數(shù)據(jù)庫的七種武器，是我在工作維護(hù)和接觸到的七種常用數(shù)據(jù)庫，包括4種常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，3種常用nosql數(shù)據(jù)庫。

這些數(shù)據(jù)庫作為業(yè)務(wù)底層的存儲(chǔ)選型，每種數(shù)據(jù)庫都有各自的定位和特點(diǎn)，結(jié)合業(yè)務(wù)，有各自的適用場(chǎng)景，在具體使用和運(yùn)維時(shí)，也有一些特別的注意點(diǎn)。

本文按照順序依次對(duì)這“七種武器”，進(jìn)行介紹和總結(jié)，希望能夠幫助大家理清每種“武器”的特點(diǎn)和用法，在合適的場(chǎng)景，使用合適的武器，構(gòu)建好自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系。  

1、定位：開源、多平臺(tái)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

目前使用最廣泛、流行度***的的開源數(shù)據(jù)庫。

2、特點(diǎn)：

功能：支持事務(wù)，符合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫原理，符合ACID，支持多數(shù)SQL規(guī)范，以二維表方式組織數(shù)據(jù)，有插件式存儲(chǔ)引擎，支持多種存儲(chǔ)引擎格式

部署：用編譯安裝的方式，或者二進(jìn)制包的方式，按照“安裝軟件-創(chuàng)建實(shí)例-庫表用戶初始化”，可以很快完成數(shù)據(jù)庫部署

使用：使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語句進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理，簡單SQL語句的并發(fā)和性能較好，對(duì)視圖、存儲(chǔ)過程、函數(shù)、觸發(fā)器等支持的不是太好

監(jiān)控：在命令行界面有一些常用的命令顯示狀態(tài)和性能，在圖形界面方面，有比較多的開源監(jiān)控工具來監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)，比如zabbix，nagios，cacti，lepus等

備份：邏輯備份 mysqldump/mysqldumper ，物理備份 用xtrabackup等工具進(jìn)行備份；

高可用：MySQL高可用有多種方案，官方有基礎(chǔ)的master-slave主從復(fù)制，新版本的innodb cluster，第三方的有MHA等高可用方案；

擴(kuò)展：MySQL水平拆分，可以通過水平拆分proxy中間進(jìn)行邏輯映射和拆分，擴(kuò)大MySQL數(shù)據(jù)庫的并發(fā)能力和吞吐量。

3、適用場(chǎng)景：

默認(rèn)的innodb存儲(chǔ)引擎，支持高并發(fā)，簡單的絕大部分OLTP場(chǎng)景；

Tokudb存儲(chǔ)引擎，使用高并發(fā)insert的場(chǎng)景；

Inforbright存儲(chǔ)引擎，可以進(jìn)行列壓縮和OLAP統(tǒng)計(jì)查詢場(chǎng)景；

4、選擇注意：

使用MySQL進(jìn)行OLTP業(yè)務(wù)時(shí)，需要注意數(shù)據(jù)量級(jí)，如果數(shù)據(jù)量級(jí)過大，需要進(jìn)行水平拆分；

如果有OLAP需求，可以結(jié)合其他架構(gòu)綜合考慮。  

1、定位：商業(yè)、Windows平臺(tái)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

最早接觸、與微軟體系結(jié)合緊密的的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，屬于“微軟技術(shù)體系” 

2、特點(diǎn)：

功能：支持事務(wù)，符合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫原理，符合ACID，支持多數(shù)SQL規(guī)范，以二維表方式組織數(shù)據(jù)

部署：在Windows平臺(tái)，用圖形界面進(jìn)行軟件安裝；

使用：在Windows平臺(tái)，使用SQL Server Mangement Studio圖形界面進(jìn)行安裝；

監(jiān)控：一般通過Windows資源管理和SQL server圖形工具進(jìn)行系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫性能顯示；

備份：通常用第三方備份恢復(fù)軟件進(jìn)行備份恢復(fù)；

高可用：通過共享存儲(chǔ)和雙機(jī)熱備的方式，可以實(shí)現(xiàn)SQL Server數(shù)據(jù)庫的高可用；

擴(kuò)展： SQL Server數(shù)據(jù)庫集群采用共存存儲(chǔ)的方式，通過硬件垂直升級(jí)來對(duì)數(shù)據(jù)庫集群進(jìn)行擴(kuò)展； 

