Redis срещу MongoDB:Какво трябва да знаете

Базите данни набират голяма популярност всеки ден и се използват от много организации за голямо разнообразие от случаи на употреба. Много организации използват иновативни техники за работа със съхранението на данни. Тези компании често преминават между бази данни, за да оптимизират своето съхранение и картографиране на данни според техните бизнес нужди.

Компаниите с нарастващи изисквания за данни използват бази данни с динамични функционалности. Решаването на коя база данни е идеална за всяка от тези компании обаче може да бъде много субективно. Когато става въпрос за управление на база данни, избор между Redis и MongoDB може да бъде сравнително предизвикателство.

Тази статия ще предостави изчерпателен анализ на двете бази данни и ще даде разликите. В допълнение, статията ще ви предостави и кратък преглед на двете бази данни, заедно с техните функции.

Въведение в Redis

Сървър за отдалечен речник (Redis) е платформа за данни с отворен код, която поддържа съхранение на различни типове данни и огромни обеми данни с функционална скорост. Той предоставя структури от данни като низове и списъци със заявки за диапазон, растерни изображения, хипер регистрационни файлове, геопространствени индекси и потоци. Той съдържа вградена репликация, Lua скриптове, LRU изгонване, транзакции и различни нива на постоянство на диска. Той осигурява висока наличност чрез Redis Sentinel и автоматично разделяне с Redis клъстера.

Традиционните бази данни идват с недостатъци, които Redis решава. Тези недостатъци включват; липса на поддръжка за различни типове данни и недостатъчна памет за съхранение на големи количества данни. Слабостите в RDBMS се решават с помощта на NoSQL бази данни като Redis.

Redis работи с набор от данни в паметта, за да постигне най-високата си производителност. Потребителят може да запази данните си, като периодично изхвърля набора от данни на диск или като добавя всяка команда към базиран на диск дневник в зависимост от техния случай на употреба. Те могат също да деактивират постоянството, ако имат нужда от богат на функции, мрежов кеш в паметта.

Redis поддържа асинхронна репликация с бърза неблокираща първа синхронизация и автоматично повторно свързване с частична ресинхронизация на netsplit. Redis включва и други функции, които повечето езици за програмиране могат да използват. Тъй като Redis е написан на ANSI C, той работи в повечето Posix системи, като Linux и OS X, без да има нужда от външни зависимости. Тези две операционни системи са мястото, където Redis се разработва и тества най-вече. Препоръчително е да използвате Linux за внедряване. Redis може да работи и в системи, получени от Solaris, като SmartOS. Redis няма официална поддръжка за компилации на Windows.

Защо Redis е различен от другите системи за бази данни?

Идеята за система, която се счита за магазин и кеш едновременно, стана известна от Redis. Той използва дизайн, при който данните постоянно се модифицират и четат от централния компютър и се съхраняват на дискове, неподходящи за произволен достъп до данни. Освен това, този дизайн реконструира данните обратно в паметта, след като системата се рестартира. В същото време Redis предоставя модел на данни, който е необичаен в сравнение със система за управление на релационни бази данни (RDMS).

В Redis потребителските команди изпълняват специфични операции върху дадени абстрактни типове данни, вместо да описват заявка, изпълнена от двигателя на базата данни. Следователно данните трябва да се съхраняват подходящо за бързо извличане без помощ от системата на базата данни под формата на вторични индекси, агрегати или други функции, стандартни в традиционните RDBMS.

Внедряването на Redis използва системното извикване fork за дублиране на процеса, който държи данните, така че процесът-родител да продължи да обслужва клиенти, докато копие на данните се създава на диска от дъщерния процес.

Типове данни на Redis

Redis се отличава от другите структурирани системи за съхранение не само като поддържа низове, но и абстрактни типове данни като; Списъци с низове, набори от низове (които са колекции от неповтарящи се несортирани елементи), хеш таблици, в които ключовете и стойностите са низове, сортирани набори от низове (които са колекции от неповтарящи се елементи, подредени по число с плаваща запетая, наречено резултатът), поток от записи, които включват потребителски групи и геопространствени данни.

