Databases worden elke dag enorm populair en worden door veel organisaties gebruikt voor een breed scala aan gebruikssituaties. Veel organisaties passen innovatieve technieken toe om hun gegevensopslag af te handelen. Deze bedrijven schakelen vaak tussen databases om hun opslag en datamapping te optimaliseren op basis van hun zakelijke behoeften.
Bedrijven met groeiende data-eisen maken gebruik van databases met dynamische functionaliteiten. Het kan echter zeer subjectief zijn om te beslissen welke database perfect is voor elk van deze bedrijven. Als het gaat om databasebeheer, kunt u kiezen tussen Redis en MongoDB kan relatief uitdagend zijn.
Dit artikel geeft een uitgebreide analyse van beide databases en geeft de verschillen. Daarnaast geeft het artikel u ook een kort overzicht van beide databases en hun functies.
Inleiding tot Redis
Remote Dictionary Server (Redis) is een open-source dataplatform dat de opslag van verschillende datatypes en grote hoeveelheden data ondersteunt met een functionele snelheid. Het biedt datastructuren zoals strings en lijsten met bereikquery's, bitmaps, hyperlogs, geospatiale indexen en streams. Het bevat ingebouwde replicatie, Lua-scripting, LRU-uitzetting, transacties en verschillende niveaus van persistentie op de schijf. Het biedt hoge beschikbaarheid via Redis Sentinel en automatische partitionering met het Redis-cluster.
Traditionele databases hebben nadelen die Redis oplost. Deze nadelen omvatten; gebrek aan ondersteuning voor verschillende datatypes en onvoldoende geheugen om grote hoeveelheden data op te slaan. De zwakke punten in RDBMS worden opgelost met behulp van NoSQL-databases zoals Redis.
Redis werkt met een in-memory dataset om de hoogste prestaties te bereiken. Een gebruiker kan zijn gegevens bewaren door de gegevensset periodiek op schijf te dumpen of door elke opdracht toe te voegen aan een op schijf gebaseerd logboek, afhankelijk van het gebruik. Ze kunnen persistentie ook uitschakelen als ze een uitgebreide netwerkcache in het geheugen nodig hebben.
Redis ondersteunt asynchrone replicatie met snelle, niet-blokkerende eerste synchronisatie en automatische herverbinding met gedeeltelijke hersynchronisatie op netsplit. Redis bevat ook andere functies die de meeste programmeertalen kunnen gebruiken. Omdat Redis is geschreven in ANSI C, werkt het in de meeste Posix-systemen zoals Linux en OS X zonder externe afhankelijkheden. Deze twee besturingssystemen zijn waar Redis het meest wordt ontwikkeld en getest. Het wordt aanbevolen om Linux te gebruiken voor implementatie. Redis kan ook werken in systemen die zijn afgeleid van Solaris, zoals SmartOS. Redis biedt geen officiële ondersteuning voor Windows-builds.
Waarom is Redis anders dan andere databasesystemen?
Het idee van een systeem dat tegelijkertijd als een winkel en een cache wordt beschouwd, werd beroemd gemaakt door Redis. Het maakte gebruik van een ontwerp waarbij gegevens voortdurend worden gewijzigd en gelezen van de centrale computer en worden opgeslagen op schijven die niet geschikt zijn voor willekeurige gegevenstoegang. Bovendien reconstrueerde dit ontwerp de gegevens terug in het geheugen zodra het systeem opnieuw werd opgestart. Tegelijkertijd biedt Redis een gegevensmodel dat ongebruikelijk is in vergelijking met een relationeel databasebeheersysteem (RDMS).
In Redis voeren gebruikerscommando's specifieke bewerkingen uit op bepaalde abstracte gegevenstypen in plaats van een query te beschrijven die door de database-engine wordt uitgevoerd. Daarom moeten gegevens op een geschikte manier worden opgeslagen zodat ze snel kunnen worden opgehaald zonder hulp van het databasesysteem in de vorm van secundaire indexen, aggregaties of andere functies die standaard zijn in traditioneel RDBMS.
