MongoDB: обзор управляемой базы данных в облаке

Компания 10gen начала разрабатывать MongoDB в середине 2007 года в рамках проекта «программная платформа как услуга». Они хотели создать сервер приложений и базу данных, которые служили бы хостингом для веб-приложений, при этом обеспечивая автоматическое масштабирование и управление программной и аппаратной инфраструктурой. В середине 2000-х этот подход не заинтересовал рынок, но зато новая технология баз данных стала очень популярной. Сейчас это один из классических примеров NoSQL-систем.

NoSQL для неструктурированных данныхNoSQL для неструктурированных данных

Чтобы создавать большие масштабируемые системы, разработчики десятилетиями использовали базы данных SQL. Но со временем появилась потребность хранить данные без определённой структуры. Работать с ними в двумерной таблице просто не получалось. Тогда решили использовать нереляционные базы данных, которые назвали NoSQL. Дополнительным преимуществом стало то, что множество типов данных, для моделирования которых раньше применялся реляционный подход, гораздо удобнее представлять и использовать в подходе с NoSQL.

NoSQL позволяет оперировать различными типами данных, реализуя при этом полнотекстовый поиск по базе, в том числе без задания «схемы» данных. Такие базы данных характеризуются высокой доступностью и отказоустойчивостью. Между записями нет связи, поэтому данные легко делить на независимые части и шардировать: группировать в секции и размещать на разных, физически и логически независимых серверах базы данных. Так реализуется горизонтальное масштабирование. Этот подход принципиально отличается от вертикального масштабирования. При росте нагрузки и объёма данных оно предусматривает наращивание вычислительных возможностей одного сервера баз данных, у которого есть объективные физические пределы: максимальное количество поддерживаемых CPU, объём памяти и т. д.

Ещё одна важная особенность NoSQL — множество типов баз данных, разработанных и оптимизированных для конкретных видов моделей данных (документной, графовой, колоночной или «ключ — значение») и шаблонов доступа:

• Document Store: MongoDB, CouchDB, RethinkDB.

• Key-Value Store: DynamoDB.

• Column Store: Cassandra.

• Data-Structures: Redis.

NoSQL больше всего подходит для приложений, которые должны быстро и с низкой задержкой обрабатывать большой объём данных с разной структурой. Проще всего представить сравнение NoSQL и SQL в виде таблицы:

Более того, многие современные базы данных начали объединять концепции SQL и NoSQL. PostgreSQL, например, по-прежнему не умеет горизонтально масштабироваться средствами самой базы данных, но теперь поддерживает не только хранение, но и индексирование данных JSON, как и MongoDB.

MongoDB — база данных для документовMongoDB — база данных для документов

MongoDB — это ориентированная на документы база данных NoSQL с открытым исходным кодом, которая использует для хранения структуру JSON. Модель данных MongoDB позволяет представлять иерархические отношения, проще хранить массивы и другие более сложные структуры.

Вместо таблиц и строк, как в реляционных базах данных, в MongoDB коллекции и документы, которые состоят из пар «ключ — значение»:

{
"someKey": "value",
"best": {
"foo": "baz"
}
}

Коллекция — это набор документов, эквивалент таблицы реляционной базы данных. Каждый документ может отличаться друг от друга размером, содержанием и количеством полей. В документах MongoDB можно хранить даже бинарные данные: изображения, mp3 и т. д.

Структура документа похожа на то, как разработчики конструируют классы и объекты на языках программирования, а у хранимых документов необязательно должна быть заранее определённая схема. Можно создавать поля на лету, а также настроить валидацию JSON Schema. Драйверы MongoDB уже из коробки умеют десериализовывать данные из базы в полноценные объекты. Для разработчика это делается прозрачно, а значит, требуется писать меньше кода и возникает меньше багов.

На рынке также доступно множество инструментов управления и мониторинга MongoDB. Начиная с бесплатных приложений, которые можно установить только на локальный сервер с базой данных, и заканчивая профессиональными сервисами, которые позволяют управлять NoSQL СУБД в инфраструктурах ЦОД и облачных провайдеров — у нас за это отвечает Yandex Managed Service for MongoDB.

Где применяют MongoDBГде применяют MongoDB

MongoDB используют GitHub, SourceForge, Foursquare, Bitly, About.me, MTV, CNN, New York Times, Forbes, Disney, EA и многие другие компании.

База данных MongoDB подходит для большого объёма полуструктурированных и неструктурированных данных. Что, впрочем, не мешает ей прекрасно справляться и с обработкой строго типизированной информации, для которой обычно используют SQL-базы. Выбирайте СУБД, учитывая специфику задачи. MongoDB отличается высокой доступностью, горизонтальной масштабируемостью, быстрой работой с данными, возможностями аналитики в реальном времени.

В Yandex Cloud пользователи применяют сервис управляемой MongoDB для различных задач. Например, Blumenkraft создает event-sourcing архитектуру приложений, CarTaxi хранит и изучает информацию о перемещении водителей, Яндекс Толока использует СУБД для аналитики (об этом мы рассказывали на митапе о MongoDB).

Сервис управляемой MongoDB в YandexCloudСервис управляемой MongoDB в Yandex Cloud

Платформа Yandex Cloud — эксклюзивный партнер MongoDB в России. Это означает, что в облаке вы получите все официальные релизы СУБД MongoDB, на 100% совместимые и протестированные. Благодаря Managed Service for MongoDB установка и первоначальная настройка кластера происходит в несколько кликов. Далее вы просто работаете с базой данных, а сервис создает резервные копии, устанавливает обновления СУБД и операционной системы, а также берёт на себя много другой рутинной, но обязательной работы. При этом минорные обновления приходят автоматически, а крупные вы можете контролировать сами, чтобы не нарушить работу своих сервисов в облаке.