newsql和nosql的區(qū)別和聯(lián)系

在大數據時代，“多種架構支持多類應用”成為數據庫行業(yè)應對大數據的基本思路，數據庫行業(yè)出現(xiàn)互為補充的三大陣營，適用于事務處理應用的OldSQL、適用于數據分析應用的NewSQL和適用于互聯(lián)網應用的NoSQL。但在一些復雜的應用場景中，單一數據庫架構都不能完全滿足應用場景對海量結構化和非結構化數據的存儲管理、復雜分析、關聯(lián)查詢、實時性處理和控制建設成本等多方面的需要，因此不同架構數據庫混合部署應用成為滿足復雜應用的必然選擇。不同架構數據庫混合使用的模式可以概括為：OldSQL+NewSQL、OldSQL+NoSQL、NewSQL+NoSQL三種主要模式。下面通過三個案例對不同架構數據庫的混合應用部署進行介紹。

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OldSQL+NewSQL 在數據中心類應用中混合部署

采用OldSQL+NewSQL模式構建數據中心，在充分發(fā)揮OldSQL數據庫的事務處理能力的同時，借助NewSQL在實時性、復雜分析、即席查詢等方面的獨特優(yōu)勢，以及面對海量數據時較強的擴展能力，滿足數據中心對當前“熱”數據事務型處理和海量歷史“冷”數據分析兩方面的需求。OldSQL+NewSQL模式在數據中心類應用中的互補作用體現(xiàn)在，OldSQL彌補了NewSQL不適合事務處理的不足，NewSQL彌補了OldSQL在海量數據存儲能力和處理性能方面的缺陷。

商業(yè)銀行數據中心采用OldSQL+NewSQL混合部署方式搭建，OldSQL數據庫滿足各業(yè)務系統(tǒng)數據的歸檔備份和事務型應用，NewSQL MPP數據庫集群對即席查詢、多維分析等應用提供高性能支持，并且通過MPP集群架構實現(xiàn)應對海量數據存儲的擴展能力。

商業(yè)銀行數據中心存儲架構

與傳統(tǒng)的OldSQL模式相比，商業(yè)銀行數據中心采用OldSQL+NewSQL混合搭建模式，數據加載性能提升3倍以上，即席查詢和統(tǒng)計分析性能提升6倍以上。NewSQL MPP的高可擴展性能夠應對新的業(yè)務需求，可隨著數據量的增長采用集群方式構建存儲容量更大的數據中心。

OldSQL+NoSQL 在互聯(lián)網大數據應用中混合部署

在互聯(lián)網大數據應用中采用OldSQL+NoSQL混合模式，能夠很好的解決互聯(lián)網大數據應用對海量結構化和非結構化數據進行存儲和快速處理的需求。在諸如大型電子商務平臺、大型SNS平臺等互聯(lián)網大數據應用場景中，OldSQL在應用中負責高價值密度結構化數據的存儲和事務型處理，NoSQL在應用中負責存儲和處理海量非結構化的數據和低價值密度結構化數據。OldSQL+NoSQL模式在互聯(lián)網大數據應用中的互補作用體現(xiàn)在，OldSQL彌補了NoSQL在ACID特性和復雜關聯(lián)運算方面的不足，NoSQL彌補了OldSQL在海量數據存儲和非結構化數據處理方面的缺陷。

數據魔方是淘寶網的一款數據產品，主要提供行業(yè)數據分析、店鋪數據分析。淘寶數據產品在存儲層采用OldSQL+NoSQL混合模式，由基于MySQL的分布式關系型數據庫集群MyFOX和基于HBase的NoSQL存儲集群Prom組成。由于OldSQL強大的語義和關系表達能力，在應用中仍然占據著重要地位，目前存儲在MyFOX中的統(tǒng)計結果數據已經達到10TB，占據著數據魔方總數據量的95%以上。另一方面，NoSQL作為SQL的有益補充，解決了OldSQL數據庫無法解決的全屬性選擇器等問題。

淘寶海量數據產品技術架構

基于OldSQL+NoSQL混合架構的特點，數據魔方目前已經能夠提供壓縮前80TB的數據存儲空間，支持每天4000萬的查詢請求，平均響應時間在28毫秒，足以滿足未來一段時間內的業(yè)務增長需求。

