بررسی مانگو (MongoDB)

بررسی MongoDB: مانگو در سال 2007 توسط شرکت 10gen شروع به توسعه شد و در مارس 2010 اولین نسخه آن منتشر شد. Mangodb یک پایگاه داده سند گرا می‌باشد که از اعضای خانواده NOSQL می‌باشد. ساختار استفاده شده در  پایگاه داده مانگو JSON می‌باشد و اطلاعات را بدون شمای (schema) خاصی ذخیره می‌کنند. این پایگاه داده در حال حاضر برای سیستم‌عامل‌های ویندوز، مکینتاش، لینوکس و سولاریس توسعه داده شده است. (برای مطالعه بیشتر مبحث معماری مانگو دی بی را بخوانید)

ویژگی‌های مخصوص مانگو:

• هر فیلدی از MongoDB توانای شاخص شدن را دارد و می‌توان برای یک فیلد بیش از یک شاخص تعریف کرد.
• در طراحی MongoDB از زبان C و C++ و تا حدودی javascript استفاده شده است و سبب می‌شود که نیازی به VM نداشته باشد.
• دارای API های عمومی به‌وسیله‌ی Driver ها و Shell پایگاه داده می‌باشد.
• پشتیبانی از پرس‌وجوهای متنی برای کار با فیلدهای که ساختار متنی دارند.
• پشتیبانی از scalling out به‌منظور تکه‌تکه کردن پایگاه داده بین چندین کامپیوتر به کمک مفهوم Sharding.
• خاصیت سندگرای این پایگاه داده باعث می‌شود که اطلاعات برعکس مدل رابطه‌ای صرفاً به صورت جدول و فیلد ذخیره‌سازی نشوند و بتوان هر سند را با شمای متفاوتی طراحی کرد.
• Journaling: یک بخش میانی در پایگاه داده است که سیستم را در برابر خاموش شدن ناگهانی حمایت می‌کنند. به این شکل که داده ابتدا در journal ذخیره شده و سپس به داده های اصلی افزوده می‌شوند.
• MangoDB از replication ها و یا انعکاس داده ای اصلی و فرعی master-slave replication)) پشتیبانی می‌کند. گره اصلی می‌تواند عملیات خواندن و نوشتن را انجام دهد و گره فرعی کپِی از اطلاعات گره اصلی را دارد که می‌تواند از آنها برای خواندن و یا پشتیبان گیری استفاده کند و همچنین گره فرعی این توانای را دارد که گره اصلی خود را در مواقع در دسترس نبودن انتخاب و تغییر دهد.
• داده های MangoDB تواند به صورت افقی در دسته‌های به نام Shard ذخیره شود.
• MangoDBمی‌تواند به عنوان سیستم ذخیره سازی فایل نیز به کار رود. با استفاده از ویژگی GridFSفایل‌های حجیم و باینری می‌تواند در ماشین‌های مختلف ذخیره و فراخوانی شود. با استفاده از الگوریتم MapReduce پردازش دسته‌ای داده و تجمعی را انجام داد. از این ویژگی برای برآورده کردن ویژگی GROUP BY در SQL استفاده می‌شود.

 

 

بررسی MongoDB جهت ارائه نقاط ضعف:

• حجم داده بیشتر می‌باشد زیرا در هر سند باید جداگانه نام هر فیلد ذخیره شود و سبب تکرار نام فیلدهای یک شکل در تمام اسناد هم ساختار می‌شود.
• ضعف در ایجاد پرس و جوی پیچیده به عنوان مثال نبود ساختار join
• تراکنش‌ها صرفاً در سطح یک سند اتمیک هستند و عملیات نوشتن فقط بر روی یک سند انجام می‌شود.
• در صورتی که بین اسناد ارتباط  مفهومی وجود داشته باشد مانند ارتباط کلید اصلی و فرعی, جهت حفظ این ارتباط در طول تغییرات خود برنامه‌نویس باید به صورت دستی کدهای لازمه را جهت اعمال تغییرات آبشاری بروی سایر اسناد پیاده‌سازی کنند.
• یک نقطه شکست دارد چون معماری کلاینت سروری دارد. این به این معناست که اگر ماشینی از مانگو که نقش سرور را برای بقیه مانگو ها ایفا میکند به هر دلیل از سرویس دهی خارج شود تمامی ماشین های دیگر مانگو نیز از سرویس دهی خارج می شوند. (این مورد ضعف بزرگی محسوب میشود)

