NoSql入门和概述

NoSql入门和概述

入门概述

1 互联网时代背景下大机遇，为何用nosql

1. 单机MySQL的美好年代
在90年代，一个网站的访问量通常都不大，用单个数据库彻底能够轻松应付。
在那个时候，更多的都是静态网页，动态交互类型的网站很少。

上述架构下，咱们来看看数据存储的瓶颈是什么？
1.数据量的总大小 一个机器放不下时
2.数据的索引（B+ Tree）一个机器的内存放不下时
3.访问量(读写混合)一个实例不能承受
若是知足了上述1 or 3个，进化……

2. Memcached(缓存)+MySQL+垂直拆分
后来，随着访问量的上升，几乎大部分使用MySQL架构的网站在数据库上都开始出现了性能问题，web程序再也不仅仅专一在功能上，同时也在追求性能。程序员们开始大量的使用缓存技术来缓解数据库的压力，优化数据库的结构和索引。开始比较流行的是经过文件缓存来缓解数据库压力，可是当访问量继续增大的时候，多台web机器经过文件缓存不能共享，大量的小文件缓存也带了了比较高的IO压力。在这个时候，Memcached就天然的成为一个很是时尚的技术产品。

Memcached做为一个独立的分布式的缓存服务器，为多个web服务器提供了一个共享的高性能缓存服务，在Memcached服务器上，又发展了根据hash算法来进行多台Memcached缓存服务的扩展，而后又出现了一致性hash来解决增长或减小缓存服务器致使从新hash带来的大量缓存失效的弊端

3.Mysql主从读写分离
因为数据库的写入压力增长，Memcached只能缓解数据库的读取压力。读写集中在一个数据库上让数据库不堪重负，大部分网站开始使用主从复制技术来达到读写分离，以提升读写性能和读库的可扩展性。Mysql的master-slave模式成为这个时候的网站标配

4. 分表分库+水平拆分+mysql集群 在Memcached的高速缓存，MySQL的主从复制，读写分离的基础之上，这时MySQL主库的写压力开始出现瓶颈，而数据量的持续猛增，因为MyISAM使用表锁，在高并发下会出现严重的锁问题，大量的高并发MySQL应用开始使用InnoDB引擎代替MyISAM。
同时，开始流行使用分表分库来缓解写压力和数据增加的扩展问题。这个时候，分表分库成了一个热门技术，是面试的热门问题也是业界讨论的热门技术问题。也就在这个时候，MySQL推出了还不太稳定的表分区，这也给技术实力通常的公司带来了但愿。虽然MySQL推出了Myluster集群，但性能也不能很好知足互联网的要求，只是在高可靠性上提供了很是大的保证。

5. MySQL的扩展性瓶颈
MySQL数据库也常常存储一些大文本字段，致使数据库表很是的大，在作数据库恢复的时候就致使很是的慢，不容易快速恢复数据库。好比1000万4KB大小的文本就接近40GB的大小，若是能把这些数据从MySQL省去，MySQL将变得很是的小。关系数据库很强大，可是它并不能很好的应付全部的应用场景。MySQL的扩展性差（须要复杂的技术来实现），大数据下IO压力大，表结构更改困难，正是当前使用MySQL的开发人员面临的问题。

6.今天是什么样子？

7.为何用NoSQL
今天咱们能够经过第三方平台（如：Google,Facebook等）能够很容易的访问和抓取数据。用户的我的信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操做日志已经成倍的增长。咱们若是要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了, NoSQL数据库的发展也却能很好的处理这些大的数据。

2 是什NoSQL

(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不只仅是SQL”，
泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起，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，暴露了不少难以克服的问题，而非关系型的数据库则因为其自己的特色获得了很是迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤为是大数据应用难题，包括超大规模数据的存储。

（例如谷歌或Facebook天天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不须要固定的模式，无需多余操做就能够横向扩展。

3.能干什么

易扩展
NoSQL数据库种类繁多，可是一个共同的特色都是去掉关系数据库的关系型特性。
数据之间无关系，这样就很是容易扩展。也无形之间，在架构的层面上带来了可扩展的能力。

