採用分佈式架構 Map/reduce
  • 對實時查詢進行優化
  • 高性能 Thrift網關
  • 通過在server端掃描及過濾實現對查詢操作預判
  • 支持 XML, Protobuf, 和binary的HTTP
  • Cascading, hive, and pig source and sink modules
  • 基於 Jruby( JIRB)的shell
  • 對配置改變和較小的升級都會重新回滾
  • 不會出現單點故障
  • 堪比MySQL的隨機訪問性能

最佳應用場景:適用於偏好BigTable:)並且需要對大數據進行隨機、實時訪問的場合。

例如: Facebook消息數據庫(更多通用的用例即將出現)

編注4:Thrift 是一種接口定義語言,為多種其他語言提供定義和創建服務,由Facebook開發並開源。

當然,所有的系統都不只具有上面列出的這些特性。這裡我僅僅根據自己的觀點列出一些我認為的重要特性。與此同時,技術進步是飛速的,所以上述的內容肯定需要不斷更新。我會盡我所能地更新這個列表。


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