NewSQL+NoSQL 在行業(yè)大數據應用中混合部署

行業(yè)大數據與互聯(lián)網大數據的區(qū)別在于行業(yè)大數據的價值密度更高，并且對結構化數據的實時處理、復雜的多表關聯(lián)分析、即席查詢、數據強一致性等都比互聯(lián)網大數據有更高的要求。行業(yè)大數據應用場景主要是分析類應用，如：電信、金融、政務、能源等行業(yè)的決策輔助、預測預警、統(tǒng)計分析、經營分析等。

在行業(yè)大數據應用中采用NewSQL+NoSQL混合模式，充分利用NewSQL在結構化數據分析處理方面的優(yōu)勢，以及NoSQL在非結構數據處理方面的優(yōu)勢，實現(xiàn)NewSQL與NoSQL的功能互補，解決行業(yè)大數據應用對高價值結構化數據的實時處理、復雜的多表關聯(lián)分析、即席查詢、數據強一致性等要求，以及對海量非結構化數據存儲和精確查詢的要求。在應用中，NewSQL承擔高價值密度結構化數據的存儲和分析處理工作，NoSQL承擔存儲和處理海量非結構化數據和不需要關聯(lián)分析、Ad-hoc查詢較少的低價值密度結構化數據的工作。

當前電信運營商在集中化BI系統(tǒng)建設過程中面臨著數據規(guī)模大、數據處理類型多等問題，并且需要應對大量的固定應用，以及占統(tǒng)計總數80%以上的突發(fā)性臨時統(tǒng)計(ad-hoc)需求。在集中化BI系統(tǒng)的建設中采用NewSQL+NoSQL混搭的模式，充分利用NewSQL在復雜分析、即席查詢等方面處理性能的優(yōu)勢，及NoSQL在非結構化數據處理和海量數據存儲方面的優(yōu)勢，實現(xiàn)高效低成本。

集中化BI系統(tǒng)數據存儲架構

集中化BI系統(tǒng)按照數據類型和處理方式的不同，將結構化數據和非結構化數據分別存儲在不同的系統(tǒng)中：非結構化數據在Hadoop平臺上存儲與處理;結構化、不需要關聯(lián)分析、Ad-hoc查詢較少的數據保存在NoSQL數據庫或Hadoop平臺;結構化、需要關聯(lián)分析或經常ad-hoc查詢的數據，保存在NewSQL MPP數據庫中，短期高價值數據放在高性能平臺，中長期放在低成本產品中。

結語

當前信息化應用的多樣性、復雜性，以及三種數據庫架構各自所具有的優(yōu)勢和局限性，造成任何一種架構的數據庫都不能完全滿足應用需求，因此不同架構數據庫混合使用，從而彌補其他架構的不足成為必然選擇。根據應用場景采用不同架構數據庫進行組合搭配，充分發(fā)揮每種架構數據庫的特點和優(yōu)勢，并且與其他架構數據庫形成互補，完全涵蓋應用需求，保證數據資源的最優(yōu)化利用，將成為未來一段時期內信息化應用主要采用的解決方式。

目前在國內市場上，OldSQL主要為Oracle、IBM等國外數據庫廠商所壟斷，達夢、金倉等國產廠商仍處于追趕狀態(tài);南大通用憑借國產新型數據庫GBase 8a異軍突起，與EMC的Greenplum和HP的Vertica躋身NewSQL市場三強;NoSQL方面用戶則大多采用Hadoop開源方案。

NewSQL為何使傳統(tǒng)關系數據庫黯然失色？

傳統(tǒng)數據庫仍舊會有一席之地，至于NewSQL的優(yōu)勢又是什么，簡單和大家說說：

首先關于“中間件+關系數據庫分庫分表”算不算NewSQL分布式數據庫問題，國外有篇論文pavlo-newsql-sigmodrec，如果根據該文中的分類，Spanner、TiDB、OB算是第一種新架構型，Sharding-Sphere、Mycat、DRDS等中間件方案算是第二種（文中還有第三種云數據庫，本文暫不詳細介紹）。

基于中間件（包括SDK和Proxy兩種形式）+傳統(tǒng)關系數據庫（分庫分表）模式是不是分布式架構？我覺得是的，因為存儲確實也分布式了，也能實現(xiàn)橫向擴展。但是不是“偽”分布式數據庫？從架構先進性來看，這么說也有一定道理。