3、適用場(chǎng)景：大多數(shù)OLTP場(chǎng)景（與微軟體系配合）

4、選擇注意：

SQL Server與微軟技術(shù)體系結(jié)合比較緊密，絕大多數(shù)工作，都是通過圖形界面完成，對(duì)于習(xí)慣使用命令行的DBA可能會(huì)有不習(xí)慣；

SQL server對(duì)雙引號(hào)，大小寫，元信息的管理和處理方式，與其他數(shù)據(jù)庫很不相同，需要注意；

使用SQL Server滿足OLTP業(yè)務(wù)，會(huì)有比較好的效果，但對(duì)于大數(shù)據(jù)量的OLAP業(yè)務(wù)，***還是選用專門的OLAP架構(gòu)，不要在同一個(gè)SQL Server實(shí)例上混用OLTP和OLAP業(yè)務(wù)；

SQL server屬于商業(yè)軟件，需要注意版權(quán)和licence授權(quán)費(fèi)用；  

1、定位：

商業(yè)、多平臺(tái)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

功能***大、最復(fù)雜、市場(chǎng)占比***的商業(yè)數(shù)據(jù)庫

2、特點(diǎn)：

功能：支持事務(wù)，符合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫原理，符合ACID，支持多數(shù)SQL規(guī)范，以二維表方式組織數(shù)據(jù)

部署：Oracle單實(shí)例數(shù)據(jù)庫部署相對(duì)容易，但Oracle RAC集群環(huán)境，部署的步驟和依賴條件都比較多；

使用：通常使用命令行工具，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)庫的管理，通常也可以用shell腳本和python腳本提高Oracle數(shù)據(jù)庫管理效率；各種管理功能，都比較強(qiáng)大；

監(jiān)控：Oracle官方有比較全面的監(jiān)控工具，常用的第三方監(jiān)控平臺(tái)，如zabbix,cacti,lepus等都有對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫的各項(xiàng)指標(biāo)的完善監(jiān)控；

備份：支持冷備份和熱備份，可以用 exp/imp , expdp/impdp等進(jìn)行邏輯備份和恢復(fù)，可以使用強(qiáng)大的RMAN工具進(jìn)行專業(yè)的物理熱備份和恢復(fù)；

高可用：Oracle數(shù)據(jù)庫的高可用架構(gòu)，可以用第三方雙機(jī)熱備軟件，結(jié)合Oracle單實(shí)例實(shí)現(xiàn)；可以使用Oracle Dataguard，實(shí)現(xiàn)master和standby的備份；可以使用 Oracle RAC集群實(shí)現(xiàn)實(shí)例級(jí)別的高可用和負(fù)載均衡，使用ASM實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)級(jí)別的高可用；

擴(kuò)展：由于Oracle集群采用共享存儲(chǔ)的方式，一般只能通過垂直硬件升級(jí)進(jìn)行升級(jí)；

3、適用場(chǎng)景：絕大多數(shù)OLTP場(chǎng)景，部分OLAP

4、選擇注意：Oracle從架構(gòu)到運(yùn)維，可以說是最難的數(shù)據(jù)庫，學(xué)習(xí)和使用難度較高。   

1、定位：開源、多平臺(tái)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，功能***大的開源數(shù)據(jù)庫。

2、特點(diǎn)：

功能：支持事務(wù)，符合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫原理，符合ACID，支持多數(shù)SQL規(guī)范，以二維表方式組織數(shù)據(jù)；

部署： postgresql需要先準(zhǔn)備好Python等環(huán)境，然后編譯安裝軟件，初始化數(shù)據(jù)庫，啟動(dòng)實(shí)例，整個(gè)部署過程相對(duì)比較清晰；

使用： postgresql數(shù)據(jù)庫可以使用命令行方式進(jìn)行管理，也可以通過pgadmin圖形工具進(jìn)行管理；各種管理功能，都比較強(qiáng)大；

