Slide về Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu Mongo DB

Nội dung chính: Giới thiệu về NoSQL+ Khái niệm NoSQL+ Đặc điểm của NoSQL+ Các dạng NoSQL+ Ưu, nhược điểm của NoSQL+ Một số hệ quản trị NoSQL phổ biến Giới thiệu về MongoDB+ Khái niệm+ Mục đích và đối tượng+ Mô hình dữ liệu+ Chỉ mục+ Xử lý truy vấn và giao tác đồng thời+ So sánh đánh giá hiệu năng của MongoDB và MySQL

Hệ quản trị sở liệu MongoDB Thành viên nhóm: Đặng Thị Khôi Dương Thị Huế Trần Trung Hiếu Nội dung Giới thiệu NoSQL      Khái niệm NoSQL Đặc điểm NoSQL Các dạng NoSQL Ưu, nhược điểm NoSQL Một số hệ quản trị NoSQL phổ biến Giới thiệu MongoDB       Khái niệm Mục đích đối tượng Mô hình liệu Chỉ mục Xử lý truy vấn giao tác đồng thời So sánh đánh giá hiệu MongoDB MySQL Khái niệm NoSQL  NoSQL có nghĩa Non-Relational (NoRel) - không ràng buộc  NoSQL hệ sở liệu non-relational (không ràng buộc, open source, horizontal scalable (khả mở rộng theo chiều ngang)  NoSQL lưu trữ, xử lý từ lượng nhỏ hàng petabytes liệu hệ thống có độ chịu tải, lỗi cao với đòi hỏi tài nguyên phần cứng thấp Đặc điểm NoSQL  NoSQL lưu trữ liệu theo dạng cặp giá trị “key – value” Sử dụng số lượng lớn node để lưu trữ thông tin    Chấp nhận liệu bị trùng lặp số node lưu thông tin giống Phi quan hệ – ràng buộc cho việc quán liệu Tính quán không theo thời gian thực Các dạng NoSQL  Key – value data stores: Dữ liệu lưu dạng cặp key – value Giá trị truy xuất thông qua key  Column-based –Tabular: Cơ sở liệu tổ chức dạng bảng  Document-based: Dữ liệu lưu trữ tổ chức dạng tập hợp document  Graph-based data-stores: áp dụng lý thuyết đồ thị khoa học máy tính để lưu trữ truy xuất liệu, tập trung vào tính rời rạc phần liệu Ưu, nhược điểm NoSQL Ưu điểm:      Hiệu suất hoạt động cao Khả phân trang NoSQL nguồn mở Việc mở rộng phạm vi mềm dẻo NoSQL phù hợp với công nghệ đám mây Ưu, nhược điểm NoSQL Nhược điểm:     Cấu trúc liệu phi quan hệ Nguồn mở có nghĩa hỗ trợ không đồng cho doanh nghiệp Thiếu tinh thông Những vấn đề tính tương thích Một số hệ quản trị NoSQL phổ biến   MongoDB Redis: lưu trữ liệu thống kê đọc, viết thường xuyên   Memcache: lưu trữ phiên làm việc web, khóa, số thống kê ngắn hạn Hadoop: CSDL dạng tự do, lưu trữ liệu lớn số thống kê thời tiết công việc phân tích nghiệp vụ Cassandra Riak: làm việc tốt môi trường với ứng dụng có tính sẵn sàng cao, thời gian sống tối đa sống Hệ quản trị MongoDB Khái niệm  MongoDB mã nguồn mở tập tài liệu dùng chế NoSQL để truy vấn  có khả tính toán với tốc độ cao không giống hệ quản trị CSDL  MongoDB lưu liệu cấu trúc dạng giống với JSON (JavaScript Object Notation) gọi tên BSON Mô hình liệu Giới thiệu mô hình hóa liệu    Dữ liệu MongoDB có lược đồ linh hoạt  Tuy nhiên, thực tế, tài liệu collection chia sẻ cấu trúc tương tự collection MongoDB không bắt buộc cấu trúc tài liệu Mỗi tài liệu khớp với trường liệu thực thể đại diện, liệu có biến thể đáng kể Mô hình liệu Dữ liệu lưu trữ văn     MongoDB lưu trữ liệu văn dạng biểu diễn nhị phân BSON (Binary JSON) Các văn có cấu trúc tương tự thường nhóm thành sưu tập Các sưu tập tương tự bảng sở liệu quan hệ, văn tương tự hàng, trường tương tự cột Một ghi MongoDB lưu trữ văn bản, sở liệu quan hệ lại thường lưu nhiều bảng Mô hình liệu Không có phép nối  Nối bảng với thành bảng sở liệu quan hệ cho phép truy vấn liệu liên quan với nhiều cột,   bảng nối với thể quan hệ liệu Có phương thức cho phép biểu diễn quan hệ liệu • • tham chiếu (references) văn nhúng (embedded documents) Mô hình liệu Tham chiếu – References  Tham chiếu lưu giữ mối quan hệ liệu collection Văn tham