“偽”主要體現(xiàn)在中間件層與底層DB重復的SQL解析與執(zhí)行計劃生成、存儲引擎基于B+Tree等，這在分布式數據庫架構中實際上冗余低效的。為了避免引起真?zhèn)畏植际綌祿斓目谒畱?zhàn)，本文中NewSQL數據庫特指這種新架構NewSQL數據庫。

NewSQL數據庫相比中間件+分庫分表的先進在哪兒？畫一個簡單的架構對比圖：

傳統(tǒng)數據庫面向磁盤設計，基于內存的存儲管理及并發(fā)控制，不如NewSQL數據庫那般高效利用；

中間件模式SQL解析、執(zhí)行計劃優(yōu)化等在中間件與數據庫中重復工作，效率相比較低；

NewSQL數據庫的分布式事務相比于XA進行了優(yōu)化，性能更高；

新架構NewSQL數據庫存儲設計即為基于paxos（或Raft）協(xié)議的多副本，相比于傳統(tǒng)數據庫主從模式（半同步轉異步后也存在丟數問題），在實現(xiàn)了真正的高可用、高可靠（RTO30s，RPO=0）；

NewSQL數據庫天生支持數據分片，數據的遷移、擴容都是自動化的，大大減輕了DBA的工作，同時對應用透明，無需在SQL指定分庫分表鍵。

簡述什么是nosql數據庫，并列舉兩種常見的nosql數據庫名稱及其特點

NoSQL太火，冒出太多產品了，保守估計也成百上千了。

互聯(lián)網公司常用的基本集中在以下幾種，每種只舉一個比較常見或者應用比較成功的例子吧。

1. In-Memory KV Store : Redis

in memory key-value store，同時提供了更加豐富的數據結構和運算的能力，成功用法是替代memcached，通過checkpoint和commit log提供了快速的宕機恢復，同時支持replication提供讀可擴展和高可用。

2. Disk-Based KV Store: Leveldb

真正基于磁盤的key-value storage, 模型單一簡單，數據量不受限于內存大小，數據落盤高可靠，Google的幾位大神出品的精品，LSM模型天然寫優(yōu)化，順序寫盤的方式對于新硬件ssd再適合不過了，不足是僅提供了一個庫，需要自己封裝server端。

3. Document Store: Mongodb

分布式nosql，具備了區(qū)別mysql的最大亮點：可擴展性。mongodb 最新引人的莫過于提供了sql接口，是目前nosql里最像mysql的，只是沒有ACID的特性，發(fā)展很快，支持了索引等特性，上手容易，對于數據量遠超內存限制的場景來說，還需要慎重。

4. Column Table Store: HBase

這個富二代似乎不用贅述了，最大的優(yōu)勢是開源，對于普通的scan和基于行的get等基本查詢，性能完全不是問題，只是只提供裸的api,易用性上是短板，可擴展性方面是最強的，其次坐上了Hadoop的快車，社區(qū)發(fā)展很快，各種基于其上的開源產品不少，來解決諸如join、聚集運算等復雜查詢。

為什么海量數據場景中NoSQL越來越重要

本質是因為：隨著互聯(lián)網的進一步發(fā)展與各行業(yè)信息化建設進程加快、參與者的增多，人們對軟件有了更多更新的要求，需要軟件不僅能實現(xiàn)功能，而且要求保證許多人可以共同參與使用，因而軟件所需承載的數據量和吞吐量必須達到相應的需求。而目前的關系型數據庫在某些方面有一些缺點，導致不能滿足需要。

具體則需要對比關系型數據庫與Nosql之間的區(qū)別可以得出

關系型數據庫

關系型數據庫把所有的數據都通過行和列的二元表現(xiàn)形式表示出來。

關系型數據庫的優(yōu)勢：

1.?保持數據的一致性（事務處理）

2.由于以標準化為前提，數據更新的開銷很小（相同的字段基本上都只有一處）

3.?可以進行Join等復雜查詢

其中能夠保持數據的一致性是關系型數據庫的最大優(yōu)勢。

關系型數據庫的不足：

不擅長的處理

1.?大量數據的寫入處理（這點尤為重要）

2.?為有數據更新的表做索引或表結構（schema）變更

3.?字段不固定時應用

4.?對簡單查詢需要快速返回結果的處理

--大量數據的寫入處理

讀寫集中在一個數據庫上讓數據庫不堪重負，大部分網站已使用主從復制技術實現(xiàn)讀寫分離，以提高讀寫性能和讀庫的可擴展性。

所以在進行大量數據操作時，會使用數據庫主從模式。數據的寫入由主數據庫負責，數據的讀入由從數據庫負責，可以比較簡單地通過增加從數據庫來實現(xiàn)規(guī)模化，但是數據的寫入卻完全沒有簡單的方法來解決規(guī)模化問題。

