MongoDB概述及存储结构课件.ppt
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1、mongoDB的概述与存储结构,汇报人:,2023/1/23,1,01,第一章 mongoDB概述,02,第二章 存储体系结构,背后的故事,硬实力,软实力,Contents,目,录,崛起的法宝,2023/1/23,2,背后的故事,1,崛起的法宝,2,第一章 mongoDB概述,2023/1/23,3,背后的故事Web2.0来袭,1.互联网应用用户量剧增2.数据量呈几何级数增长3.高并发的读写,2023/1/23,4,背后的故事RDBMS的困境,1.数据库并发负载高2.海量数据存储和访问3.数据库数据越来越大4.事务管理的负担5.对关系型数据库读/写实时性的忽略6.多表关联查询被弱化,2023/
2、1/23,5,背后的故事NoSQL的崛起,NoSQL全称是Not Only Sql,指的是非关系型的数据库。NoSQL数据库主要应用于web2.0的大规模系统,具有模式灵活、最终一致性、面向海量数据、分布式、开源、水平可扩展、配置简单、非关系型等特点。,2023/1/23,6,背后的故事mongoDB的前世今生,2007年10月,MongoDB由10gen团队所发展,2009年2月首度推出MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品MongoDB 是由C+语言编写的开源数据库系统MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或OSX平台,支持32位和64位应用,2023/
3、1/23,7,崛起的法宝vs RDBMS,2023/1/23,8,崛起的法宝数据模型,MongoDB 数据库是一个面向集合且模式自由的文档类型数据库。1.面向集合面 向 集 合 是 指 数 据 被 分 组 存 在 在 数 据 集 中,被 称 为 一 个 集 合(Collencton=table)。集合类似于关系型数据库的表(table),不同于表的是,集合不需要定义任何模式,集合在存储文档,一个文档类似于关系型数据库的一条记录。在 MongoDB 中,要操作一个表并不需要创建它,可以直接往集合中插入数据,如果集合不存在,它会自动创建这个集合。2.模式自由模式自由就是对存储在 MongoDB 数
4、据库中的数据,我们不需要知道它是什么结构(可以是任何的文档)。3.文档型文档型存储的数据是键值对的集合,键是字符串,值可以是数据类型集合中的任意类型,包括数组和文档。我们把这个数据格式称为 BSON(Binary Serialized Document Notation),2023/1/23,9,崛起的法宝功能性,1.完整的索引支持:可以对文档创建索引,甚至还可以对内嵌文档以及数组创建索引。MongoDB 的查询优化器会自动分析查询语句,然后生成一个高效的查询集合。2.动态查询:MongoDB 的查询指令使用 JSON 形式,使查询表达式变得非常丰富,还可以非常容易地查询文档中的内嵌对象和数组
5、。3.查询监视:MongoDB 提供了很多性能监视工具,用于分析数据库操作的性能。,2023/1/23,10,崛起的法宝功能性(续),4.复制及自动故障转移:MongoDB 数据库支持服务器之间的复制,从节点可以复制主节点的数据,主节点的所有对数据的操作都会同步到从节点。从节点的数据跟主节点的数据是完全一样的,以作备份。主节点发生故障之后,从节点可以升级为主节点,也可以通过从节点对故障主节点进行数据恢复。5.高效地传统存储方式:支持二进制数据及大型对象(如视频),可以将图片文件甚至视频转换成二进制的数据存储到数据库中。6.自动分片以支持云级别的伸缩性:可以水平扩展数据库集群,动态添加片(服务器
6、)。,2023/1/23,11,崛起的法宝其他招式,1.拓展功能强大2.便于管理3.适用于多种场合,2023/1/23,12,硬实力,1,软实力,2,第二章 存储结构,2023/1/23,13,VS.,硬实力磁盘,数据的存储总离不开磁盘,因此mongodb的数据存储设备当然也只能是磁盘。官方建议采用SSD固态硬盘。,mongod,Data fileSSD,Journal HDD,Log HDD,优化的IO部署方案,数据IO:随机访问为主,x:12,DiskLoc:xx,Read:DiscLoc:xx,DisckLoc:xx,无冗余,写性能一般,写入速度慢,条带化+镜像性能好+数据冗余,建议的R
7、AID Level,硬实力存储引擎,存储引擎是数据库管理系统的一个重要组成部分。它的主要职责就是负责把数据存储到硬盘和把数据从硬盘检索出来。MySQL和Riak均支持多个不同的存储引擎。不同的存储引擎对不同的应用需求有特别的优化。如某个存储引擎可以是专为高并发写设计的,而另一个则是为高压缩率设计从而达到节省磁盘空间的目标。mongoDB默认采用的存储引擎是操作系统底层提供的内存映射文件(MMAP)(至今也只有一种)。,2023/1/23,18,硬实力内存映射,硬实力故障恢复,复制集,一个典型的集群结构如下:,Shards每一个shard包括一个或多个服务和存储数据的mongod进程(mongo
8、d是MongoDB数据的核心进程),典型的每个shard开启多个服务来提高服务的可用性。这些服务/mongod进程在shard中组成一个复制集。,硬实力负载均衡,2023/1/23,21,软实力数据类型,null 布尔 ture|false整数 123浮点 12.3字符串“hello world”对象ID 用 new ObjectId()来申明。日期 用 new Date()来申明时间戳数组“apple”,”blanan”,”pear”内嵌文档“username”:“jone”,“age”:13,“contact”:“home”:”123”,”moblie”:”456”RegExp 正则表达式
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