不懂NOSQL這些知識，怎么吹牛B

剛剛出現(xiàn)NOSQL這個概念的時候，很多人都是似而非的字面理解成”不是SQL”， 與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是兩個完全獨立的陣營，實際上完全不是這么回事。

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個人更傾向于理解NOSQL的誕生更多的是為了補充關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的短板，滿足現(xiàn)下互聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)、高并發(fā)、低延遲和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)易擴展等需求。

什么是數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是存放數(shù)據(jù)的倉庫。它的存儲空間很大，可以存放百萬條、千萬條、上億條數(shù)據(jù)。但是數(shù)據(jù)庫并不是隨意地將數(shù)據(jù)進(jìn)行存放，是有一定的規(guī)則的，否則查詢的效率會很低。當(dāng)今世界是一個充滿著數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)世界，充斥著大量的數(shù)據(jù)。即這個互聯(lián)網(wǎng)世界就是數(shù)據(jù)世界。數(shù)據(jù)的來源有很多，比如出行記錄、消費記錄、瀏覽的網(wǎng)頁、發(fā)送的消息等等。除了文本類型的數(shù)據(jù)，圖像、音樂、聲音都是數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫是一個按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理數(shù)據(jù)的計算機軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的概念實際包括兩層意思：

（1）數(shù)據(jù)庫是一個實體，它是能夠合理保管數(shù)據(jù)的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存放要管理的事務(wù)數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫”兩個概念結(jié)合成為數(shù)據(jù)庫。

（2）數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，它能更合適的組織數(shù)據(jù)、更方便的維護(hù)數(shù)據(jù)、更嚴(yán)密的控制數(shù)據(jù)和更有效的利用數(shù)據(jù)。

發(fā)展現(xiàn)狀

在數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史上，數(shù)據(jù)庫先后經(jīng)歷了層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫等各個階段的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在各個方面的快速的發(fā)展。特別是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為目前數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中最重要的一員，80年代以來， 幾乎所有的數(shù)據(jù)庫廠商新出的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都支持關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，即使一些非關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品也幾乎都有支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫的接口。這主要是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以比較好的解決管理和存儲關(guān)系型數(shù)據(jù)的問題。隨著云計算的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫越來越無法滿足需要，這主要是由于越來越多的半關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)需要用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲管理，以此同時，分布式技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)也對數(shù)據(jù)庫的技術(shù)提出了新的要求，于是越來越多的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就開始出現(xiàn)，這類數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有了很大的不同， 它們更強調(diào)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的高并發(fā)讀寫和存儲大數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)庫一般被稱為NoSQL（Not only SQL）數(shù)據(jù)庫。 而傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在一些傳統(tǒng)領(lǐng)域依然保持了強大的生命力。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

編輯

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為管理數(shù)據(jù)庫而設(shè)計的電腦軟件系統(tǒng)，一般具有存儲、截取、安全保障、備份等基礎(chǔ)功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以依據(jù)它所支持的數(shù)據(jù)庫模型來作分類，例如關(guān)系式、XML；或依據(jù)所支持的計算機類型來作分類，例如服務(wù)器群集、移動電話；或依據(jù)所用查詢語言來作分類，例如SQL、XQuery；或依據(jù)性能沖量重點來作分類，例如最大規(guī)模、最高運行速度；亦或其他的分類方式。不論使用哪種分類方式，一些DBMS能夠跨類別，例如，同時支持多種查詢語言。

如何使用nosql db

No SQL DB是一種和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)的對象數(shù)據(jù)庫。按照數(shù)據(jù)模型保存性質(zhì)將當(dāng)前NoSQL分為四種：

1.Key-value stores鍵值存儲, 保存keys+BLOBs

2.Table-oriented 面向表, 主要有Google的BigTable和Cassandra.

3.Document-oriented面向文本, 文本是一種類似XML文檔，MongoDB 和 CouchDB

4.Graph-oriented 面向圖論. 如Neo4J.