De implementatie van Redis maakt gebruik van de fork-systeemaanroep om het proces dat de gegevens bevat te dupliceren, zodat het bovenliggende proces de clients blijft bedienen terwijl een kopie van de gegevens op de schijf wordt gemaakt door het onderliggende proces.
Redis-gegevenstypen
Redis onderscheidt zich van andere gestructureerde opslagsystemen door niet alleen strings te ondersteunen, maar ook abstracte datatypes zoals; Lijsten met tekenreeksen, reeksen tekenreeksen (dit zijn verzamelingen van niet-herhalende ongesorteerde elementen), hashtabellen waarin sleutels en waarden tekenreeksen zijn, gesorteerde reeksen tekenreeksen (dit zijn verzamelingen van niet-herhalende elementen gerangschikt op een drijvende-kommagetal genaamd de score), stroom van inzendingen die consumentengroepen en geospatiale gegevens bevatten.
Andere gegevenstypen die worden ondersteund op basis van de Redis Modules API zijn:
- Graph- RedisGraph, die een opvraagbare eigenschapsgrafiek implementeert
- Bloom-filter - RedisBloom die een reeks probabilistische gegevensstructuren voor Redis implementeert
- Tijdreeksen – RedisTimeSeries die een tijdreeksgegevensstructuur implementeert
- JSON – RedisJSON, dat de JavaScript Object Notation data Interchange Standard (ECMA-404) implementeert als een native datatype
Redis populariteit
Volgens de maandelijkse ranglijst van DB-Engines is Redis meestal de populairste database met sleutelwaarden. Het is ook gerangschikt als de vierde NoSQL-database op het gebied van gebruikerstevredenheid en marktaanwezigheid op basis van gebruikersrecensies. Het is ook de meest populaire NoSQL-database in containers en staat op de vierde plaats in Datastore van 2019 door de website stackshare.io te rangschikken. De Stack Overflow-ontwikkelaarsenquête van 2017,18,19,20 en 21 werd verkozen tot de meest geliefde database.
Belangrijkste functies in Redis
Een breed scala aan functies is aanwezig in Redis, waardoor het een populaire keuze is ten opzichte van andere databases. Deze functies omvatten:
- Tenacity- Met deze database kunnen verschillende gegevenstypen in het hoofdgeheugen worden opgeslagen. Asynchrone gegevenswijzigingen volgens updates worden op de schijf opgeslagen op basis van de verstreken tijd of wanneer de gegevens zijn bijgewerkt. Het biedt ook een hoge beschikbaarheid en een bestandspersistentiemodus die alleen kan worden toegevoegd.
- Snelheid- Deze database is snel vergeleken met andere datastores. Redis beweert dat het sneller is omdat het grote hoeveelheden gegevens binnen een fractie van een seconde opslaat in het primaire geheugen.
- Lua-scripting- Deze scripting werkt als een van de snelst uitvoerende scripts. Redis heeft zijn script in de Lua-taal gebouwd om zijn doel te bereiken om gebruikers te voorzien van snelle gegevensservices. Lua is gunstig omdat de initialisatie sneller is, waardoor scripts sneller worden uitgevoerd zonder de database te storen of te vertragen voor een reactie.
Inleiding tot MongoDB
MongoDB is een open-source NoSQL-database die waarden in BSON-indeling accepteert. Er zijn geen invoerwaarden in tabelformaat nodig. gegevens worden opgeslagen in collecties en documenten, aangezien MongoDB een documentgeoriënteerde database is. Deze database overwint enkele nadelen die aanwezig waren in traditionele RDMS.
Veel ontwikkelaars worstelen altijd met taken zoals replicatie, de partitie van gegevens en het tijdrovende schrijfproces. MongoDB is een perfecte database-oplossing die deze problemen overwint en is lichtgewicht, flexibel en nauwkeurig.