第一，要想將數據的寫入規(guī)模化，可以考慮把主數據庫從一臺增加到兩臺，作為互相關聯(lián)復制的二元主數據庫使用，確實這樣可以把每臺主數據庫的負荷減少一半，但是更新處理會發(fā)生沖突，可能會造成數據的不一致，為了避免這樣的問題，需要把對每個表的請求分別分配給合適的主數據庫來處理。

第二，可以考慮把數據庫分割開來，分別放在不同的數據庫服務器上，比如將不同的表放在不同的數據庫服務器上，數據庫分割可以減少每臺數據庫服務器上的數據量，以便減少硬盤IO的輸入、輸出處理，實現(xiàn)內存上的高速處理。但是由于分別存儲字不同服務器上的表之間無法進行Join處理，數據庫分割的時候就需要預先考慮這些問題，數據庫分割之后，如果一定要進行Join處理，就必須要在程序中進行關聯(lián)，這是非常困難的。

--為有數據更新的表做索引或表結構變更

在使用關系型數據庫時，為了加快查詢速度需要創(chuàng)建索引，為了增加必要的字段就一定要改變表結構，為了進行這些處理，需要對表進行共享鎖定，這期間數據變更、更新、插入、刪除等都是無法進行的。如果需要進行一些耗時操作，例如為數據量比較大的表創(chuàng)建索引或是變更其表結構，就需要特別注意，長時間內數據可能無法進行更新。

--字段不固定時的應用

如果字段不固定，利用關系型數據庫也是比較困難的，有人會說，需要的時候加個字段就可以了，這樣的方法也不是不可以，但在實際運用中每次都進行反復的表結構變更是非常痛苦的。你也可以預先設定大量的預備字段，但這樣的話，時間一長很容易弄不清除字段和數據的對應狀態(tài)，即哪個字段保存有哪些數據。

--對簡單查詢需要快速返回結果的處理? （這里的“簡單”指的是沒有復雜的查詢條件）

這一點稱不上是缺點，但不管怎樣，關系型數據庫并不擅長對簡單的查詢快速返回結果，因為關系型數據庫是使用專門的sql語言進行數據讀取的，它需要對sql與越南進行解析，同時還有對表的鎖定和解鎖等這樣的額外開銷，這里并不是說關系型數據庫的速度太慢，而只是想告訴大家若希望對簡單查詢進行高速處理，則沒有必要非使用關系型數據庫不可。

NoSQL數據庫

關系型數據庫應用廣泛，能進行事務處理和表連接等復雜查詢。相對地，NoSQL數據庫只應用在特定領域，基本上不進行復雜的處理，但它恰恰彌補了之前所列舉的關系型數據庫的不足之處。

優(yōu)點：

易于數據的分散

各個數據之間存在關聯(lián)是關系型數據庫得名的主要原因，為了進行join處理，關系型數據庫不得不把數據存儲在同一個服務器內，這不利于數據的分散，這也是關系型數據庫并不擅長大數據量的寫入處理的原因。相反NoSQL數據庫原本就不支持Join處理，各個數據都是獨立設計的，很容易把數據分散在多個服務器上，故減少了每個服務器上的數據量，即使要處理大量數據的寫入，也變得更加容易，數據的讀入操作當然也同樣容易。

典型的NoSQL數據庫

臨時性鍵值存儲（memcached、Redis）、永久性鍵值存儲（ROMA、Redis）、面向文檔的數據庫（MongoDB、CouchDB）、面向列的數據庫（Cassandra、HBase）

