Das Dokument beschreibt die Grundlagen und Vorteile von MongoDB, einer dokumentenorientierten Datenbank, die für hohe Verfügbarkeit und Skalierbarkeit entwickelt wurde. Es erläutert Funktionen wie Schemafreiheit, Indizierung und Sharding sowie Anwendungsbeispiele für Echtzeit-Statistiken und Logging. Zudem werden wichtige Installationshinweise und typische Anwendungsfälle vorgestellt, um die Effizienz und Flexibilität von MongoDB zu demonstrieren.

1. Brownbag Session
mongoDB im Einsatz
Grundlagen
10.08.2012
Nils Domrose
inovex GmbH
Wir nutzen Technologien, um unsere Kunden glücklich zu machen. Und uns selbst.

2. “MongoDB wasn’t designed in a lab. We built MongoDB from our own
experiences building large scale, high availability, robust systems. We didn’t
start from scratch, we really tried to figure out what was broken, and tackle
that. So the way I think about MongoDB is that if you take MySql, and change
the data model from relational to document based, you get a lot of great
features: embedded docs for speed, manageability, agile development with
schema-less databases, easier horizontal scalability because joins aren’t as
important. There are lots of things that work great in relational databases:
indexes, dynamic queries and updates to name a few, and we haven’t
changed much there. For example, the way you design your indexes in
MongoDB should be exactly the way you do it in MySql or Oracle, you just
have the option of indexing an embedded field.”
– Eliot Horowitz, 10gen CTO and Co-founder

3. ! Dokumenten orientierte Datenbank (Document Storage)
! Dynamisch Queries, Index Unterstützung, schemalos
! In C++ geschrieben
! High Availability Setups
! Auto Sharding
! MapReduce
! GridFS
! Projekt der Firma 10gen verfügbar unter AGPL
Bilder Quelle: http://www.mongodb.org
Über mongoDB
www.mongodb.org

4. Warum mongoDB
! einfache Installation, Konfiguration und Administration
! Migrationspfad für kleiner Setups
! Recht Universell einsetzbar, viele nützlich Funktionen
! Skalierbar
! Schnelle Weiterentwicklung (z.B. Datacenter aware Replication)
! Einfaches Interface, mächtiger Syntax, viele mitgelieferte Tools
! gute Dokumentation und wachsende Community

5. Vorbereitungen
! Unter Debian 10gen apt sources Verwenden
! Version unter Debian queeze: 1.4.4 aktuell 2.0.7
$ apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv
7F0CEB10
$ cat >/etc/apt/sources.list.d/10gen.list << EOF
deb http://downloads-distro.mongodb.org/repo/debian-sysvinit
dist 10gen
EOF
$ apt-get update; apt-get install mongodb-10gen

6. Hello mongoDB
! Download für verschieden Platformen unter
http://www.mongodb.org/downloads
! start des mongod Prozesses
! aufrufen des command line Clients “mongo”

7. Erste Schritte
Table = Collection = schemalose Sammlung von Dokumenten
! Wechsel in DatenBank:
>use testdb
! Einfügen eines Dokuments in eine Collection:
>db.test_col.insert({test: ‘mytest data’})
! Suchen eines Dokuments:
>db.test_col.find({test: ‘mytest data’})
! Javascript ist möglich:
>for (var i=1;i<= 20;i++) db.test_col.save({test: i});
! Hilfe:
>db.help()
! Datenbanken, Schemas und Collections müssen nicht angelegt werden!

8. Index
! Einfacher index: >db.test_col.ensureIndex({test:1});
! Per default immer ein Index auf dem _id Feld (ObjectID)
! Index auf Embedded Fields:
>db.test_col.ensureIndex({“test.fasel”:1});
! Index auf mehrer Felder
>db.test_col.ensureIndex({test:1, blubbs:1});
! Sparse Index (mit Lücken)
>db.test_col.ensureIndex({test:1}, {sparse: true});
! Unique Constraint
>db.test_col.ensureIndex({test:1}, {unique: true});
! Kombinationen:
>db.test_col.ensureIndex({test:1}, {unique: true,
sparse:true});

9. Replica Set Sharding Setup
Bilder Quelle: http://www.mongodb.org
Mögliche Setups

10. Replica Sets und Sharding
Replica Sets Sharding
! Daten werden auf mehrere Server
(Secondaries) verteilt
! Client kann sicherstellen, dass Daten
auf N Server repliziert wurden
! Writes finden auf dem Primary statt
! Reads können optional pro query
verteilt werden
! Automatischer Failover im Fehler Fall
! Daten werden automatisch auf N
shards verteilt
! in Kombination mit Relica Sets
werden die Daten dann repliziert
! Writes auf alle Primary Shard Server
! Reads optional auf allen Servern
! Config Server halten Metadaten
! Router Prozess verteilt Requests

11. mongoDB im Einsatz
! Multi Purpose Backend Datenbank für:
! Echtzeit Statistiken
! Realtime Debugging und Error Reporting
! Distributed File System
! JSON Document Store
! Geo Placemarks

12. Anwendung – Echtzeit Statistiken
! Inline Erfassung von Statistkdaten
! Unique User/Visitor Reporting
! Usage Reporting
! Response Time Reporting
! Kann zu einem grossen Teil
Reporting Cron Jobs ersetzen
! Einfaches upsert mit vielen
increments auf ein document
! Client muss nicht auf write
Ergebniss warten.
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
Service
A
Service
B
Service
C
Service
D

13. Anwendung – Logging und Debugging
! Inline Debugging
! Inline Error Reporting (komplettes
Erfassen des aktuellen Requests)
! Caped Collections mit fester
Grösse -> kein Überlaufen
! die ältesten Einträge werden bei
bedarf gelöscht
! Platte kann nicht “voll laufen”
! Ersetzt Error logging

14. Anwendung – Geo Daten
>db.places.insert({loc: {lat: 50, lon: 50}})
>db.places.ensureIndex( { loc : "2d" } , { bits : 26 } )
>db.places.find( { loc : { $near : [50,50] ,
$maxDistance : 5 } } ).limit(20)
Placemark Server ohne eine Zeile Code!

15. Demo
repl1
repl2
repl3
Client

16. Was gefällt ?
! Konfiguration
! Wartung, Failover, Recovery, Status Infos, Logging
! Caped Collections
! Geo Index
! Grid FS und multiple Version Support für Files
! Performance und Erweiterbarkeit
! Einfache Massnahmen wie notablescan, noscripting

17. Worauf muss man achten?
! 64 Bit Version verwenden - die 32 Bit Version kann nur 2,5 GB Daten
verwalten
! BSON /JSON Document Limit aktuell 16MB vorher 4MB
! Default NameSpace Limit 24.000 / database (Collection und Index zählt
dazu)
! Bis zur Version 2.0 kein Support für Authentisierung auf sharding Systemen
! Zum Testen Grösse der Datafiles einschränken: Option smallfiles

18. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Wir nutzen Technologien, um unsere Kunden glücklich zu machen. Und uns selbst.