Belangrijkste functies aanwezig in MongoDB
Deze database bevat innovatieve functies die het een populaire keuze maken tussen andere databases. Deze functies omvatten:
- Schaalbaarheid- Deze database ondersteunt horizontale schaling van gegevens met behulp van Sharding, waarmee gegevens over verschillende servers worden gepartitioneerd. Grote hoeveelheden gegevens worden gelijkmatig verdeeld over verschillende gegevensblokken die worden beheerd door een hoofdknooppunt. Dit maakt het invoegen van nieuwe machines over bestaande actieve databases mogelijk.
- Gegevensreplicatie en hogere beschikbaarheid - gegevensverlies of het opnieuw opstarten van de hele installatie om gegevens opnieuw op te slaan, is de grootste zorg wanneer zich een hardwarestoring voordoet. MongoDB is geladen met functies voor gegevensreplicatie die kopieën van gegevens op verschillende gegevensservers opslaat. De gegevens kunnen op elk moment worden opgehaald, afhankelijk van de behoefte van de gebruiker. Hardwarestoringen binnen de instellingen van een gebruiker worden ook voorkomen met deze functie.
- Hoge prestaties - U kunt betere prestaties ervaren bij alle MongoDB-bewerkingen. Dit komt omdat deze database redundante invoer-/uitvoerbewerkingen vermijdt, zoals gebruikelijk is in andere relationele databases. Het indexeringsproces in MongoDB is een stuk sneller, waardoor geselecteerde zoekopdrachten snellere resultaten opleveren.
MongoDB-edities
Er zijn verschillende MongoDB-edities uitgebracht. Deze edities omvatten:
- MongoDB Community Server- Deze MongoDB-editie is gratis en beschikbaar voor Windows, Linux en macOS
- MongoDB Enterprise Server- Dit is de commerciële editie van MongoDB en is beschikbaar als onderdeel van het MongoDB Enterprise Advanced-abonnement
- MongoDB Atlas- Dit is een on-demand, volledig beheerde service en draait op AWS-, Microsoft Azure- en Google Cloud-platforms.
Verschillen tussen Redis en MongoDB
1. Prestaties
Grote werkvolumes worden comfortabeler verwerkt in Redis in vergelijking met MongoDB. Redis draait op een enkele kern; daarom is het single-threaded. Daarom is Redis qua prestaties iets beter dan MongoDB. MongoDB reageert ook traag als het eenmaal gebonden is aan de CPU.
2. Functies
MongoDB zit boordevol functies zoals gegevensaggregatie en kaartverkleining. Aan de andere kant heeft Redis persistentie, caching en probleemloze crashoplossingen. In Mongo DB kunt u een op rollen gebaseerd boekhoudbeheer bieden dat niet mogelijk is in Redis.
3. Schaalbaarheid
De schaalbaarheidsfactor wordt beter ondersteund in MongoDB dan in Redis, omdat de RAM-functionaliteit op fysieke systemen is geoptimaliseerd met MongoDB, terwijl in Redis het RAM-gebruik beperkt is. Hoewel de randfuncties in Redis uitgebreid zijn, is schalen comfortabeler in MongoDB.
4. Platformondersteuning
Redis is een in-memory datastructuurplatform dat caching en ondersteuning van message brokers mogelijk maakt. Tegelijkertijd is MongoDB een platformonafhankelijke NoSQL-database die lente-gegevensondersteuning biedt, een interactieve opdrachtregelinterface voor het opvragen en ondersteunen van BI-connectoren voor analyses. Redis biedt, met de hulp van Java-clients, ondersteuning voor de lentecache.
5. Database-architectuur
MongoDB is een documentgeoriënteerde database. De database-architectuur bevat een gedistribueerd systeemontwerp, een documentgegevensmodel, binaire import- en exporttools, data-import- en exporttools, diagnostische en beveiligingstools en MongoDB-kompas. De database-architectuur van Redis bevat Redis-client en Redis-server, die gegevens in het geheugen opslaan.
