NoSQL——期末复习(3)第三章MongoDB重点思考题

描述MongoDB数据库的主要特点。

(1)高可伸缩性:MongoDB 采用了分片技术,可以将数据分散在多台服务器上,从而实现水平扩展。

(2)高性能:查询速度快,部分原因是它将数据存储在内存中,还因为采用了多线程和异步 IO 技术,对大量并发请求也能有出色的响应能力。

(3)灵活的数据类型:采用文档型数据模型,通过嵌套文档和数组,可以灵活的表示数据。

(4)JSON 编码:使用 BSON 格式类存储数据,BSON 上文已经提到,是 JSON 的二进制编码,具有更高的查询速度以及更少的存储空间。MongoDB 支持直接读写 JSON 格式的数据,提供了 JSON 风格的查询语言。

(5)可扩展性:存储引擎是可插拔式的,可以根据存储需求选择合适的存储引擎。

(6)自动分片:大型应用所需数据量庞大,MongoDB 可以自动分片,自动分配数据至不同服务器。

(7)数据备份与恢复:快照和复制技术实现数据备份和恢复。

1.MongoDB集群的数据多副本策略?

MongoDB支持分片的多副本,多副本采用主从备份形式。MongoDB称这种机制为复制集机制。

主节点(Primary节点)负责数据的写入和更新。主节点在更新数据的同时,会将操作信息写入日志,称为oplog。

从节点(Secondary节点)监听主节点oplog的变化,并根据其内容维护自身的数据更新,使之和主节点保持一致(最终一致性)。

主节点失联后,从节点会进行选举,将一个从节点提升为主节点。

2.描述MongoDB的分片机制,它支持哪几种分片策略?

MongoDB将数据水平切分机制称为分片(Sharding)。MongoDB支持对文档的自动分片,分片的依据是片键(Shard Keys),分片键可以由文档的一个或多个字段构成,分片使得集群中的数据可以在分布式环境下均衡存储和使用。

MongoDB支持基本的分片策略,即范围分片(MongoDB的默认分片策略。它根据分片键的值范围将数据分布到不同的分片上)和哈希分片(通过对分片键进行哈希运算,将数据均匀分布到各个分片上)。

3.描述MongoDB的集群架构(包含的角色和每个角色的作用)。

当数据分片后,集群中会包含mongod(或称为Shard)、mongos和config三种类型的节点。

mongod负责存储数据,支持为每个shard构建副本集。

Config节点,负责持久化存储分片集群的元数据和配置信息。 支持为Config节点构建副本集。

Mongos节点,一方面作为用户访问集群的入口,负责与客户端的交互;另一方面也承担分片的管理功能。 Mongos支持部署多个进行负载均衡。

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