㈠ Nosql 和 SQL的區別
簡單說來:sql是關系型資料庫的結構化查詢語言,而nosql,一般代指菲關系型資料庫,sql語句就不能用來,不過有些有leisql的查詢語言,且nosql資料庫沒有統一的查詢語言。
㈡ 衡量資料庫性能的重要指標
具體來說,本文包括以下內容:
事務
查詢性能
用戶和查詢沖突
容量
配置
NoSQL 資料庫
- 圖1-基於基線評估當前事務響應時間
事務
事務可以觀察真實用戶的行為:能夠在應用交互時捕獲實時性能。眾所周知,測量事務的性能包括獲取整個事務的響應時間和組成事務的各個部分的響應時間。通常我們可以用這些響應時間與滿足事務需求的基線對比,來確定當前事務是否處於正常狀態。
如果你只想衡量應用的某個方面,那麼可以評估事務的行為。所以,盡管容器指標能夠提供更豐富的信息,並且幫助你決定何時對當前環境進行自動測量,但你的事務就足以確定應用性能。無需向應用程序伺服器獲取 CPU 的使用情況,你更應該關心用戶是否完成了事務,以及該事務是否得到了優化。
補充一個小知識點,事務是由入口點決定的,通過該入口點可以啟動事務與應用進行交互。
一旦定義了事務,會在整個應用生態系統中對其性能進行測量,並將每個事務與基線進行比對。例如,我們可能會決定當事務的響應時間與基線相比,一旦慢於平均響應時間的兩個標准差是否就應該判定為異常,如圖1所示。
用於評估事務的基線與正在進行的事務活動在時間上是一致的,但事務會由每個事務執行來完善。例如,當你選定一個基線,在當前事務結束之後,將事務與平均響應時間按每天的小時數和每周的天數進行對比,所有在那段時間內執行的事務都將會被納入下周的基線中。通過這種機制,應用程序可以隨時間而變化,而無需每次都重建原始基線;你可以將其看作是一個隨時間移動的窗口。
總之,事務最能反映用戶體驗的測量方法,所以也是衡量性能狀況最重要的指標。
查詢性能
最容易檢測到查詢性能是否正常的指標就是查詢本身。由查詢引起的問題可能會導致時間太長而無法識別所需數據或返回數據。所以不妨在查詢中排查以下問題。
1. 選擇過多冗餘數據
編寫查詢語句來返回適當的數據是遠遠不夠的,很可能你的查詢語句會返回太多列,從而導致選擇行和檢索數據變得異常緩慢。所以,最好是列出所需的列,而不是直接用 SELECT*。當需要在特定欄位中查詢時,該計劃可能會確定一個覆蓋索引從而加快結果返回。覆蓋索引通常會包含查詢中使用的所有欄位。這意味著資料庫可以僅從索引中產生結果,而不需要通過底層表來構建。
另外,列出結果中所需的列不僅可以減少傳輸的數據,還能進一步提高性能。
2. 表之間的低效聯接
聯接會導致資料庫將多組數據帶到內存中進行比較,這會產生多個資料庫讀取和大量 CPU。根據表的索引,聯接還可能需要掃描兩個表的所有行。如果寫不好兩個大型表之間的聯接,就需要對每個表進行完整掃描,這樣的計算量將會非常大。其他會拖慢聯接的因素包括聯接列之間存在不同的數據類型、需要轉換或加入包含 LIKE 的條件,這樣就會阻止使用索引。另外,還需注意避免使用全外聯接;在恰當的時候使用內部聯接只返回所需數據。
3. 索引過多或過少
如果查詢優化沒有可用的索引時,資料庫會重新掃描表來產生查詢結果,這個過程會生成大量的磁碟輸入/輸出(I/O)。適當的索引可以減少排序結果的需要。雖然非唯一值的索引在生成結果時,不能像唯一索引那樣方便。如果鍵越大,索引也會變大,並通過它們創建更多的磁碟 I/O。大多數索引是為了提高數據檢索的性能,但也需要明白索引本身也會影響數據的插入和更新,因為所有相關聯的指標都必須更新。
4. 太多的SQL導致爭用解析資源
任何 SQL 查詢在執行之前都必須被解析,在生成執行計劃之前需要對語法和許可權進行檢查。由於解析非常耗時,資料庫會保存已解析的 SQL 來重復利用,從而減少解析的耗時。因為 WHERE 語句不同,所以使用文本值的查詢語句不能被共享。這將導致每個查詢都會被解析並添加到共享池中,由於池的空間有限,一些已保存的查詢會被舍棄。當這些查詢再次出現時,則需要重新解析。
用戶和查詢沖突
資料庫支持多用戶,但多用戶活動也可能造成沖突。
1. 由慢查詢導致的頁/行鎖定
