Điểm khác biệt giữa Redis và MongoDB là gì?
Máy chủ từ điển từ xa (Redis) và MongoDB là hai cơ sở dữ liệu NoSQL lưu trữ dữ liệu ở định dạng phi cấu trúc. Cơ sở dữ liệu NoSQL lưu trữ dữ liệu khác với cơ sở dữ liệu quan hệ, vốn sử dụng bảng, hàng và cột. Redis là một cơ sở dữ liệu nằm trong bộ nhớ nguồn mở, lưu trữ dữ liệu dưới dạng các cặp khóa-giá trị. Redis lưu trữ dữ liệu trong RAM để mang lại hiệu năng cao nhưng cung cấp khả năng lưu trữ lâu dài trên ổ đĩa như một tính năng bổ sung. MongoDB là một cơ sở dữ liệu tài liệu nguồn có sẵn, lưu trữ dữ liệu ở định dạng JSON được tuần tự hóa. MongoDB lưu trữ dữ liệu trên bộ nhớ ngoài nhưng có bao gồm một công cụ lưu trữ nằm trong bộ nhớ ở phiên bản doanh nghiệp.
Mô hình dữ liệu: Redis so với MongoDB
Redis và MongoDB sử dụng các mô hình dữ liệu riêng biệt và lưu trữ dữ liệu theo kiến trúc khác nhau.
Redis
Redis lưu trữ dữ liệu trong RAM, vì vậy bạn có thể truy cập dữ liệu trực tiếp từ bộ nhớ. Mặc dù điều này cung cấp phản hồi có độ trễ thấp, nhưng nó cũng giới hạn khối lượng dữ liệu mà bạn có thể lưu trữ. Redis lưu tập dữ liệu vào đĩa thông qua việc chụp nhanh và ghi tệp chỉ thêm (AOF), nhờ đó mang lại độ bền vững cho dữ liệu.
Redis lưu trữ dữ liệu dưới dạng cặp khóa-giá trị, trong đó mỗi mục nhập dữ liệu lại có một khóa duy nhất. Nó hỗ trợ các kiểu dữ liệu khác nhau như tập được sắp xếp, băm, bộ, danh sách và chuỗi. Các khóa có thể có độ dài bất kỳ, tối đa là 512 MB.
Hình ảnh sau đây thể hiện mô hình dữ liệu Redis.
MongoDB
MongoDB tuân theo mô hình dữ liệu tài liệu để chủ yếu lưu trữ dữ liệu tromg bộ nhớ ngoài. MongoDB lưu trữ dữ liệu dưới dạng tài liệu JSON nhị phân (BSON) được tuần tự hóa. Kích thước tài liệu tối đa là 16 MB.
Kiến trúc của MongoDB rất hữu ích cho việc mở rộng khối lượng dữ liệu lớn vì nó có thể tăng khả năng dựa theo dung lượng ổ đĩa. Để tiếp cận theo hướng kết hợp, người dùng doanh nghiệp cũng có thể sử dụng công cụ lưu trữ nằm trong bộ nhớ. Bạn có thể sử dụng lưu bộ nhớ đệm cho những dữ liệu mà mình thường xuyên truy cập, trong khi vẫn chủ yếu dựa vào hình thức lưu trữ trên ổ đĩa để lưu dữ liệu lâu dài.
Hình ảnh sau đây thể hiện mô hình dữ liệu MongoDB.
Điểm tương đồng giữa Redis và MongoDB
Cả Redis và MongoDB đều là cơ sở dữ liệu NoSQL, cung cấp thiết kế lược đồ linh hoạt, khả năng điều chỉnh quy mô theo chiều ngang và độ sẵn sàng cao. Bạn có thể sử dụng chúng để lưu trữ các dữ liệu phi cấu trúc như tài liệu và hình ảnh theo cách linh hoạt hơn. Khác với cơ sở dữ liệu quan hệ, chúng cho phép vận dụng các mô hình dữ liệu động không sử dụng lược đồ.
Hai cơ sở dữ liệu phi quan hệ này có nhiều điểm tương đồng.
Lập chỉ mục thứ cấp
Redis và MongoDB cung cấp chức năng lập chỉ mục thứ cấp. Với chức năng này, bạn có thể tạo các chỉ mục bổ sung trên các trường không phải khóa chính. Khi đã lập xong các chỉ mục bổ sung này, bạn có thể truy vấn và truy xuất dữ liệu nhanh hơn khi tìm kiếm các tiêu chí khác nhau. Lập chỉ mục thứ cấp làm tăng tính linh hoạt và hiệu suất truy vấn trong cả hai cơ sở dữ liệu NoSQL.
Sao chép
Để cung cấp độ sẵn sàng và độ bền cao, MongoDB và Redis sử dụng phương pháp sao chép. Bạn tạo các tập bản sao (hoặc cụm), trong đó cơ sở dữ liệu NoSQL sao chép các dữ liệu trên một số nút nhằm mục đích dự phòng. Trong cả hai cơ sở dữ liệu, có một phiên bản chính chấp nhận các hoạt động ghi và một hoặc nhiều phiên bản phụ sẽ sao chép dữ liệu từ phiên bản chính. Nếu phiên bản chính gặp sự cố, một phiên bản phụ sẽ có thể tiếp quản.