Други типове данни, които се поддържат на базата на Redis Modules API, включват;

Graph- RedisGraph, които имплементират графика на свойствата за заявка
Филтър Bloom – RedisBloom, който внедрява набор от вероятностни структури от данни за Redis
Времени серии – RedisTimeSeries, които имплементират структура от данни от времеви серии
JSON – RedisJSON, който имплементира стандарта за обмен на данни за нотация на JavaScript (ECMA-404) като роден тип данни

Основни функции, налични в Redis

В Redis присъства широк набор от функции, което го прави популярен избор пред други бази данни. Тези функции включват:

Устойчивост – Тази база данни позволява съхраняване на няколко типа данни в главната памет. Асинхронните промени в данните според актуализациите се записват на диска въз основа на изминалото време или когато данните са били актуализирани. Освен това осигурява висока наличност и режим за запазване на файлове само за добавяне.
Скорост – Тази база данни е бърза в сравнение с други хранилища за данни. Redis твърди, че е по-бърз, защото съхранява големи обеми данни в първичната памет за част от секундата.
Lua скриптове – този скрипт работи като един от най-бързо изпълняващите се скриптове. Redis изгради своя скрипт на езика Lua, за да постигне целта си да обслужва потребителите с бързи услуги за данни. Lua е полезна, тъй като инициализацията му е по-бърза, изпълнявайки скриптове по-бързо, без да нарушава или забавя базата данни за отговор.

Въведение в MongoDB

MongoDB е NoSQL база данни с отворен код, която приема стойности във формат BSON. Той не приема входни стойности във формат на таблица. данните се съхраняват в колекции и документи, тъй като MongoDB е документно-ориентирана база данни. Тази база данни преодолява някои недостатъци, които присъстваха в традиционните RDMS.

Много разработчици винаги се борят със задачи като репликация, разделяне на данни и отнемащ време процес на писане. MongoDB е перфектно решение за база данни, което преодолява тези проблеми и е леко, гъвкаво и прецизно.

Основни функции, присъстващи в MongoDB

Тази база данни включва иновативни функции, които я правят популярен избор сред другите бази данни. Тези функции включват:

Мащабируемост – Тази база данни поддържа хоризонтално мащабиране на данни с помощта на Sharding, който разделя данни на няколко сървъра. Големите обеми данни са разделени равномерно между няколко блока данни, управлявани от главен възел. Това прави възможност за вмъкване на нови машини върху съществуващи работещи бази данни.
Репликацията на данни и по-високата наличност – загуба на данни или рестартиране на цялата настройка за повторно съхранение на данни е основната грижа, когато възникне хардуерен повред. MongoDB е зареден с функции за репликация на данни, които съхраняват копия на данни на различни сървъри за данни. Данните могат да бъдат извлечени по всяко време, в зависимост от изискването на потребителя. Хардуерната повреда в настройката на потребителя също се предотвратява с помощта на тази функция.
Висока производителност – Можете да изпитате повишена производителност при всички операции на MongoDB. Това е така, защото тази база данни избягва излишните операции за въвеждане/изход, както е често срещано в други релационни бази данни. Процесът на индексиране в MongoDB е много по-бърз, поради което заявките за избор дават по-бързи резултати.

Издания на MongoDB

Издадени са няколко издания на MongoDB. Тези издания включват:

MongoDB Community Server – Това издание на MongoDB е безплатно и е достъпно за Windows, Linux и macOS
MongoDB Enterprise Server – Това е търговското издание на MongoDB и е достъпно като част от абонамента за MongoDB Enterprise Advanced
MongoDB Atlas – Това е напълно управлявана услуга при поискване и работи на платформи AWS, Microsoft Azure и Google Cloud.

Разлики между Redis и MongoDB

1. Изпълнениета

Големи обеми на натоварването се обработват по-удобно в Redis в сравнение с MongoDB. Redis работи на едно ядро; следователно е еднонишков. Следователно, по отношение на производителността, Redis е малко по-добър от MongoDB. MongoDB също е склонен да реагира бавно, след като бъде обвързан от CPU.

2. Характеристиките

MongoDB е зареден с функции като агрегиране на данни и намаляване на картата. От друга страна, Redis има решения за постоянство, кеширане и безпроблемни сривове. В Mongo DB можете да предоставите счетоводен контрол, базиран на роли, който не е възможен в Redis.

3. Мащабируемост

Коефициентът на мащабируемост се поддържа по-добре в MongoDB, отколкото Redis, тъй като функционалността на RAM във физическите системи е оптимизирана с MongoDB, докато в Redis използването на RAM е ограничено. Въпреки че периферните функции в Redis са обширни, мащабирането е по-удобно в MongoDB.