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的弊端：

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的歷史已經(jīng)有30余年了，因此，在某些情況下，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的弱點就會暴露出來：

1. “對象-關(guān)系 阻抗不匹配”。關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ驮诟拍钌洗嬖谔烊坏牟黄ヅ涞牡胤剑热鐚ο竽Ｐ彤?dāng)中特有的“繼承”，“組合”，“聚合”，“依賴”的概念在關(guān)系模型當(dāng)中是不存在的。

2. “模式演進(jìn)”。即隨著時間的推移，需要對數(shù)據(jù)庫模式進(jìn)行調(diào)整以便適應(yīng)新的需求，然而，對數(shù)據(jù)庫模式的調(diào)整是的成本很高的動作，因此很多設(shè)計師在系統(tǒng)設(shè)計之初會設(shè)計一個兼容性很強的數(shù)據(jù)庫模式，以應(yīng)對將來可能出現(xiàn)的需求，然而在現(xiàn)在的web系統(tǒng)開發(fā)過程中，系統(tǒng)的變更更加頻繁，幾乎無法預(yù)先設(shè)計出一種“萬能”的數(shù)據(jù)庫模式以滿足所有的需求，因此 模式演進(jìn)的弊端就愈發(fā)凸顯。

3. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫處理 稀疏表時的性能非常差。

4. network-oriented data 很適合處理 人工智能、社交網(wǎng)絡(luò)中的一些需求。

所以，各種各樣的No SQL DB 出現(xiàn)了，這里只簡單介紹下Neo4J 的基本知識。

Neo 數(shù)據(jù)模型

Neo4J 是一個基于圖實現(xiàn)的No SQL DB, 其基本的數(shù)據(jù)類型有如下幾種：

Node, Relationship, Property.

Node 對應(yīng)于圖中的 節(jié)點，Relationship 對應(yīng)圖中的邊，Node 和 Relationship 都可以擁有Property，

Property 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為。

數(shù)據(jù)遍歷

Neo 提供了Traverser對數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷。

北大青鳥設(shè)計培訓(xùn)：Hbase知識點總結(jié)？

hbase概念:??非結(jié)構(gòu)化的分布式的面向列存儲非關(guān)系型的開源的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)谷歌的三大論文之一的bigtable??高寬厚表??作用:??為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題。

能干什么:??存儲大量結(jié)果集數(shù)據(jù)，低延遲的隨機查詢。

sql:??結(jié)構(gòu)化查詢語言??nosql:??非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，列存儲和文檔存儲(查詢低延遲),hbase是nosql的一個種類，其特點是列式存儲。

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫--列存儲(hbase)??非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫--文檔存儲(MongoDB)??非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫--內(nèi)存式存儲(redis)??非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫--圖形模型(graph)??hive和hbase區(qū)別???Hive的定位是數(shù)據(jù)倉庫，雖然也有增刪改查，但其刪改查對應(yīng)的是整張表而不是單行數(shù)據(jù)，查詢的延遲較高。

其本質(zhì)是更加方便的使用mr的威力來進(jìn)行離線分析的一個數(shù)據(jù)分析工具。

HBase的定位是hadoop的數(shù)據(jù)庫，電腦培訓(xùn)發(fā)現(xiàn)是一個典型的Nosql，所以HBase是用來在大量數(shù)據(jù)中進(jìn)行低延遲的隨機查詢的。

hbase運行方式:??standalonedistrubited??單節(jié)點和偽分布式???單節(jié)點:單獨的進(jìn)程運行在同一臺機器上??hbase應(yīng)用場景:??存儲海量數(shù)據(jù)低延遲查詢數(shù)據(jù)??hbase表由多行組成??hbase行一行在hbase中由行健和一個或多個列的值組成，按行健字母順序排序的存儲。