監(jiān)控： 可以再命令行中查看各種性能視圖和狀態(tài)視圖；相對(duì)其他其他數(shù)據(jù)庫，并沒有太好的圖形監(jiān)控工具和平臺(tái)；

備份：支持冷備份和熱備份，可以用 COPY命令進(jìn)行邏輯導(dǎo)出和導(dǎo)入；用pgdump和pgrestore進(jìn)行物理備份和恢復(fù)；

高可用：postgresql 官方支持 master-standby復(fù)制；也可以用Slony-I第三方組件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫同步；

擴(kuò)展：postgresql可以通過修改源碼實(shí)現(xiàn)的postgres-XC實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展；

3、適用場(chǎng)景：

絕大多數(shù)OLTP場(chǎng)景，部分OLAP

適合目前互聯(lián)網(wǎng)需要的一些信息，比如地理位置信息處理；

以postgresql作為底層數(shù)據(jù)庫的greenplum數(shù)據(jù)倉庫，是主流的MPP數(shù)據(jù)倉庫；

基于postgresql的TimeScaleDB，是目前比較火的時(shí)序數(shù)據(jù)庫之一；

4、選擇注意：

Postgresql的架構(gòu)、使用難度、功能性介于Oracle數(shù)據(jù)庫和MySQL數(shù)據(jù)庫之間，但因其開源的推動(dòng)，各方面也有不錯(cuò)的發(fā)展；

Postgresql目前還沒有比較主流和好用的監(jiān)控平臺(tái)，這是postgresql數(shù)據(jù)庫目前存在的一個(gè)不足。 

1、定位：開源、多平臺(tái)、文檔型nosql數(shù)據(jù)庫

非常主流的文檔型nosql數(shù)據(jù)庫，“最像關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”，定位于“靈活”的nosql數(shù)據(jù)庫

2、特點(diǎn)：

功能：數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)格式為BSON，模式自由，整體架構(gòu)與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有對(duì)應(yīng)關(guān)系，具有較好的高可用性和伸縮性，有插件式存儲(chǔ)引擎，新版本默認(rèn)是writedtiger存儲(chǔ)引擎；

部署：  部署比較簡答，下載軟件，設(shè)置好配置文件即可啟動(dòng)服務(wù)；

使用：不支持SQL語句，使用與SQL對(duì)應(yīng)的json方式管理數(shù)據(jù)庫；

監(jiān)控：有比較豐富的監(jiān)控和性能命令，官方有比較完善的圖形監(jiān)控系統(tǒng)，但需要購買；

備份：支持冷備份和熱備份，可以使用mongoexport/mongimport進(jìn)行邏輯備份，也可以使用基于oplog的mongodump/mongorestore物理熱備份；

高可用：MongoDB master-slave主從復(fù)制：在master節(jié)點(diǎn)上加 --master參數(shù)，從數(shù)據(jù)庫加 -slave和-source參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)同步，這種目前不建議；

ReplicaSets復(fù)制集，在mongodb 1.6之后，開發(fā)了新的 replicaset，著呢家了故障自動(dòng)切換和自動(dòng)修復(fù)成員節(jié)點(diǎn)，各個(gè)DB將數(shù)據(jù)一致，建議使用這種方式；可以測(cè)試讀寫分離和故障轉(zhuǎn)移；

擴(kuò)展：mongodb海量數(shù)據(jù)水平拆分，將數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在sharding各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，構(gòu)建出分布式集群。Sharding架構(gòu)由 底層多個(gè)mongodb Shared Server，config水平拆分配置庫config server，前端路由 route process，三部分構(gòu)成。Sharding集群底層可以是mongodb單實(shí)例，也可以高可用的replicaSet復(fù)制集。

 3、適用場(chǎng)景：

網(wǎng)站后臺(tái)數(shù)據(jù)庫：mongodb非常適合實(shí)話實(shí)說插入、更新與查詢，并可以實(shí)時(shí)復(fù)制和高伸縮性，適合更新迭代快、需求變更多、以對(duì)象為主的網(wǎng)站應(yīng)用；