為了確保查詢產生精確的結果,資料庫必須鎖定表以防止在運行讀取查詢時再發生其他的插入和更新行為。如果報告或查詢相當緩慢,需要修改值的用戶可能需要等待至更新完成。鎖提示能幫助資料庫使用最小破壞性的鎖。從事務資料庫中分離報表也是一種可靠的解決方法。
2. 事務鎖和死鎖
當兩個事務被阻塞時會出現死鎖,因為每一個都需要使用被另一個佔用的資源。當出現一個普通鎖時,事務會被阻塞直到資源被釋放。但卻沒有解決死鎖的方案。資料庫會監控死鎖並選擇終止其中一個事務,釋放資源並允許該事務繼續進行,而另一個事務則回滾。
3. 批處理操作造成資源爭奪
批處理過程通常會執行批量操作,如大量的數據載入或生成復雜的分析報告。這些操作是資源密集型的,但可能影響在線用戶的訪問應用的性能。針對此問題最好的解決辦法是確保批處理在系統使用率較低時運行,比如晚上,或用單獨的資料庫進行事務處理和分析報告。
容量
並不是所有的資料庫性能問題都是資料庫問題。有些問題也是硬體不合適造成的。
1. CPU 不足或 CPU 速度太慢
更多 CPU 可以分擔伺服器負載,進一步提高性能。資料庫的性能不僅是資料庫的原因,還受到伺服器上運行其他進程的影響。因此,對資料庫負載及使用進行審查也是必不可少的。由於 CPU 的利用率時時在變,在低使用率、平均使用率和峰值使用率的時間段分別檢查該指標可以更好地評估增加額外的 CPU 資源是否有益。
2. IOPS 不足的慢磁碟
磁碟性能通常以每秒輸入/輸出操作(IOPS)來計。結合 I/O 大小,該指標可以衡量每秒的磁碟吞吐量是多少兆。同時,吞吐量也受磁碟的延遲影響,比如需要多久才能完成請求,這些指標主要是針對磁碟存儲技術而言。傳統的硬碟驅動器(HDD)有一個旋轉磁碟,通常比固態硬碟(SSD)或快閃記憶體更慢。直到近期,SSD 雖然仍比 HDD 貴,但成本已經降了下來,所以在市場上也更具競爭力。
3. 全部或錯誤配置的磁碟
眾所周知,資料庫會被大量磁碟訪問,所以不正確配置的磁碟可能帶來嚴重的性能缺陷。磁碟應該適當分區,將系統數據目錄和用戶數據日誌分開。高度活躍的表應該區分以避免爭用,通過在不同磁碟上存放資料庫和索引增加並行放置,但不要將操作系統和資料庫交換空間放置在同一磁碟上。
4. 內存不足
有限或不恰當的物理內存分配會影響資料庫性能。通常我們認為可用的內存更多,性能就越好。監控分頁和交換,在多個非繁忙磁碟中建立多頁面空間,進一步確保分頁空間分配足夠滿足資料庫要求;每個資料庫供應商也可以在這個問題上提供指導。
5. 網速慢
網路速度會影響到如何快速檢索數據並返回給終端用戶或調用過程。使用寬頻連接到遠程資料庫。在某些情況下,選擇 TCP/IP 協議而不是命名管道可顯著提高資料庫性能。
配置
每個資料庫都需設置大量的配置項。通常情況下,默認值可能不足以滿足資料庫所需的性能。所以,檢查所有的參數設置,包括以下問題。
1. 緩沖區緩存太小
通過將數據存儲在內核內存,緩沖區緩存可以進一步提高性能同時減少磁碟 I/O。當緩存太小時,緩存中的數據會更頻繁地刷新。如果它再次被請求,就必須從磁碟重讀。除了磁碟讀取緩慢之外,還給 I/O 設備增添了負擔從而成為瓶頸。除了給緩沖區緩存分配足夠的空間,調優 SQL 查詢可以幫助其更有效地利用緩沖區緩存。
2. 沒有查詢緩存
查詢緩存會存儲資料庫查詢和結果集。當執行相同的查詢時,數據會在緩存中被迅速檢索,而不需要再次執行查詢。數據會更新失效結果,所以查詢緩存是唯一有效的靜態數據。但在某些情況下,查詢緩存卻可能成為性能瓶頸。比如當鎖定為更新時,巨大的緩存可能導致爭用沖突。
3. 磁碟上臨時表創建導致的 I/O 爭用
在執行特定的查詢操作時,資料庫需要創建臨時表,如執行一個 GROUP BY 子句。如果可能,在內存中創建臨時表。但是,在某些情況下,在內存中創建臨時表並不可行,比如當數據包含 BLOB 或 TEXT 對象時。在這些情況下,會在磁碟上創建臨時表。大量的磁碟 I / O 都需要創建臨時表、填充記錄、從表中選擇所需數據並在查詢完成後舍棄。為了避免影響性能,臨時資料庫應該從主資料庫中分離出來。重寫查詢還可以通過創建派生表來減少對臨時表的需求。使用派生表直接從另一個 SELECT 語句的結果中選擇,允許將數據加到內存中而不是當前磁碟上。
NoSQL 資料庫
