MongoDB数据库之基于分布式文件存储

MongoDB简介

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。他支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。

公司发展

2016年6月，开源数据库MongoDB背后的同名公司在今天宣布，正式推出自己的第三大创收性服务 Altas。
       2017年10月18日，数据软件公司MongoDB宣布，该公司在首次公开募股（IPO）中融资1.92亿美元。按照事先的计划，MongoDB于19日在纳斯达克全球市场上市，根据计划中的融资规模，MongoDB的市值达到12亿美元左右。

功能特点 

它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。主要功能特性有：

1. 面向集合存储，易存储对象类型的数据。
2. 模式自由。
3. 支持动态查询。
4. 支持完全索引，包含内部对象。
5. 支持查询。
6. 支持复制和故障恢复。
7. 使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
8. 自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性。
9. 支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。
10. 文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）。
11. 可通过网络访问。

 使用原理

所谓“面向集合”（Collection-Oriented），意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collection)。每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定义任何模式（schema)。Nytro MegaRAID技术中的闪存高速缓存算法，能够快速识别数据库内大数据集中的热数据，提供一致的性能改进。

模式自由（schema-free)，意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。

存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各种复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON（Binary Serialized Document Format）。

MongoDB已经在多个站点部署，

1）网站实时数据处理。它非常适合实时的插入、更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。

2）缓存。由于性能很高，它适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由它搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。

3）高伸缩性的场景。非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库，它的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。

不适用的场景如下：

1）要求高度事务性的系统。

2）传统的商业智能应用。

3）复杂的跨文档（表）级联查询。

实际应用

MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或mac os x平台，支持32位和64位应用，默认端口为27017。推荐运行在64位平台，因为MongoDB在32位模式运行时支持的最大文件尺寸为2GB。 

 系统介绍

分布式文件系统（Distributed File System）是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。分布式文件系统的设计基于客户机/服务器模式。一个典型的网络可能包括多个供多用户访问的服务器。另外，对等特性允许一些系统扮演客户机和服务器的双重角色。

HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库，该技术来源于 Fay Chang 所撰写的Google论文“Bigtable：一个结构化数据的分布式存储系统。

Yonghong Data Mart是基于自有技术研发的一款数据存储、数据处理的软件。Yonghong Data Mart的分布式文件存储系统 (ZDFS)是在Hadoop HDFS基础上进行的改造和扩展，将服务器集群内所有节点上存储的文件统一管理和存储。

数据开发

服务端

下载地址

在不同的系统上会有不同的版本。

驱动

下载地址

用不同的语言开发会有不同的驱动提供。

版本发布

• 2012年05月23日，MongoDB2.1 开发分支发布了! 该版本采用全新架构，包含诸多增强。
• 2012年06月06日，MongoDB 2.0.6 发布，分布式文档数据库。
• 2013年04月23日，MongoDB 2.4.3 发布，此版本包括了一些性能优化，功能增强以及bug修复。
• 2013年08月20日，MongoDB 2.4.6 发布。
• 2013年11月01日，MongoDB 2.4.8 发布，是目前最新的稳定版。

应用案例

• Craiglist上使用MongoDB的存档数十亿条记录。
• FourSquare，基于位置的社交网站，在Amazon EC2的服务器上使用MongoDB分享数据。
• Shutterfly，以互联网为基础的社会和个人出版服务，使用MongoDB的各种持久性数据存储的要求。
• bit.ly, 一个基于Web的网址缩短服务，使用MongoDB的存储自己的数据。
• spike.com，一个MTV网络的联营公司， spike.com使用MongoDB的。
• Intuit公司，一个为小企业和个人的软件和服务提供商，为小型企业使用MongoDB的跟踪用户的数据。
• sourceforge.net，资源网站查找，创建和发布开源软件免费，使用MongoDB的后端存储。
• etsy.com ，一个购买和出售手工制作物品网站，使用MongoDB。
• 纽约时报，领先的在线新闻门户网站之一，使用MongoDB。
• CERN，著名的粒子物理研究所，欧洲核子研究中心大型强子对撞机的数据使用MongoDB。