MongoDB против DynamoDB: сравнение двух систем NoSQL

При сравнении MongoDB и DynamoDB особенно заметен другой подход к хранению и управлению данными. Кроме того, DynamoDB полностью встроен в AWS, а MongoDB предлагает больше свободы.

MongoDB против DynamoDB: два рекомендуемых сервиса NoSQL

Хотя в прошлом практически не было возможности обойти классическую базу данных SQL, появление все больших объемов данных означает, что приложениям и веб-сайтам нужен новый способ обработки данных. Во многих случаях решением являются так называемые системы NoSQL (не только SQL), такие как MongoDB и DynamoDB, которые не работают реляционно и поэтому гораздо более гибки и, прежде всего, лучше масштабируются. Вместо таблиц эти решения в основном полагаются на документы, а это означает, что они также могут хранить неструктурированные или полуструктурированные данные в компактном и понятном виде. Если требования компании растут, база данных также без проблем растет вместе с ними.

Что такое MongoDB?

MongoDB была выпущена в 2009 году компанией 10gen (теперь MongoDB, Inc.) и с тех пор стала одним из самых популярных решений в области систем управления базами данных SQL. Программное обеспечение написано на C++ и сохраняет данные в виде двоичных документов JSON (BSON). MongoDB имеет открытый исходный код, распространяется по лицензии Server Side Public License (SSPL) и предлагает дополнительные пакеты коммерческой поддержки. База данных, получившая свое название от английского термина «huMONGOus» (Гигант), известна своей гибкостью и масштабируемостью. MongoDB использует язык запросов MongoDB (MQL) для запросов.

Что такое DynamoDB?

DynamoDB существует с 2012 года. Бессерверная база данных NoSQL поступает от Amazon и предоставляется AWS (Amazon Web Services) как полностью управляемый сервис. Приложение является запатентованным и изначально было написано на Java для управления растущими объемами данных внутренней электронной коммерции. База данных документоориентирована и считается одним из самых быстрых и масштабируемых решений в сегменте NoSQL. DynamoDB также использует таблицы, но они не являются реляционными. Структура системы делает ее особенно подходящей не только для крупных компаний, но и для небольших компаний, чьи объемы данных и рабочие нагрузки со временем увеличиваются.

MongoDB против DynamoDB: назначение и масштабируемость

При сравнении MongoDB и DynamoDB, конечно, можно увидеть схожие области применения двух баз данных NoSQL: обе системы можно использовать везде, где необходимо хранить большие объемы данных и четко управлять ими. MongoDB использует технику, называемую шардингом, для горизонтального масштабирования. Большие наборы данных автоматически разделяются и нагрузка распределяется между несколькими серверами. Поскольку система может легко работать с неструктурированными данными, она идеально подходит для управления и развертывания веб-сайтов и приложений электронной коммерции. Весь необходимый контент, включая изображения и видео, сохраняется в одном документе. Извлечение происходит немедленно и без заметных задержек во время текущей работы.

DynamoDB предлагает аналогичные варианты развертывания. Сама Amazon рекомендует, среди прочего, свою собственную базу данных для приложений, мультимедийных рабочих нагрузок, электронной коммерции и игровых платформ. Это утверждение вполне понятно: системе не приходится прятаться от сравнения MongoDB с DynamoDB, и она предлагает – по крайней мере теоретически – бесконечные возможности масштабирования.

Однако одним из самых больших различий между двумя системами является интеграция с AWS. DynamoDB не работает за пределами этой экосистемы и поэтому подходит только для пользователей, которые могут жить и работать с этим ограничением. Вы получаете широкие возможности администрирования и получаете выгоду от чрезвычайно быстрых процессов чтения и записи даже при быстро растущих объемах данных.

Функциональность

Хотя обе базы данных могут преследовать схожие цели, если вы сравните MongoDB и DynamoDB более внимательно, вы быстро увидите разные подходы: MongoDB полностью обходится без таблиц, типичных для SQL, и вместо этого хранит данные в документах, которые, в свою очередь, объединяются в коллекции. Эти документы в формате BSON состоят из пар ключ-значение, могут иметь разные схемы и могут быть изменены путем добавления или удаления поля. Хотя ключи всегда состоят из строк, значения также могут содержать строки, другие документы, массивы или логические значения, среди прочего. Текстовый поиск в MongoDB осуществляется через текстовый индекс.

DynamoDB работает как хранилище значений ключей NoSQL, которое хранит данные на жестких дисках SSD. Данные могут храниться в виде числовых значений, строк или двоичных значений без какой-либо схемы. Информация разделена на нереляционные таблицы, состоящие из статей, которые должны содержать хотя бы один атрибут. Операции «Создать», «Чтение», «Обновить» и «Удалить» доступны для записи и чтения.

Структура данных

Существуют также различия при сравнении MongoDB и DynamoDB с точки зрения структуры данных и максимального размера данных. Формат хранения MongoDB называется BSON и представляет собой двоичную форму нотации объектов JavaScript (JSON), не требующую схемы. Если вы хотите создать новый документ, вам не обязательно заранее создавать собственную коллекцию. Вместо этого вы создаете документ с помощью простой команды, которая затем либо вставляется в существующую коллекцию, либо создается автоматически. Система допускает передачу данных максимальным размером 16 МБ.