6. Programmeertaal
Redis ondersteunt deze programmeertalen; Crystal, Clojure, Dart, Elixir, Fancy, C, C#, Haxe, Lisp, Lua, JavaScript, Pascal, Pure data, MatLab, Objective-C, Python, rebol, ruby, scheme, swift, Visual basic en Tcl.
MongoDB ondersteunt ook meerdere programmeertalen zoals C++, C, Rust, Scala, Swift, Smalltalk, PHP, Powershell, Prolog, Python, R, Perl, Dart, Erlang, Groovy en Haskell.
7. Ondersteuning voor replicatie
MongoDB ondersteunt master-slave-replicatie, terwijl Redis master-master-replicatie en master-slave-replicatie ondersteunt.
8. Prijzen
De Enterprise-cloud van Redis varieert afhankelijk van de vereisten voor gegevensopslag. De licentie volgt een op abonnementen gebaseerd model. Het basistariefplan voor Redis is gratis, hoewel voor geavanceerde versies $ 7 per maand de startprijs is.
Het basisplan van Mongo DB is ook gratis, maar aanvullende commerciële licentieprijzen beginnen bij $ 57 per maand.
9. Beveiliging
MongoDB is streng op het gebied van beveiliging door authenticatieprotocollen en versleutelde gegevens te bieden die een gebruiker valideren. Het maakt ook toegangs- en machtigingsspecificaties mogelijk waarbij gebruikers op rollen gebaseerd accountbeheer toewijzen, waardoor de beveiliging wordt verbeterd.
Hoewel Redis strikte authenticatieprotocollen heeft die worden gevolgd voordat opdrachten worden uitgevoerd, biedt het gebruikers een eenvoudige op wachtwoord gebaseerde authenticatie die de beveiliging op risico.
Uitdagingen die gebruikers tegenkomen met Redis
Er zijn verschillende problemen die een gebruiker kan tegenkomen tijdens het werken met Redis. Deze problemen omvatten;
- Problemen oplossen met latentie - Dit gebeurt vanwege extreme vertraging aan de kant van de klant tijdens de communicatie. Ook is de verwerkingscapaciteit van Redis lager, wat leidt tot waarschijnlijke vertragingen.
- Crashes- Deze kunnen optreden tijdens het debuggen van een gebeurtenis. Het kan worden opgelost door uw foutopsporingsgegevens door te geven aan de ontwikkelaarsgemeenschap. Het kan ook optreden als gevolg van de release van nieuwe versies van het Redis-product.
- Systeem crasht tijdens updates- Dit probleem kan het RAM-geheugen van uw server belasten, waardoor uw systeem een tijdje kan blijven hangen. Om dit op te lossen, kunt u uw RAM testen via Redis-server-test-memory.
Uitdagingen die gebruikers tegenkomen met MongoDB
Tijdens het werken met MongoDB kan een gebruiker problemen tegenkomen, zoals een incidentele serverstoring. Andere problemen zijn onder meer:
- MongoDB volgt complexe procedures zoals handmatige configuraties en bewegende onderdelen voor het schalen naar een volledig gedeelde omgeving vanuit een enkele replica. Dit probleem treedt op vanwege de master-slave-architectuur van MongoDB.
- Prestaties nemen af naarmate het aantal gebruikers toeneemt vanwege de beschikbaarheid van één knooppunt. Het uitbreiden van de setup kan deze situatie verhelpen.
- MongoDB kan gegevensverlies en inconsistentie veroorzaken. Hoewel het gelaagde functies voor gegevensreplicatie heeft, mist het soms de verwerking van een complex replicatieproces.
Conclusie
Dit artikel heeft een uitgebreide analyse gegeven van de populaire databases die momenteel op de markt zijn, Redis en MongoDB. Het heeft beide databases en hun kenmerken en beperkingen besproken. We hopen dat dit artikel u heeft geholpen deze twee databases te begrijpen, en dat u wellicht kunt kiezen welke het beste bij u en uw project past op basis van de functies die elk biedt. Neem in geval van een probleem contact met ons op via het opmerkingengedeelte en we nemen zo snel mogelijk contact met u op.