NoSQL數(shù)據(jù)庫是否意味著缺乏安全性？

NoSQL薄弱的安全性會給企業(yè)帶來負(fù)面影響 。Imperva公司創(chuàng)始人兼CTO Amichai Shulman如是說。在新的一年中，無疑會有更多企業(yè)開始或籌劃部署NoSQL。方案落實后就會逐漸發(fā)現(xiàn)種種安全問題，因此早做準(zhǔn)備才是正確的選擇。 作為傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的替代方案，NoSQL在查詢中并不使用SQL語言，而且允許用戶隨時變更數(shù)據(jù)屬性。此類數(shù)據(jù)庫以擴展性良好著稱，并能夠在需要大量應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫本身進(jìn)行實時交互的交易處理任務(wù)中發(fā)揮性能優(yōu)勢，Couchbase創(chuàng)始人兼產(chǎn)品部門高級副總裁James Phillips解釋稱：NoSQL以交易業(yè)務(wù)為核心。它更注重實時處理能力并且擅長直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，大幅度促進(jìn)了交互型軟件系統(tǒng)的發(fā)展。Phillips指出。其中最大的優(yōu)勢之一是能夠隨時改變(在屬性方面)，由于結(jié)構(gòu)性的弱化，修改過程非常便捷。 NoSQL最大優(yōu)勢影響其安全性 NoSQL的關(guān)鍵性特色之一是其動態(tài)的數(shù)據(jù)模型，Shulman解釋道。我可以在其運作過程中加入新的屬性記錄。因此與這種結(jié)構(gòu)相匹配的安全模型必須具備一定的前瞻性規(guī)劃。也就是說，它必須能夠了解數(shù)據(jù)庫引入的新屬性將引發(fā)哪些改變，以及新加入的屬性擁有哪些權(quán)限。然而這個層面上的安全概念目前尚不存在，根本沒有這樣的解決方案。 根據(jù)Phillips的說法，某些NoSQL開發(fā)商已經(jīng)開始著手研發(fā)安全機制，至少在嘗試保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，如果我們的數(shù)據(jù)組成不正確，那么它將無法與結(jié)構(gòu)并行運作，換言之?dāng)?shù)據(jù)插入操作整體將宣告失敗。目前各種驗證規(guī)則與完整性檢查已經(jīng)比較完善，而事實證明這些驗證機制都能在NoSQL中發(fā)揮作用。我們與其他人所推出的解決方案類似，都會在插入一條新記錄或是文檔型規(guī)則時觸發(fā)，并在執(zhí)行過程中確保插入數(shù)據(jù)的正確性。 Shulman預(yù)計新用戶很快將在配置方面捅出大婁子，這并非因為IT工作人員的玩忽職守，實際上主要原因是NoSQL作為一項新技術(shù)導(dǎo)致大多數(shù)人對其缺乏足夠的知識基礎(chǔ)。Application Security研發(fā)部門TeamSHATTER的經(jīng)理Alex Rothacker對上述觀點表示贊同。他指出，培訓(xùn)的一大問題在于，大多數(shù)NoSQL的從業(yè)者往往屬于新生代IT人士，他們對于技術(shù)了解較多，但往往缺乏足夠的安全管理經(jīng)驗。 如果他們從傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫入手，那么由于強制性安全機制的完備，他們可以在使用中學(xué)習(xí)。但NoSQL，只有行家才能通過觀察得出正確結(jié)論，并在大量研究工作后找到一套完備的安全解決方案。因此可能有90%的從業(yè)者由于知識儲備、安全經(jīng)驗或是工作時間的局限而無法做到這一點。 NoSQL需在安全性方面進(jìn)行優(yōu)化 盡管Phillips認(rèn)同新技術(shù)與舊經(jīng)驗之間存在差異，但企業(yè)在推廣NoSQL時加大對安全性的關(guān)注會起到很大程度的積極作用。他認(rèn)為此類數(shù)據(jù)存儲機制與傳統(tǒng)關(guān)系類數(shù)據(jù)庫相比，其中包含著的敏感類信息更少，而且與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部其它應(yīng)用程序的接觸機會也小得多。 他們并不把這項新技術(shù)完全當(dāng)成數(shù)據(jù)庫使用，正如我們在收集整理大量來自其它應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)類數(shù)據(jù)時，往往也會考慮將其作為企業(yè)數(shù)據(jù)存儲機制一樣，他補充道。