С другой стороны, структура данных DynamoDB гораздо больше напоминает табличную форму классических решений SQL. Здесь тоже есть таблицы, содержащие элементы с определенными свойствами, хотя количество этих свойств может варьироваться. Прежде чем вы сможете использовать таблицу, вы должны сначала создать ее и определить первичный ключ, который разделяет данные. Каждый из этих разделов содержит три узла с копией данных. Поскольку база данных полностью управляется системой, этот процесс полностью автоматизирован. Также есть заметная разница между MongoDB и DynamoDB в размере хранимых документов: у сервиса Amazon ограничение составляет максимум 400 КБ.

Доступность данных

По умолчанию DynamoDB делит три упомянутых узла на основной узел (лидерный узел) и два дочерних узла. Первичный узел — это место, где в первую очередь выполняются все операции записи и чтения. Только после этого репликация происходит на двух подчиненных узлах. Однако существует также возможность распределения процессов чтения по всем трем узлам, чтобы предотвратить потери производительности.

Немного более старое решение в сравнении MongoDB и DynamoDB также распределяет данные по нескольким узлам и, таким образом, предотвращает проблемы, вызванные сбоем сервера. Подобно конкурентам Amazon, существует основной узел, который получает записи, а затем делает данные доступными для дочерних узлов. При выходе из строя основного узла один из остальных узлов автоматически занимает его место и становится ведущим узлом, который уже содержит все данные благодаря репликации. Однако этот процесс может занять до 60 секунд.

Инфраструктура, совместимость и языки программирования

Одним из самых явных различий между MongoDB и DynamoDB является развертывание и инфраструктура этих двух сервисов. MongoDB — это полностью бесплатное решение с открытым исходным кодом и собственной поддержкой. Система управления базами данных совместима с большинством облачных решений, операционных систем и контейнеров. Сколько усилий по контролю и администрированию необходимо и возможно, полностью зависит от пользователя. База данных должна настраиваться и обслуживаться независимо. С одной стороны, это может потребовать много усилий и времени, но с другой стороны, это также дает большую свободу.

 

DynamoDB использует другой подход: база данных является частью экосистемы AWS и не работает вне этой среды. Хотя DynamoDB оптимально работает с другими инструментами Amazon, приложение лишь незначительно совместимо с другими решениями. Полностью управляемая база данных готова к немедленному использованию и автоматически выполняет обновления, масштабирование и другие задачи. Однако пользователи имеют лишь ограниченное представление о работе «за кулисами».

В следующей таблице приведены языки программирования, которые поддерживают обе системы:

Язык программирования	Работает на базе Mongo DB	Работает на базе DynamoDB
Action script	✓	✗
C	✓	✗
C#	✓	✗
C++	✓	✗
Clojure	✓	✗
ColdFusion	✓	✓
D	✓	✗
darts	✓	✗
Delphi	✓	✗
Erlangen	✓	✓
Go	✓	✗
Groovy	✓	✓
Haskell	✓	✗
Java	✓	✓
JavaScript	✓	✓
Kotlin	✓	✗
Lisp	✓	✗
Lua	✓	✗
MatLab	✓	✗
.net	✗	✓
Pearl	✓	✓
PHP	✓	✓
PowerShell	✓	✗
prolog	✓	✗
python	✓	✓
R	✓	✗
Ruby	✓	✓
Scala	✓	✗
Small talk	✓	✗
Swift	✓	✗

 

Безопасность

Задачи, которые DynamoDB берет на себя для своих пользователей, также включают все действия по обеспечению безопасности. База данных, являющаяся частью AWS Cosmos и модели IAM (Управление идентификацией и доступом), очень хорошо защищена и встроена. Кроме того, отсутствует прямое подключение к Интернету, поскольку запросы изначально направляются через шлюз API.

По сравнению с MongoDB и DynamoDB рабочая нагрузка при использовании MongoDB значительно выше, если вы хотите обеспечить безопасность своей базы данных. Авторизация доступа, роли и межсетевые экраны должны реализовываться и поддерживаться независимо, по крайней мере, в стандартных версиях системы. В этом могут помочь управляемые решения, обеспечивающие все необходимые функции безопасности.

MongoDB против DynamoDB: какие компании доверяют этим двум базам данных?

К компаниям, которые полностью или частично полагаются на MongoDB, относятся:

• Adobe
• Amadeus
• AppScale
• Craftbase
• Disney
• Etsy
• Foursquare
• Lyft
• MTV
• The New York Times
• Via Varejo

Примеры компаний и платформ, которые управляют своими данными с помощью DynamoDB, включают:

• Airbnb
• Amazon
• Comcast
• Disney
• Dropbox
• Netflix
• Nike
• Redfin
• Samsung
• Tinder
• Zoom

Какая услуга соответствует вашим потребностям?

MongoDB и DynamoDB — две очень мощные системы управления базами данных, которые остаются гибкими и масштабируемыми благодаря подходу NoSQL. Однако подход этих двух решений отличается друг от друга. Если вы ищете систему, которая идеально интегрирована в пространство AWS, имеет надежную архитектуру безопасности и берет на себя большинство задач управления, DynamoDB — очень хороший выбор. Однако, если вам нужна свобода выбора в отношении облачной среды и конфигурации, MongoDB — отличный сервис.