NoSQL 的優勢在於它處理大數據的能力非常迅速。但是在實際使用中,也應該綜合參考 NoSQL 的缺點,從而決定是否適合你的用例場景。這就是為什麼NoSQL通常被理解為 「不僅僅是 SQL」,說明了 NoSQL 並不總是正確的解決方案,也沒必要完全取代 SQL,以下分別列舉出五大主要原因。
1. 挑剔事務
難以保持 NoSQL 條目的一致性。當訪問結構化數據時,它並不能完全確保同一時間對不同表的更改都生效。如果某個過程發生崩潰,表可能會不一致。一致事務的典型代表是復式記賬法。相應的信貸必須平衡每個借方,反之亦然。如果雙方數據不一致則不能輸入。NoSQL 則可能無法保證「收支平衡」。
2. 復雜資料庫
NoSQL 的支持者往往以高效代碼、簡單性和 NoSQL 的速度為傲。當資料庫任務很簡單時,所有這些因素都是優勢。但當資料庫變得復雜,NoSQL 會開始分解。此時,SQL 則比 NoSQL 更好地處理復雜需求,因為 SQL 已經成熟,有符合行業標準的介面。而每個 NoSQL 設置都有一個唯一的介面。
3. 一致聯接
當執行 SQL 的聯接時,由於系統必須從不同的表中提取數據進行鍵對齊,所以有一個巨大的開銷。而 NoSQL 似乎是一個空想,因為缺乏聯接功能。所有的數據都在同一個表的一個地方。當檢索數據時,它會同時提取所有的鍵值對。問題在於這會創建同一數據的多個副本。這些副本也必須更新,而這種情況下,NoSQL 沒有功能來確保更新。
4. Schema設計的靈活性
由於 NoSQL 不需要 schema,所以在某些情況下也是獨一無二的。在以前的資料庫模型中,程序員必須考慮所有需要的列能夠擴展,能夠適應每行的數據條目。在 NoSQL 下,條目可以有多種字元串或者完全沒有。這種靈活性允許程序員迅速增加數據。但是,也可能存在問題,比如當有多個團體在同一項目上工作時,或者新的開發團隊接手一個項目時。開發人員能夠自由地修改資料庫,也可能會不斷實現各種各樣的密鑰對。
5. 資源密集型
NoSQL 資料庫通常比關系資料庫更加資源密集。他們需要更多的 CPU 儲備和 RAM 分配。出於這個原因,大多數共享主機公司都不提供 NoSQL。你必須注冊一個 VPS 或運行自己的專用伺服器。另一方面,SQL 主要是在伺服器上運行。初期的工作都很順利,但隨著資料庫需求的增加,硬體必須擴大。單個大型伺服器比多個小型伺服器昂貴得多,價格呈指數增長。所以在這種企業計算場景下,使用 NoSQL 更為劃算,例如那些由谷歌和 Facebook 使用的伺服器。
㈢ nosql會完全取代關系型資料庫嗎
不會的,兩者的適用場合不一樣,到目前為止,關系型數據還未完全替代文件型數據。 有些地方還在用層次型資料庫。
㈣ nosql和sql的區別
一樣是資料庫
NOSQL查詢速度快,但是佔用空間也大(都去索引那邊了)
但是NOSQL查詢復雜的邏輯關系的時候,只能批量獲取到本地去統計而SQL能通過條件和關聯表等方式進行篩選只顯示符合條件的語句。
NOSQL用於無條件或少條件下的存取。百億級數據也能快速取出。
SQL用於復雜的邏輯存取。在數據量不多的情況下也能跟NOSQL一樣用於數據存儲。
㈤ elasticsearch可以代替NoSQL嗎
不會啊,elasticsearch是分布式的搜索系統(全文搜索),
NoSQL非關系型資料庫,主要用在大數據量,高並發情景下(非事務)
㈥ elasticsearch可以代替NoSQL嗎
elasticsearch 是一個基於Lucene的搜索伺服器。把數據放在一個索引文件裡面。
NoSQL 是緩存資料庫,例如 redis,mongodb 。這是把數據放在內存裡面的。
搜索伺服器一般是用在搜索功能。
NoSQL 則一般是把一些臨時的數據保存一段時間。例如分布是系統之間的文件傳輸,可以放到 mongodb 裡面。又例如一個配置信息,經常使用,在互聯網產品中如果多次查詢資料庫的話會增資料庫的壓力,可以使用 NoSQL。
他們的功能不同,所以是不能代替的。
㈦ nosql為啥比sql快
索引多,nosql一條記錄所用的空間是sql的3-5倍,有的甚至上10倍。
邏輯單一,nosql只做簡單的提取,sql能做復雜的關聯
㈧ elasticsearch可以代替nosql嗎