一、 鍵值存儲

它的數據是以鍵值的形式存儲的，雖然它的速度非常快，但基本上只能通過鍵的完全一致查詢獲取數據，根據數據的保存方式可以分為臨時性、永久性和兩者兼具 三種。

（1）臨時性

所謂臨時性就是數據有可能丟失，memcached把所有數據都保存在內存中，這樣保存和讀取的速度非常快，但是當memcached停止時，數據就不存在了。由于數據保存在內存中，所以無法操作超出內存容量的數據，舊數據會丟失。總結來說：

。在內存中保存數據

。可以進行非常快速的保存和讀取處理

。數據有可能丟失

（2）永久性

所謂永久性就是數據不會丟失，這里的鍵值存儲是把數據保存在硬盤上，與臨時性比起來，由于必然要發(fā)生對硬盤的IO操作，所以性能上還是有差距的，但數據不會丟失是它最大的優(yōu)勢。總結來說：

。在硬盤上保存數據

。可以進行非常快速的保存和讀取處理（但無法與memcached相比）

。數據不會丟失

（3） 兩者兼?zhèn)?/p>

Redis屬于這種類型。Redis有些特殊，臨時性和永久性兼具。Redis首先把數據保存在內存中，在滿足特定條件（默認是?15分鐘一次以上，5分鐘內10個以上，1分鐘內10000個以上的鍵發(fā)生變更）的時候將數據寫入到硬盤中，這樣既確保了內存中數據的處理速度，又可以通過寫入硬盤來保證數據的永久性，這種類型的數據庫特別適合處理數組類型的數據。總結來說：

。同時在內存和硬盤上保存數據

。可以進行非常快速的保存和讀取處理

。保存在硬盤上的數據不會消失（可以恢復）

。適合于處理數組類型的數據

二、面向文檔的數據庫

MongoDB、CouchDB屬于這種類型，它們屬于NoSQL數據庫，但與鍵值存儲相異。

（1）不定義表結構

即使不定義表結構，也可以像定義了表結構一樣使用，還省去了變更表結構的麻煩。

（2）可以使用復雜的查詢條件

跟鍵值存儲不同的是，面向文檔的數據庫可以通過復雜的查詢條件來獲取數據，雖然不具備事務處理和Join這些關系型數據庫所具有的處理能力，但初次以外的其他處理基本上都能實現(xiàn)。

三、?面向列的數據庫

Cassandra、HBae、HyperTable屬于這種類型，由于近年來數據量出現(xiàn)爆發(fā)性增長，這種類型的NoSQL數據庫尤其引入注目。

普通的關系型數據庫都是以行為單位來存儲數據的，擅長以行為單位的讀入處理，比如特定條件數據的獲取。因此，關系型數據庫也被成為面向行的數據庫。相反，面向列的數據庫是以列為單位來存儲數據的，擅長以列為單位讀入數據。

面向列的數據庫具有搞擴展性，即使數據增加也不會降低相應的處理速度（特別是寫入速度），所以它主要應用于需要處理大量數據的情況。另外，把它作為批處理程序的存儲器來對大量數據進行更新也是非常有用的。但由于面向列的數據庫跟現(xiàn)行數據庫存儲的思維方式有很大不同，故應用起來十分困難。

總結：關系型數據庫與NoSQL數據庫并非對立而是互補的關系，即通常情況下使用關系型數據庫，在適合使用NoSQL的時候使用NoSQL數據庫，讓NoSQL數據庫對關系型數據庫的不足進行彌補。

什么是NoSQL，它有什么優(yōu)缺點？

NoSQL，指的是非關系型的數據庫。NoSQL有時也稱作Not Only SQL的縮寫，是對不同于傳統(tǒng)的關系型數據庫的數據庫管理系統(tǒng)的統(tǒng)稱。

NoSQL用于超大規(guī)模數據的存儲。（例如谷歌或Facebook每天為他們的用戶收集萬億比特的數據）。這些類型的數據存儲不需要固定的模式，無需多余操作就可以橫向擴展。

NoSQL的優(yōu)點/缺點

優(yōu)點:

- 高可擴展性

- 分布式計算

- 低成本

- 架構的靈活性，半結構化數據

- 沒有復雜的關系

缺點:

- 沒有標準化

- 有限的查詢功能（到目前為止）

- 最終一致是不直觀的程序 （BY三人行慕課）

網站欄目：簡述nosql的不足之處,以下對nosql特點描述中,錯誤的是
文章路徑：http://chinadenli.net/article6/dsshgog.html

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