小文件系統(tǒng)：對(duì)于json文件，二進(jìn)制數(shù)據(jù)，適合用mongodb進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢

日志分析系統(tǒng)：對(duì)于數(shù)據(jù)量大的日志文件，IM會(huì)話消息記錄，適合用mongodb來保存和查詢；

緩存系統(tǒng)：mongodb數(shù)據(jù)庫也會(huì)使用大量的內(nèi)存，合理的設(shè)計(jì)，也可以作為緩存系統(tǒng)使用；不過目前緩存系統(tǒng)使用更多的方案是 memcached和redis。

4、選擇注意：

Mongodb不適合的場(chǎng)景：

高度事務(wù)性的系統(tǒng)：即傳統(tǒng)的OLTP業(yè)務(wù)，mongodb，乃至其他nosql，對(duì)事務(wù)性支持都不太好；

傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用：即傳統(tǒng)的OLAP業(yè)務(wù)，需要高度優(yōu)化的查詢方式，mongodb支持不好；

使用SQL語句比較方便的業(yè)務(wù)：mongodb是json類型的查詢方式，雖然也靈活，但不如用SQL方便，如果業(yè)務(wù)和適合SQL，則就不太合適mongodb了。   

1、定位：

開源、Linux平臺(tái)、key-value鍵值型Nosql數(shù)據(jù)庫

簡單穩(wěn)定，非常主流的、全數(shù)據(jù)in-momory、定位于“快”的鍵值型nosql數(shù)據(jù)庫

2、特點(diǎn)：

功能： 命令執(zhí)行速度非常看，讀寫性能可達(dá)10萬/秒；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是key-value類似字典的功能，可以鍵過期-緩存，發(fā)布訂閱-消息系統(tǒng)，簡單的事物功能；

部署： 用下載軟件介質(zhì)，編譯安裝的方式，可以很快完成數(shù)據(jù)庫部署；服務(wù)啟動(dòng)redis-server，可以用默認(rèn)配置、運(yùn)行參數(shù)配置、配置文件啟動(dòng)，三種方式；redis在Linux平臺(tái)支撐較好，官方?jīng)]有Windows版本，微軟維護(hù)了一個(gè)分支；

使用：用redis-cli客戶端連接，一般用簡單的 set ,get,del 進(jìn)行數(shù)據(jù)管理； 在單實(shí)例redis的基礎(chǔ)上，進(jìn)行可以數(shù)據(jù)持久化，主從復(fù)制，高可用和分布式等功能；

監(jiān)控：在命令行界面有一些常用的命令顯示狀態(tài)和性能，在圖形界面方面，有開源監(jiān)控工具來監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)，比如cachecloud；

備份：直接備份成物理問價(jià)的RDB持久化，基于AOF日志的實(shí)時(shí)AOF持久化

高可用：官方的 redis sentinel哨兵高可用集群

擴(kuò)展：官方基于分配槽的 redis cluster分布式集群

3、適用場(chǎng)景：

緩存

基礎(chǔ)消息隊(duì)列系統(tǒng)

排行榜系統(tǒng)

計(jì)數(shù)器使用

社交網(wǎng)站的點(diǎn)贊、粉絲、下拉刷新等應(yīng)用；

4、選擇注意：

Redis的使用場(chǎng)景，是redis適合的解決的問題，也有不適合解決的問題。

從數(shù)據(jù)規(guī)模角度講，小數(shù)據(jù)規(guī)模使用redis比較合適，大數(shù)據(jù)規(guī)模使用redis不合適；（大數(shù)據(jù)規(guī)模，在一定程度上，可以用SSDB替代redis使用）；

從數(shù)據(jù)冷熱角度看，熱數(shù)據(jù)適合放在redis中，冷數(shù)據(jù)不適合放在redis中。 

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1、定位：開源、Linux平臺(tái)、列存儲(chǔ)nosql數(shù)據(jù)庫

可用于海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、與Hadoop生態(tài)圈結(jié)合、定位于“大”的列存儲(chǔ)nosql數(shù)據(jù)庫

2、特點(diǎn)：

功能：命令執(zhí)行速度非?？?，讀寫性能可達(dá)10萬/秒；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是key-value類似字典的功能，可以鍵過期-緩存，發(fā)布訂閱-消息系統(tǒng)，簡單的事物功能；

