单调写一致性-厦门大学数据库室.ppt

《大数据技术基础》 厦门大学计算机科学系 林子雨 ziyulin@ 2013年9月第一版 厦门大学计算机科学系 2013年新版 林子雨 厦门大学计算机科学系 E-mail: ziyulin@ 主页：/linziyu 第10章 NoSQL数据库（2013年新版） 厦门大学计算机科学系研究生课程 《大数据技术基础》 提纲 本讲义PPT存在配套教材，由林子雨通过大量阅读、收集、整理各种资料后编写而成 下载配套教材请访问《大数据技术基础》2013班级网站：/node/423 NoSQL数据库概念 为什么要使用NoSQL数据库 NoSQL特点和挑战 对NoSQL的质疑 CAP理论 最终一致性 NoSQL数据库开源软件 参考文献 附件 NoSQL数据库概念 NoSQL：意即反SQL运动，是一项全新的数据库革命性运动。NoSQL数据库，指的是非关系型的数据库。NoSQL项目的名字上看不出什么相同之处，但是，它们通常在某些方面相同：它们可以处理超大量的数据。 NoSQL概念 关系数据库的缺陷 关系数据库并不适合所有的数据模型 关系数据库扩展难度大 标准化通常会伤害到性能 NoSQL的目标 反标准化，通常是无模式的，文档型存储 以key/value为基础，支持通过key进行查找 水平扩展 内置复制 HTTP/REST或很容易编程的API 支持MapReduce风格的编程 最终一致性 在NoSQL运动的必威体育精装版一次聚会中，来自世界各地的150人挤满了CBS Interactive的一间会议室。分享他们如何推翻缓慢而昂贵的关系数据库的暴政，怎样使用更有效和更便宜的方法来管理数据。 为什么要使用NoSQL数据库 对数据库高并发读写的性能需求 对海量数据的高效率存储和访问的需求 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求 Web2.0网站的“三高”需求 RDBMS在Web2.0无用武之地 数据库事务一致性需求 数据库写实时性和读实时性需求 对复杂的SQL查询，特别是多表关联查询的需求 NoSQL特点和挑战 灵活的可扩展性 大数据 降低管理难度 经济 灵活的数据模型 NoSQL特点 成熟度 支持 分析和商业智能化 管理 专业知识 NoSQL五大挑战 NoSQL 对NoSQL的质疑 NoSQL很难实现数据的完整性 开源数据库从出现到被用户接受需要一个漫长的过程 缺乏强有力的技术支持 关系型数据库在设计时更能够体现实际 对NoSQL的质疑 CAP理论 Consistency Availability Tolerance of network Partition CAP理论的启示 CAP理论告诉我们，一个分布式系统不可能满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时满足两个。 在一个系统中，可以对某些数据做到CP, 对另一些数据做到 AP，就算是对同一个数据，调用者可以指定不同的算法，某些算法可以做到CP，某些算法可以做到AP。 放弃Availability ?放弃Partition Tolerance ?放弃Consistency 引入BASE 1 2 3 4 当处理CAP的问题时，可以有4个选择： BASE模型反ACID模型，完全不同ACID模型，牺牲高一致性，获得可用性或可靠性 BASE思想主要强调基本的可用性，如果你需要高可用性，也就是纯粹的高性能，那么就要以一致性或容错性为牺牲 BASE：Basically Availble, Soft-state , Eventual Consistency 最终一致性 经过一段时间后要求能访问到更新后的数据 一致性不同类型 能容忍后续的部分或者全部访问不到 要求更新过的数据能被后续的访问都能看到 强一致性 弱一致性 最终一致性 因果一致性：如果进程A通知进程B它已更新了一个数据项，那么进程B的后续访问将返回更新后的值。与进程A无因果关系的进程C的访问遵守一般的最终一致性规则。 “读己之所写（read-your-writes）”一致性：当进程A自己更新一个数据项之后，它总是访问到更新过的值，绝不会看到旧值。这是因果一致性模型的一个特例。 会话（Session）一致性：这是上一个模型的实用版本，它把访问存储系统的进程放到会话的上下文中。只要会话还存在，系统就保证“读己之所写”一致性。 单调（Monotonic）读一致性：如果进程已经看到过数据对象的某个值，那么任何后续访问都不会返回在那个值之前的值。 单调写一致