NoSQL La fin du relationnel? Michael Bailly

Transcription

1 NoSQL La fin du relationnel? Michael Bailly RMLL 2011

2 Raison #1 RDBMS don't are hard to scale

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7 Mais aussi... Dénormalisation Mise en cache Moteurs d'indexation (Solr, Sphinx) Files d'attentes (Gearman, ActiveMQ)

8 Reason #2 Schema stinks smells

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12 Raison #3 Données éphémères

13 En résumé RDBMS Enregistrements de petite taille, dôtés de relations bien définies et normalisées NoSQL Requêtes pouvant évoluer Données à longue durée de vie (fréquence MAJ faible) Pas besoin de perfs exceptionnelles en lecture Intégrité des données > perfs extensibilité Jeu de données très important Données pouvant être modélisées en arbres dont l'accès se fait par le noeud racine Structure de données hautement dynamique Complexité du mapping relationnel/objet -> perte de productivité

14 Compromis #1 ACID BASE ACID = Atomicity, Consistency, Isolation, Durability BASE = Basically Available Soft-state Eventual consistency

15 Compromis #2 C A P Consistency, Availability, Partitiontolerance Pick two! Eric A. Brewer (2000)

16 Dépôts clé-valeur

17 Dépôts clé-valeur // création d'un utilisateur INCR global:next_user_id => 1234 SET uid:1234:username jdoe SET uid:1234:password p4s5w0rd SET username:jdoe:uid 1234 // authentification de l'utilisateur GET username:jdoe:uid => 1234 GET uid:1234:password => p4s5w0rd SET uid:1234:auth fea5e81ac8ca77622bed1c2132a021f9 SET auth:fea5e81ac8ca77622bed1c2132a021f // récupération des docs de l'utilisateur GET uid:1234:docs => [7890, 4567, 2345] GET doc:7890 => "<owner_id> <ts> Awesome!" // ajout d'un doc INCR global:next_doc_id => 7891 SET doc:7891 "<owner_id> <ts> Enorme!" LPUSH uid:1234:docs 7891

18 Redis Ecrit en C, licence BSD Stockage en RAM Persistance via snapshotting asynchrome ou AOF STRING, LIST, SET, ZSET Non distribué Pas de tolérance aux pannes Mais très rapide!

19 Redis : cas d'utilisation "Memcached on steroids" Nuages de tags Statistiques, logs Sessions Moteurs d'indexation Job queues (resque, Celery)

20 Redis : exemple Tags : utilisation d'un SET // tagging du doc 1234 SADD article:1234 ruby SADD article:1234 python SADD article:1234 php // tagging du doc 6789 SADD article:6789 django SADD article:6789 python // récupération des tags communs SINTER article:1234 article:6789 => python

21 Redis : librairies PHP Python Ruby Predis redis-py redis-rb Rediska txredis em-ruby PHP-Redis ohm

22 Ohm class Event < Ohm::Model attribute :name reference :venue, Venue set :participants, Person counter :votes index :name def validate assert_present :name end end class Venue < Ohm::Model attribute :name collection :events, Event end class Person < Ohm::Model attribute :name end

23 Rediska $options = array( 'namespace' => 'Application_', 'servers' => array( array ('host' => ' ', 'port' => 6379) ) ); $writer = new Rediska_Zend_Log_Writer_Redis( 'keyname', $options ); $log = new Zend_Log($writer);

24 Project Voldemort LinkedIn Ecrit en Java, licence Apache 2.0 Distribué! Réplication auto des données sur plusieurs serveurs Partitionnement auto des données Tolérant aux pannes Versioning des données Backends de stockage pluggables (BDB, MySQL)

25 Dépôts orientés colonnes

26 Cassandra Facebook Ecrit en Java, licence Apache 2.0 Distribué! Réplication auto des données sur plusieurs serveurs (et même datacenters) Partitionnement auto des données Tolérant aux pannes, décentralisé (pas de SPOF) Disponibilité paramétrable via le ConsistencyLevel Excellente performances en écriture (stockage

27 Modèle de données Column : { name : " address", value : "[email protected]", timestamp: } SuperColumn : { name : "physicaladdress", value : { street: { name: "street", value: "xxx", ts: 123 }, city: { name: "city", value: "Paris", ts: 123 }, zip: { name: "zip", value: "75017", ts: 123 } } }

28 Modèle de données ColumnFamily : Users = { jdoe: { username: { name: "username", value: "jdoe", ts: 123 }, { name: " ", value: "[email protected]", ts: 123 } }, jane: { username: { name: "username", value: "jane", ts: 123 }, { name: " ", value: "[email protected]", ts: 123 }, gender: { name: "gender", value: "female", ts: 123 }, age: { name: "age", value: "25", ts: 123 }, } }

29 Modèle de données SuperColumnFamily : AddressBooks = { jdoe: { bob: { name : "physicaladdress", value : { street: { name: "street", value: "1 rue de la paix", ts: 123 }, city: { name: "city", value: "Paris", ts: 123 }, zip: { name: "zip", value: "75017", ts: 123 } } }, karen: { name : "physicaladdress", value : { street: { name: "street", value: "2 rue de la paix", ts: 123 }, city: { name: "city", value: "Paris", ts: 123 }, zip: { name: "zip", value: "75017", ts: 123 } } }, } }