大数据量高性能
NoSQL数据库都具备很是高的读写性能，尤为在大数据量下，一样表现优秀。
这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。
通常MySQL使用Query Cache，每次表的更新Cache就失效，是一种大粒度的Cache，
在针对web2.0的交互频繁的应用，Cache性能不高。而NoSQL的Cache是记录级的，
是一种细粒度的Cache，因此NoSQL在这个层面上来讲就要性能高不少了

多段简直就是一个噩梦

NoSQL无需事先为要存储的数据创建字段，随时能够存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，
增删字段是一件很是麻烦的事情。若是是很是大数据量的表，增长字段简直就是一个噩梦

传统RDBMS VS NOSQL

RDBMS vs NoSQL

RDBMS
- 高度组织化结构化数据
- 结构化查询语言（SQL）
- 数据和关系都存储在单独的表中。
- 数据操纵语言，数据定义语言
- 严格的一致性
- 基础事务

NoSQL
- 表明着不只仅是SQL
- 没有声明性查询语言
- 没有预约义的模式
-键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
- 最终一致性，而非ACID属性
- 非结构化和不可预知的数据
CAP定理
- 高性能，高可用he
M

4 去哪下

Redis
memcache
Mongdb

5 怎么玩

KV
Cache
Persistence
……

3V+3高

一、大数据时代的3V

海量Volume
多样Variety
实时Velocity

二、互联网需求的3高

高并发
高可扩
高性能

当下的NoSQL经典应用

当下的应用是sql和nosql一块儿使用
阿里巴巴中文站商品信息如何存放
看看阿里巴巴中文网站首页
以女装/女包包为例
架构发展历程
演变过程
第5代
第5代架构使命
……
和咱们相关的，多数据源多数据类型的存储问题
1 商品基本信息
名称、价格，出厂日期，生产厂商等
关系型数据库：mysql/oracle目前淘宝在去O化(也即拿掉Oracle)，
注意，淘宝内部用的Mysql是里面的大牛本身改造过的
为何去IOE
2 商品描述、详情、评价信息(多文字类)
多文字信息描述类，IO读写性能变差
文档数据库MongDB中
3 商品的图片
商品图片展示类
分布式的文件系统中
淘宝本身的TFS
Google的GFS
Hadoop的HDFS
4 商品的关键字
搜索引擎，淘宝内用
ISearch
5 商品的波段性的热点高频信息
内存数据库
tair、Redis、Memcache
6 商品的交易、价格计算、积分累计
外部系统，外部第3方支付接口
支付宝
总结大型互联网应用(大数据、高并发、
多样数据类型)的难点和解决方案
难点
数据类型多样性
数据源多样性和变化重构
数据源改造而数据服务平台不须要大面积重构
解决办法
给学生画图介绍EAI和统一数据平台服务层
阿里、淘宝干了什么？UDSL
是什么
什么样
映射
API
热点缓存
……

NoSQL数据模型简介

以一个电商客户、订单、订购、地址模型来对比下关系型
数据库和非关系型数据库
传统的关系型数据库你如何设计？
ER图(1:1/1:N/N:N,主外键等常见)
nosql你如何设计
什么是BSON
给学生用BSon画出构建的数据模型
二者对比，问题和难点
为何上述的状况能够用聚合模型来处理
高并发的操做是不太建议有关联查询的，
互联网公司用冗余数据来避免关联查询
分布式事务是支持不了太多的并发的
启发学生，想一想关系模型数据库你如何查？
若是按照咱们新设计的BSon，是否是查询起来很可爱
聚合模型
KV键值
bson
列族
图形

NoSQL数据库的四大分类

KV键值：典型介绍
    新浪：BerkeleyDB+redis
    美团：redis+tair
    阿里、百度：memcache+redis
文档型数据库(bson格式比较多)：典型介绍
    CouchDB
    MongoDB
列存储数据库
    Cassandra, HBase
    分布式文件系统
图关系数据库
    它不是放图形的，放的是关系好比:朋友圈社交网络、广告推荐系统
    社交网络，推荐系统等。专一于构建关系图谱
    Neo4J, InfoGrid
四者对比

在分布式数据库中CAP原理CAP+BASE

传统的ACID分别是什么 A (Atomicity) 原子性 C (Consistency) 一致性 I (Isolation) 独立性 D (Durability) 持久性 CAP C:Consistency（强一致性） A:Availability（可用性） P:Partition tolerance（分区容错性） CAP的3进2 经典CAP图 BASE 是什么 分布式+集群简介