4. Поддръжка на платформата

Redis е платформа за структура на данни в паметта, която позволява кеширане и поддържа брокери на съобщения. В същото време MongoDB е кросплатформена NoSQL база данни, която предлага поддръжка на пролетни данни, интерактивен интерфейс на командния ред за запитване и поддръжка на BI конектори за анализ. Redis, с помощта на java клиенти, предлага поддръжка на пружинен кеш.

5. Архитектура на база даннита

MongoDB е документно-ориентирана база данни. Архитектурата на базата данни съдържа дизайн на разпределена система, модел на данни на документ, инструменти за двоичен импорт и експорт, инструменти за импортиране и експортиране на данни, инструменти за диагностика и сигурност и компас MongoDB. Архитектурата на базата данни на Redis съдържа Redis клиент и Redis сървър, съхраняващи данни в паметта.

6. Език за програмиране

Redis поддържа тези езици за програмиране; Crystal, Clojure, Dart, Elixir, Fancy, C, C#, Haxe, Lisp, Lua, JavaScript, Pascal, Pure data, MatLab, Objective-C, Python, rebol, ruby, схема, swift, Visual basic и Tcl.
MongoDB също така поддържа множество езици за програмиране като C++, C, Rust, Scala, Swift, Smalltalk, PHP, Powershell, Prolog, Python, R, Perl, Dart, Erlang, Groovy и Haskell.

7. Поддръжка на репликацията

MongoDB поддържа репликация главен-подчинен, докато Redis поддържа репликация главен-главен и репликация главен-подчинен.

8. Ценообразуването

Облакът Enterprise на Redis варира според изискванията за съхранение на данни. Неговият лиценз следва модел, базиран на абонамент. Основният ценови план за Redis е безплатен, въпреки че за разширените версии началната цена е $7 на месец.
Основният план на Mongo DB също е безплатен, но цената на допълнителния търговски лиценз започва от $57 на месец.

9. Сигурноста

MongoDB се отнася строго към сигурността, като предоставя протоколи за удостоверяване и криптирани данни, които валидират потребител. Той също така позволява спецификация на достъп и пълномощия, при които потребителите присвояват контрол на акаунта, базиран на роли, като по този начин подобрява сигурността.
Въпреки че Redis има стриктни протоколи за удостоверяване, следвани преди изпълнение на команди, той предоставя на потребителите просто удостоверяване, базирано на пароли, което може да постави сигурността на риск.

Предизвикателства, които потребителите срещат с Redis

Има няколко проблема, които потребителят може да срещне, докато работи с Redis. Тези проблеми включват;

Проблеми при отстраняване на неизправности със закъснение – Това се случва поради изключително забавяне от страна на клиента по време на комуникация. Освен това капацитетът за обработка на Redis е по-нисък, което води до вероятни забавяния.
Сривове – те могат да възникнат при отстраняване на грешки в събитие. Това може да бъде разрешено, като предоставите вашите подробности за отстраняване на грешки на общността на разработчиците. Това може да възникне и поради пускането на нови версии на продукта Redis.
Системата се срива по време на актуализации – Този проблем може да зареди RAM паметта на сървъра ви, което може да остави системата ви да виси за известно време. За да разрешите това, можете да тествате вашата RAM памет през Redis-server-test-memory.

Предизвикателства, които потребителите срещат с MongoDB

Докато работи с MongoDB, потребителят може да срещне проблеми като случайна повреда на сървъра. Други проблеми включват:

MongoDB следва сложни процедури като ръчни конфигурации и движещи се части за мащабиране до напълно споделена среда от една реплика. Този проблем се среща поради архитектурата master-slave на MongoDB.
Ефективността намалява с увеличаване на броя на потребителите поради наличието на един възел. Разширяването на настройката може да поправи тази ситуация.
MongoDB може да причини загуба на данни и непоследователност. Въпреки че има многослойни функции за репликация на данни, понякога му липсва обработка на сложен процес на репликация.

Заключение

Тази статия предостави изчерпателен анализ на популярните бази данни на пазара днес, Redis и MongoDB. Той обсъди както бази данни, така и техните характеристики и ограничения. Надяваме се, че тази статия ви е помогнала да разберете тези две бази данни и може да успеете да изберете коя е по-подходяща за вас и вашия проект въз основа на функциите, които всяка предоставя. В случай на някакъв проблем, свържете се с нас чрез секцията за коментари и ние ще се свържем веднага с вас.