當(dāng)然，如果我打算研發(fā)一套具備某種特定功能的社交網(wǎng)絡(luò)、社交游戲或是某種特殊web應(yīng)用程序，也很可能會將其部署于防火墻之下。這樣一來它不僅與應(yīng)用程序緊密結(jié)合，也不會被企業(yè)中的其它部門所觸及。 但Rothacker同時表示，這種過度依賴周邊安全機制的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也存在著極其危險的漏洞。一旦系統(tǒng)完全依附于周邊安全模型，那么驗證機制就必須相對薄弱，而且缺乏多用戶管理及數(shù)據(jù)訪問方面的安全保護(hù)。只要擁有高權(quán)限賬戶，我們幾乎能訪問存儲機制中的一切數(shù)據(jù)。舉例來說，Brian Sullivan就在去年的黑帽大會上演示了如何在完全不清楚數(shù)據(jù)具體內(nèi)容的情況下，將其信息羅列出來甚至導(dǎo)出。 而根據(jù)nCircle公司CTO Tim ‘TK’ Keanini的觀點，即使是與有限的應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)，NoSQL也很有可能被暴露在互聯(lián)網(wǎng)上。在缺少嚴(yán)密網(wǎng)絡(luò)劃分的情況下，它可能成為攻擊者窺探存儲數(shù)據(jù)的薄弱環(huán)節(jié)。因為NoSQL在設(shè)計上主要用于互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的部署，所以它很可能被直接連接到互聯(lián)網(wǎng)中，進(jìn)而面臨大量攻擊行為。 其中發(fā)生機率最高的攻擊行為就是注入式攻擊，這也是一直以來肆虐于關(guān)系類數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的頭號公敵。盡管NoSQL沒有將SQL作為查詢語言，也并不代表它能夠免受注入式攻擊的威脅。雖然不少人宣稱SQL注入在NoSQL這邊不起作用，但其中的原理是完全一致的。攻擊者需要做的只是改變自己注入內(nèi)容的語法形式，Rothacker解釋稱。也就是說雖然SQL注入不會出現(xiàn)，但JavaScript注入或者JSON注入同樣能威脅安全。 此外，攻擊者在籌劃對這類數(shù)據(jù)庫展開侵襲時，也很可能進(jìn)一步優(yōu)化自己的工具。不成熟的安全技術(shù)往往帶來這樣的窘境：需要花費大量時間學(xué)習(xí)如何保障其安全，但幾乎每個IT人士都能迅速掌握攻擊活動的組織方法。因此我認(rèn)為攻擊者將會始終走在安全部署的前面，Shulman說道。遺憾的是搞破壞總比防范工作更容易，而我們已經(jīng)看到不少NoSQL技術(shù)方面的公開漏洞，尤其是目前引起熱議的、以JSON注入為載體的攻擊方式。 NoSQL安全性并非其阻礙 然而，這一切都不應(yīng)該成為企業(yè)使用NoSQL的阻礙，他總結(jié)道。我認(rèn)為歸根結(jié)底，這應(yīng)該算是企業(yè)的一種商業(yè)決策。只要這種選擇能夠帶來吸引力巨大的商業(yè)機遇，就要承擔(dān)一定風(fēng)險，Shulman解釋道。但應(yīng)該采取一定措施以盡量弱化這種風(fēng)險。 舉例來說，鑒于數(shù)據(jù)庫對外部安全機制的依賴性，Rothacker建議企業(yè)積極考慮引入加密方案。他警告稱，企業(yè)必須對與NoSQL相對接的應(yīng)用程序代碼仔細(xì)檢查。換言之，企業(yè)必須嚴(yán)格挑選負(fù)責(zé)此類項目部署的人選，確保將最好的人才用于這方面事務(wù)，Shulman表示。當(dāng)大家以NoSQL為基礎(chǔ)編寫應(yīng)用程序時，必須啟用有經(jīng)驗的編程人員，因為客戶端軟件是抵擋安全問題的第一道屏障。切實為額外緩沖區(qū)的部署留出時間與預(yù)算，這能夠讓員工有閑暇反思自己的工作內(nèi)容并盡量多顧及安全考量多想一點就是進(jìn)步。綜上所述，這可能與部署傳統(tǒng)的關(guān)系類數(shù)據(jù)庫也沒什么不同。 具有諷刺意味的是，近年來數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序在安全性方面的提升基本都跟數(shù)據(jù)庫本身沒什么關(guān)系，nCircle公司安全研究及開發(fā)部門總監(jiān)Oliver Lavery如是說。

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