khảo  Văn tham khảo lưu trữ mối quan hệ liệu Mô hình liệu Văn nhúng  Tài liệu nhúng lưu trữ liệu liên quan cấu trúc tài liệu đơn  Văn nhúng để nhúng cấu trúc tài liệu lĩnh vực mảng tài liệu Chỉ mục (Index) Chỉ mục đơn:  Chỉ mục cấu trúc liệu, thu thập thông tin giá trị trường văn sưu tập  khởi tạo mục cách gọi hàm createIndex()  Chỉ mục mặc định: Một mục tạo _id Chỉ mục đặc biệt bị xóa, mục _id cho khóa  Các khóa nhúng: đánh mục khóa bên văn nhúng Chỉ mục (Index) Chỉ mục hỗn hợp khóa  MongoDB hỗ trợ đánh mục hỗn hợp nhiều khóa  Sử dụng hàm ensureIndex() để khởi tạo mục db.things.ensureIndex({j:1, name:-1});  Số với khóa hướng mục, 1: tăng dần, -1: giảm dần  Một mục hỗn hợp nhiều trường, truy vấn tập hợp đầu trường Chỉ mục (Index) Chỉ mục thưa thớt  Chỉ mục thưa thớt bao gồm văn có trường đánh mục (index) Bất kể văn bị thiếu trường đánh mục thưa thớt không lưu vào mục  Chỉ mục thưa thớt theo định nghĩa không đầy đủ hoạt động khác với mục đầy đủ  Khi sử dụng mục thưa thớt để xếp vài văn sưu tập không trả Chỉ mục (Index) Chỉ mục  Không có văn chèn mà giá trị khóa đánh mục trùng với văn mà tồn  Để tạo mục đảm bảo văn có giá trị trường name address ta thực hàm sau: db.things.createIndex ({name:1, address:1},{unique:true});  Khóa bị thiếu: văn lưu vào sưu tập việc đánh mục hay khóa đánh mục bị thiếu chèn vào với giá trị null db.things.createIndex ({name:1},{unique:true}); Chỉ mục (Index) Xóa mục  Xóa tất mục sưu tập: db.collection.dropIndexes();  Xóa mục đơn: db.collection.dropIndex({x: 1, y: -1}) ReIndex  Lệnh ReIndex xây dựng lại tất mục cho sưu tập db.myCollection.reIndex () Xử lý truy vấn/giao tác đồng thời Các loại khóa sử dụng MongoDB  MongoDB sư dụng khóa đa hạt cho phép hệ thống khóa mức toàn cục, mức database mức collection, cho phép engine lưu trữ đơn lẻ cài đặt điều khiển xử lý đồng thời mức  MongoDb sử dụng khóa đọc-đọc ghi cho phép đồng thời phía đọc chia sẻ quyền truy cập cho tài nguyên, database hay collection  Một số chế độ khóa: • Shared locking mode – S • Exclusive locking mode – X • Intent exclusive mode – IX • Intent shared mode – IS Xử lý truy vấn/giao tác đồng thời Cách thức khóa hạt hoạt động MongoDB WiredTiger engine  WiredTiger sử dụng điều khiển đồng thời lạc quan (optimistic concurrency control)  WiredTiger sử dụng intent locks mức global, database collection MMAPv1 engine  MMAPv1 engine sử dụng khóa mức collection Xử lý truy vấn/giao tác đồng thời Những lệnh phát sinh khóa database Operation Lock Type Issue a query Read lock Get more data from a cursor Read lock Insert data Write lock Remove data Write lock Update data Write lock Map-reduce Read lock and write lock, unless operations are specified as non-atomic Portions of map-reduce jobs can run concurrently Create an index Building an index in the foreground, which is the default, locks the database for extended periods of time Xử lý truy vấn/giao tác đồng thời Giao tác    MongoDB không hỗ trợ giao tác đa văn (multi-document transactions) Tuy nhiên, MongoDB cung cấp atomic operations văn đơn lẻ Các atomic operations mức văn đủ để giải vấn đề mà yêu cầu giao tác ACID sở liệu quan hệ So sánh đánh giá hiệu MongoDB MySQL Truy vấn Đưa person có Mysql MongoDB Kết tốt Lần Lần Trung bình Lần Lần Trung bình 2.1189 1.0573 1.5881 0.074 0.072 0.073 MongoDB 0.3051 1.8089 1.0567 0.002 0.002 0.002 MongoDB 56.8344 53.4062 55.1203 8.843 8.29 8.5665 MongoDB 8.3500 12.5239 10.43695 0.505 0.496 0.5005 MongoDB company_id > 100Đưa person_id có country_id=5 Đưa số country_id theo nhóm country_id Đưa person có company_id=192 country_id =5