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Redis--NoSQL入门概述（一）

Redis–NoSQL入门概述（一）

1.互联网网站的衍变

  • 1.单机MySQL的年代
    网站的初期，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付。在那个时候，更多的都是静态网页，动态交互类型的网站不多。我们经常会在单机上跑我们所有的程序和软件。此时我们使用一个容器，如tomcat、jetty、jboos，然后直接使用JSP/servlet技术，或者使用一些开源的框架如maven+spring+struct+hibernate、maven+spring+springmvc+mybatis；最后再选择一个数据库管理系统来存储数据，如mysql、sqlserver、oracle，然后通过JDBC进行数据库的连接和操作。如下图：
    Redis--NoSQL入门概述（一）
    上述架构下，我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
    如果满足了上述1 到3个，进化……

  • 2.redis(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程序不再仅仅专注在功能上，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。开始比较流行的是通过文件缓存来缓解数据库压力，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了了比较高的IO压力。在这个时候，redis就自然的成为一个非常时尚的技术产品。
    Redis--NoSQL入门概述（一）
    但是随着数据库访问量的上升，频繁的在同一台机器上进行读写会极大的增加MySQL的压力，甚至可能导致数据锁表，造成程序崩溃，此时只有在进化…..

  • 3.Mysql主从读写分离*

由于数据库的写入压力增加，redis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可扩展性。Mysql的master-slave模式成为这个时候的网站标配了。
Redis--NoSQL入门概述（一）

  • 4.分表分库+水平拆分+mysql集群

    在redis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，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。
    Redis--NoSQL入门概述（一）
    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。

  • 5.当今互联网开发的架构图

    Redis--NoSQL入门概述（一）

2.什么是NoSQL
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是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，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。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，尤其是大数据应用难题，包括超大规模数据的存储。

3.NoSQL能干嘛

  • 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数据库的关系型特性。
    数据之间无关系，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.多样灵活的数据模型
    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

  • 传统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

    • 代表着不仅仅是SQL
    • 没有声明性查询语言
    • 没有预定义的模式
      -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，高可用性和可伸缩性

4.NoSQL典型代表

  • Redis
    REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。
  • memcache
    memcache是一套分布式的高速缓存系统，由LiveJournal的Brad Fitzpatrick开发，但目前被许多网站使用以提升网站的访问速度，尤其对于一些大型的、需要频繁访问数据库的网站访问速度提升效果十分显著 [1] 。这是一套开放源代码软件，以BSD license授权发布。
  • Mongdb
    MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写。旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。

以上就是NoSQL的入门概述，通过以上发现，redis在互联网架构主要是做缓存的，当然redis也不仅仅是做缓存，还有其他很多功能。例如对列，排行榜，计数器等等。其实想要了解互联架构的衍变我推荐另一篇文章。链接如下：
阿里P9架构师讲解从单机至亿级流量大型网站系统架构的演进过程
这篇文章讲的比较详细，而且技术要点，难点也列出来了。

Redis的入门概述（二）

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