• بررسی MongoDB

در مخازن سند­گرا می­توان داده­ های پیچیده ­تری را نسبت به مخازن کلید-مقدار، ذخیره کرد. این نوع از DBMSهای NoSQL از اندیس­های ثانویه، از انواع اسناد یا اشیاء در هر پایگاه­داده، و اسناد تودرتو یا لیست­ها، پشتیبانی می­کنند. به هر عضو از داده ­ها در این نوع از مخازن، سند، و به گروهی از اسناد، مجموعه می­گویند. می­توان مجموعه ­ها را معادل جداول در پایگاه ­های داده رابطه­ای و سند را نیز، رکورد فرض کرد. اما تفاوت بسیار مهم در این دو مدل این است که هر رکورد در هر جدول، دارای تعداد مشابه ی از فیلدها(یا ستون­ها) است، در حالی­که اسناد در یک مجموعه ممکن است دارای فیلد­های مختلفی باشند. در این نوع از DBMSها، اسناد را علاوه بر کلید، می­توان براساس محتوا­ نیز جستجو کرد.

مخازن سندگرا، برای مدیریت و ذخیره­سازی داده­های عظیم پراکنده که نیاز به استفاده از مقادیر null در DBMSهای رابطه­ای دارند(نیمه ساخت­یافته)، مناسب هستند.

mongoDB  مخزن سندگرای معروفی است که به دلیل استفاده آسان، یادگیری سریع و ارائه ­ی مقیاس­ پذیری افقی خودکار، از محبوبیت قابل توجهی برخوردار است. تفاوت­ های آن با CouchDB به شرح ذیل است:

• از تکنیک sharding خودکار جهت مقیاس­پذیری افقی و توزیع اسناد در میان سرویس­ دهنده ­ها استفاده می­کند. در CouchDB از تکنیک تکثیر جهت مقیا س­پذیری استفاده می­شود و sharding بصورت خودکار انجام نمی­شود.
• در mongoDB از تکثیر جهت ارائه قابلیت تحمل­پذیری خطا(failover[2] خودکار) و از تکنیک sharding خودکار جهت مقیاس ­پذیری افقی و توزیع اسناد در میان سرویس­دهنده­ها، استفاده می­شود، بنابراین، هم عمل خواندن و هم عمل نوشتن، مقیاس­پذیر است(یعنی هر گره­ای می­تواند به درخواست­های خواندن و نوشتن پاسخ دهد).در مقابل، در CouchDB از تکنیک تکثیر جهت مقیاس­پذیری استفاده می­شود و sharding بصورت خودکار انجام نمی­شود.
• mongoDB از پرس­وجوهای پویا بهمراه استفاده خودکار از اندیس­ها پشتیبانی می­شود (مانند RDBMSها).
• mongoDB داده­ها را در فرمت JSON دودویی که BSON نام دارد ذخیره و در اتصال سوکت به سرویس­دهنده mongoDB ارسال می­کند. در مقابل، couchDB، فایل JSON را بصورت متنی توسط واسط REST ارسال می­کند.

بررسی MongoDB از دید برنامه نویسی توزیع شده

همچنین، در mongoDB می­توان از مدل برنامه ­نویسی توزیع ­شده ­ی نگاشت-کاهش جهت اجرای توابع تجمعی[3] پیچیده استفاده کرد. در زیر نمونه­ ای از سند mongoDB مشاهده می­شود:

{   “_id” : ObjectId(“54c955492b7c8eb21818bd09”),   “address” : {      “street” : “2 Avenue”,      “zipcode” : “10075”,      “building” : “1480”,      “coord” : [ -73.9557413, 40.7720266 ]   },   “borough” : “Manhattan”,   “cuisine” : “Italian”,   “grades” : [      {         “date” : ISODate(“2014-10-01T00:00:00Z”),         “grade” : “A”,         “score” : 11      }   ],   “name” : “Vella”,   “restaurant_id” : “41704620”

}

آدرس کانال تلگرام سایت بیگ دیتا:

t.me/bigdata_channel

آدرس کانال سروش ما:
https://sapp.ir/bigdata_channel

جهت دیدن سرفصل های دوره های آموزشی بر روی اینجا کلیک کنید.

بازدیدها: 4413