部署：相對(duì)其他數(shù)據(jù)庫，hbase的部署比較復(fù)雜，依賴Hadoop，zookeeper等組件，Hbase集群包括一個(gè)mater節(jié)點(diǎn)，多個(gè)regionServer，zookeeper管理所有regionServer，需要依次部署Hadoop、zookeeper之后，再部署HBASE集群；

使用：用redis-cli客戶端連接，一般用簡單的 set ,get,del 進(jìn)行數(shù)據(jù)管理； 在單實(shí)例redis的基礎(chǔ)上，進(jìn)行可以數(shù)據(jù)持久化，主從復(fù)制，高可用和分布式等功能；

監(jiān)控：在命令行界面有一些常用的命令顯示狀態(tài)和性能，在圖形界面方面，有開源監(jiān)控工具來監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)，比如cachecloud；

備份：Hbase一般用作海量數(shù)據(jù)的倉庫，本身通過多層副本來保證數(shù)據(jù)安全性，不用進(jìn)行專門的備份

高可用：HBASE集群基于Hadoop，需要依次部署Hadoop單機(jī)模式、集群模式、HA模式，通過Hadoop HA實(shí)現(xiàn)高可用；

擴(kuò)展：HBASE以集群形式，依次是單機(jī)模式，偽分布模式，完全分布模式，底層基于HDFS，zookeeper可以很好地進(jìn)行擴(kuò)展；

3、適用場(chǎng)景：

兩大用途：

用于簡單數(shù)據(jù)寫入和海量、結(jié)構(gòu)簡單數(shù)據(jù)查詢的業(yè)務(wù)場(chǎng)景；

用于成為其他數(shù)據(jù)庫備份和下沉的數(shù)據(jù)庫；

4、選擇注意：

Hbase不適合的場(chǎng)景：對(duì)數(shù)據(jù)分析需求高，需要能夠用sql或者簡單的MapReduce實(shí)現(xiàn)分析需求的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，不適合用Hbase；

單表數(shù)據(jù)量，不超過千萬時(shí)，使用Hbase，體現(xiàn)不出Hbase的優(yōu)勢(shì)，而且會(huì)比較慢，不適合用Hbase。

通過對(duì)上面數(shù)據(jù)庫“七種”武器的描述，也可以看到目前常用數(shù)據(jù)庫的使用脈絡(luò)和選擇順序，對(duì)應(yīng)一個(gè)業(yè)務(wù)，可以優(yōu)先選擇***的開源數(shù)據(jù)庫——MySQL；如果出于穩(wěn)定和商業(yè)版考慮，可以選擇Oracle數(shù)據(jù)庫，或者SQL Server數(shù)據(jù)庫（與Windows體系結(jié)合）；如果想用開源，有想要有足夠的功能來應(yīng)對(duì)各種場(chǎng)景，可以使用 postgresql數(shù)據(jù)庫。這四種數(shù)據(jù)庫，都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，可以很好地滿足大多數(shù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，解決通用性問題。

對(duì)于一些特殊性問題，尤其是想要在擴(kuò)展性方面有比較高的要求，可以考慮nosql數(shù)據(jù)庫。Mongodb數(shù)據(jù)庫，介于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間，兼具兩者的特點(diǎn)，是非常流行的文檔型nosql數(shù)據(jù)庫；redis定位于內(nèi)存型鍵值nosql數(shù)據(jù)庫；hbase是海量文件存儲(chǔ)的列式nosql數(shù)據(jù)庫。根據(jù)合適的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，選擇適合的nosql數(shù)據(jù)庫，可以對(duì)某一類，或某幾類業(yè)務(wù)問題有很好的解決，可以作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的一種補(bǔ)充。

換個(gè)角度，MySQL，Oracle，SQL Server，Postgresql，mongodb這五種數(shù)據(jù)庫，也是DB-Engines排行榜上***的排名前五的五種數(shù)據(jù)庫，從使用量和受歡迎程度，也可以看出這些數(shù)據(jù)庫使用的廣泛性。