一、什么是nosql?
NoSql(Nosql=not Only SQL),意思是“不仅仅是SQL”,泛指非关系型数据库。随着web2.0的快速发展,传统的关系型数据库在应对web2.0存动态网站已经显得力不从心,暴露了跟多难以解决的问题,而非关系型、分布式数据存储得到了快速的发展。
二、传统关系型数据库的美好时代到瓶颈
传统的关系型数据库具有不错的性能,高稳定性,久经历史考验,而且功能简单,功能强大。
在90年代,一个网站的访问量一般都不大,用单个数据库完全可以轻松应对。在那个时候,更多都是静态的网页,动态交互类型网站并不多。
三、Memcached(缓存)+MYSQL+垂直拆分
后来随着访问量的不断上升,几乎大部分使用MySQL架构的网站在数据库上都出现了性能问题,web程序不在仅仅专注于功能上,同时也在追求性能。程序员们开始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。开始比较流行的是通过缓存文件来缓解数据的压力,但是当访问量继续增大的时候,多台web机器通过文件缓存不能共享,大量的小文件缓存也带来了比较高的IO压力。在这个时候,Memcached就自然的成为一个非常时尚的技术产品。
Memcached作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,然后出现一致性hash来解决增加或减少缓存服务导致重新hash带来的大量缓存失效的弊端。
四、MySQL主从读写分离
由于数据库的写入压力增加,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,以提高读写性能和读库的扩展性。MySQL的master-salve模式成为这个时候的网站标配了。
五、分库分表+水平拆分+MySQL集群
在Memcached的高速缓存,MySQL的主从复制,读写分离之上,这时MySQL主库的写压力开始出现瓶颈,而数据量的持续猛增,由于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。
同时开始使用分库分表来缓解写压力和数据增长的扩展问题。这个时候,分表分库成了一个热门技术。也在这个时候,MySQL推出了还不太稳定的表分区,这也给技术实力一般的公司带来了希望。虽然MySQL推出了MySQL Cluster集群,但性能也不能很好满足互联网的要求,只是在可靠性上提供了非常大的保证。
六、MySQL扩展瓶颈
MySQL数据库也经常存储一些大文本字段,导致数据库表非常的大,在做数据库恢复的时候就导致非常的慢,不容易快速恢复数据库。比如1000万4KB大小的文本就接近40GB的大小,如果能把这些数据从MySQL省去,MySQL将变得非常的小。关系数据库很强大,但是它并不能很好的应付所有的应用场景。MySQL的扩展性差(需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。
七、NoSql的优势
<1>易扩展
NoSql数据库种类繁多,但是一个共同的特点都是去掉关系型数据库的关系型特性。数据间无关系,这样就非常容易扩展。也无形之间,在架构的层面上带来了可扩展的能力。
<2>大数据量,高性能
NoSQL 数据库都具有非常高的读写性能,尤其在大数据量下,同样表现优秀。这得益于它的无关系性,数据库的结构简单。一般 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,所以 NoSQL 在这个层面上来说就要性能高很多了。
<3>灵活的数据模型
NoSQL 无需事先为要存储的数据建立字段,随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里,增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表,增加字段简直就是一个噩梦。这点在大数据量的 web2.0 时代尤其明显。
<4>高可用
NoSQL 在不太影响性能的情况,就可以方便的实现高可用的架构。比如 Cassandra,HBase 模型,通过复制模型也能实现高可用
参考 (https://baike.baidu.com/item/NoSQL/8828247?fr=aladdin)