我們使用Elasticsearch存儲的文檔數量接近50億(算上1份復制,接近100億文檔),總共10個數據節點和2個元數據節點(48GB內存,8核心CPU,ES使用內存達到70%),每天的文檔增量大概是3000W條(速度持續增加中)。目前來看,單個文檔的查詢效率基本處於實時狀態;對於1到2周的數據的聚合統計操作也可以在10秒之內返回結果。
但是,還有提升的空間:
1. 對於查詢單條數據的應用場景來說,我們可以使用ES的路由機制,將同一索引內的具有相同特徵(比如具有相同的userid)的文檔全部存儲於一個節點上,這樣我們之後的查詢都可以直接定位到這個節點上,而不用將查詢廣播道所有的節點上;
2. 隨著數據節點的增加,適當增加分片數量,提升系統的分布水平,也可以通過分而治之的方式優化查詢性能;
個人以為Elasticsearch作為內部存儲來說還是不錯的,效率也基本能夠滿足,在某些方面替代傳統DB也是可以的,前提是你的業務不對操作的事性務有特殊要求;而許可權管理也不用那麼細,因為ES的許可權這塊還不完善。由於我們對ES的應用場景僅僅是在於對某段時間內的數據聚合操作,沒有大量的單文檔請求(比如通過userid來找到一個用戶的文檔,類似於NoSQL的應用場景),所以能否替代NoSQL還需要各位自己的測試。如果讓我選擇的話,我會嘗試使用ES來替代傳統的NoSQL,因為它的橫向擴展機制太方便了。
㈨ nosql為什麼比sql快
因為索引多。同一條個數據,NOSQL佔用空間是一般SQL資料庫的3-5倍。
你可以理解成NOSQL默認開啟全欄位索引和全文索引什麼的。
其實在十萬級以下的數據,只要SQL建好索引的情況並不比NOSQL慢。NOSQL主要是用於千萬上億級的時候。
㈩ NoSQL會取代SQL資料庫嗎
對此,前Google工程師,Milo(本地商店搜索引擎)創始人Ted Dziuba最近發表標題驚人的博客「I Can't Wait for NoSQL to Die」,對NoSQL的適用范圍進行了分析。他認為,
NoSQL也會帶來一連串的新問題,並不會成為主流,無法取代關系型資料庫。
他的理由是:Cassandra等NoSQL資料庫在使用上並不方便,比如,修改column family定義時就需要重啟。而且NoSQL更適合Google那樣的規模,而一般的互聯網公司都不是Google,早早地去考慮Google那樣的規模的可擴展性,純粹是浪費時間,存在巨大的商業風險。
他還透露,即使在Google,AdWords這樣的關鍵產品也是基於MySQL實現的。
他在文中最後表示,NoSQL當然死不了,但是
它最終會被邊緣化,就像Rails被NoSQL邊緣化一樣
Dziuba的文章因為言辭激烈,在社區里引起了強烈反應。
SQL資料庫陣營贊同者大有人在。craigslist工程師、著名的MySQL專家Jeremy Zawodny表示,在讀此文的時候,不時會心一笑。他說,
NoSQL運動只是軟體不斷進化進程中的正常現象
。關系型資料庫也會繼續發展,MySQL社區不斷推出的XtraDB或InnoDB插件, PBXT, Drizzle都是證據。各種技術競爭的結果是,我們獲得了更多解決問題的選擇。
drizzle項目開發者Eric Day也表示,NoSQL有很多值得學習的,但是目前大部分實際項目的最佳選擇還是關系型資料庫。
NoSQL陣營當然不會坐視不理,Cassandra項目組的Eric Evans表示,Dziuba提到Cassandra修改column family定義的問題其實很容易解決。而且,NoSQL並不是要取代MySQL,事實上Twitter仍然在用MySQL。如果關系型資料庫能夠承擔負荷,那就用好了;如果不行,請考慮NoSQL。
而德國知名博客Code Monkeyism則嘲笑Dziuba看起來並沒有用MySQL做過真實項目,因為MySQL如果沒有memcache,基本上無法應付網站項目。他認為,NoSQL將使SQL資料庫邊緣化,而且一個重要理由恰恰是可以節省DBA的開銷。
digg的前任首席架構師現在也在創業的Joe Stump說,自己現在的創業項目就是用NoSQL,而且列舉了一系列問題挑戰SQL陣營。