30 Cassandra Object class Customer < CassandraObject::Base attribute :first_name, :type => :string attribute :last_name, :type => :string attribute :date_of_birth, :type => :date attribute :signed_up_at, :type => :time_with_zone validate :should_be_cool key :uuid index :date_of_birth association :invoices, :unique=>false, :inverse_of=>:customer end

31 Dépôts de documents

32 CouchDB Ecrit en Erlang, licence Apache 2.0 Document = structure JSON API REST : HTTP + JSON Résolution de conflits facile (ID + n révision) Réplication incrémentale (scalable +++!) Robuste MapReduce incrémental Service Comet de notification des changements Partionnement automatique avec CouchDB Lounge

33 MongoDB Ecrit en C++, licence AGPL v.3.0 Document = structure JSON++, stockage en BSON API de requête assez complète Indexes Partitionnement (sharding) MapReduce Réplication Support payant possible In-Place updates

34 MongoDB : librairies PHP Python Ruby Mongo Pymongo (driver) Mango MongoMapper Mongoid MongoRecord MongoModel MongoDoc

35 MongoDB : shell interactif root@lenny:/opt/mongodb 1.3.2/bin#./mongo MongoDB shell version: url: test connecting to: test type "help" for help > show dbs admin local test > db.people.save({"firstname":"john"}) ObjectId("4b8cccc cd") > person = db.people.findone({ firstname : "John"}) { "_id" : ObjectId("4b8cccc cd"), "firstname" : "John" } > person.lastname = "Doe" Doe > db.people.save(person) > db.people.findone({ firstname : "John"}) { "_id" : ObjectId("4b8cccc cd"), "firstname" : "John", "lastname" : "Doe" }

36 Pymongo >>> import pymongo >>> from pymongo import Connection >>> conn = Connection('localhost', 27017) >>> db = conn.blog >>> posts = db.posts >>> import datetime >>> post = {"author": "Raphael",... "title": "La guerre des frameworks",... "tags": ["rails", "django", "symfony"],... "date": datetime.datetime.utcnow()} >>> posts.insert(post) ObjectId ('4b8ce378a5835f0dda000000') post = {"author": "Raphael",... "title": "Django + MongoDB = Mango",... "tags": ["python", "django", "mongodb"],... "date": datetime.datetime.utcnow()} >>> posts.insert(post) ObjectId ('4b8ce531a5835f0dda000001') >>> for post in posts.find({"author": "Raphael"}):... print post... >>> posts.count() 2 >>> d = datetime.datetime(2010, 3, 1) >>> for post in posts.find({"date": {"$gt": d}}):... print post

37 Pymongo >>> contact = {"firstname": "John",... "lastname": "Doe",... "address": {"street" : "1 rue de la paix",... "city": "Paris"},... "phones": [{"type": "home", "number": " "},... {"type": "mobile", "number" : " "}]} >>> contacts.insert(contact) ObjectId ('4b8ce9f8a5835f0dda000002') >>> contact = {"firstname": "Jane",... "lastname": "Doe",... "address": {"street" : "1 rue de la paix",... "city": "Paris"},... "phones": [{"type": "home", "number": " "},... {"type": "mobile", "number" : " "}]} >>> contacts.insert(contact) ObjectId ('4b8ceb90a5835f0dda000003') >>> for contact in contacts.find({"address.city": "Paris"}).sort("lastname"):... print contact...

38 Pymongo >>> contacts.find({"address.city": "Paris"}).sort("lastname").explain()["cursor"] u'basiccursor' >>> contacts.find({"address.city": "Paris"}).sort("lastname").explain()["nscanned"] 3.0 >>> from pymongo import ASCENDING, DESCENDING >>> contacts.create_index([("address.city", ASCENDING), ("lastname", ASCENDING)]) u'address.city_1_lastname_1' >>> contacts.find({"address.city": "Paris"}).sort("lastname").explain()["cursor"] u'btreecursor address.city_1_lastname_1' >>> contacts.find({"address.city": "Paris"}).sort("lastname").explain()["nscanned"] 2.0

39 MongooseJS var Schema = mongoose.schema ; var Phone = new Schema({ type: {type: String}, number: {type: String} }); var Person = new Schema({ firstname: {type: String}, lastname: {type: String, required: true}, address: { street: {type: String}, city: {type: String} }, phones: [Phone] }); mongoose.model("person", Person) ;

40 MongooseJS var newperson = mongoose.model("person"); newperson.firstname = "John" ; newperson.lastname = "Doe" ; newperson.address = {street: "1 rue de la Paix", city: "Paris"}; newperson.phones.push({type: "home", number: " "}); newperson.phones.push({type: "mobile", number: " "}); newperson.save(function(err) { if (!err ) console.log("saved!"); }); mongoose.model("person").find( {"address.city" : "Paris" }, function (err,docs) { if ( err ) return console.log("aie!",err) ; console.log("found "+docs.length+" persons living in Paris"); } );

41 Un "planet NoSQL"

42 Merci de votre attention Questions?