Hiệu năng
Cả Redis và MongoDB đều cung cấp phản hồi có độ trễ thấp và có thể xử lý khối lượng công việc với thông lượng cao. Redis là một cơ sở dữ liệu nằm trong bộ nhớ, có nghĩa là nó lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ. Hệ thống lưu trữ này cho phép Redis cung cấp các hoạt động đọc và ghi với tốc độ cao. MongoDB kết hợp lưu trữ bộ nhớ với lưu trữ dựa trên ổ đĩa, mang lại tốc độ và độ bền vững cho dữ liệu.
Điểm khác biệt chính giữa Redis và MongoDB
Redis và MongoDB cũng có nhiều điểm khác nhau về mặt chức năng và khả năng. Dưới đây là một số điểm khác biệt chính giữa hai kho dữ liệu này.
Mở rộng quy mô
Mở rộng quy mô theo chiều ngang cho phép MongoDB xử lý khối lượng dữ liệu lớn một cách hiệu quả. MongoDB sử dụng phương pháp phân mảnh để phân phối dữ liệu xuyên suốt nhiều vùng và nút. Nhờ hoạt động phân mảnh chéo, bạn có thể truy vấn và cập nhật nhiều phân mảnh dữ liệu.
Redis không có khả năng điều chỉnh quy mô tương tự như MongoDB. Redis chỉ sử dụng một phân mảnh duy nhất theo mặc định cho các hoạt động chính. Bạn phải duy trì việc phân mảnh theo cách thủ công trên cơ sở băm, điều này làm cho việc quản lý phức tạp hơn. Redis cũng thiếu chức năng phân mảnh chéo.
Độ sẵn sàng
Cả MongoDB và Redis đều hỗ trợ khả năng sẵn sàng thông qua sao chép. Tuy nhiên, MongoDB hỗ trợ mức độ sẵn sàng cao hơn bằng cách sử dụng nhiều tập bản sao. MongoDB có thể tạo ra tối đa 50 bản sao cho dữ liệu của bạn, phân phối các dữ liệu này trên nhiều nút, trung tâm dữ liệu và thậm chí là trên nhiều khu vực địa lý. MongoDB hỗ trợ các cơ chế chuyển đổi dự phòng tự động; nếu một nút chính chuyển sang trạng thái ngoại tuyến, MongoDB sẽ chọn một nút chính mới từ các bản sao.
Ngược lại, Redis không cung cấp cơ chế chuyển đổi dự phòng tự động theo mặc định. Người dùng quản trị phải khởi tạo quy trình chuyển đổi dự phòng theo cách thủ công, đặc biệt là nếu bản sao nằm tại một trung tâm dữ liệu khác. Nếu muốn chuyển đổi dự phòng tự động, bạn phải thiết lập và cấu hình một thành phần riêng biệt, được gọi là Redis Sentinel.
Tính toàn vẹn
MongoDB hỗ trợ các giao dịch đa tài liệu có tính nguyên tử, nhất quán, cô lập và bền vững (ACID). Vì vậy, bạn có thể duy trì sự nhất quán của dữ liệu xuyên suốt nhiều hoạt động. Khi sử dụng các giao dịch đa tài liệu, bạn có thể thực hiện nhiều hoạt động dưới dạng một đơn vị. Trong một phiên, MongoDB sẽ ghi lại tất cả các thay đổi hoặc quay lui thay đổi nhằm giúp đảm bảo tuân thủ ACID.
Ngược lại, Redis không tích hợp sẵn hỗ trợ ACID. Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng lệnh MULTI để nhóm nhiều lệnh thành một hoạt động nguyên tử duy nhất. Nhưng chỉ riêng điều này thì chưa đủ để tạo thành giải pháp. Bạn còn cần triển khai chức năng quay lui trong mã ứng dụng của mình, vì Redis không hỗ trợ tính năng này từ bên trong các giao dịch.
Ngôn ngữ truy vấn
MongoDB cung cấp một mức độ linh hoạt cao trong quy trình truy vấn của mình, thậm chí còn có thể thực hiện các phép tính toán không gian và chức năng phân tích dữ liệu phức tạp. MongoDB sử dụng MongoDB Query Language (MQL), hỗ trợ cú pháp giống như JSON để đơn giản hóa truy vấn nâng cao. Với MQL, bạn có thể thực hiện truy vấn nâng cao trên một hoặc nhiều khóa, tìm kiếm văn bản và phạm vi.
Ngược lại, Redis được tối ưu hóa cho các hoạt động truy cập khóa-giá trị nhanh thay vì hoạt động truy vấn và tìm kiếm phức tạp. Bạn sử dụng Redis chủ yếu bằng cách cung cấp các khóa và truy xuất dữ liệu tương ứng. Redis không có ngôn ngữ truy vấn như MQL. Thay vào đó, Redis cung cấp một loạt các lệnh để tương tác với dữ liệu. Ví dụ: bạn có thể sử dụng lệnh GET để truy xuất các giá trị bằng cách cung cấp các khóa tương ứng.
So sánh về trường hợp nên sử dụng Redis hay MongoDB
Để lưu trữ dữ liệu tạm thời và truy vấn nhanh, hãy sử dụng Redis. Để lưu trữ dữ liệu phức tạp theo hướng liên tục và lâu dài, đồng thời có khả năng truy vấn đa dạng, hãy sử dụng MongoDB.
Redis cung cấp quyền truy cập nhanh vào các dữ liệu được truy cập thường xuyên, nhờ đó, nó phù hợp cho mục đích lưu bộ nhớ đệm và lưu trữ phiên. Bạn có thể sử dụng Redis trong các ứng dụng theo thời gian thực hoặc kiến trúc hướng sự kiện nhờ tính năng hỗ trợ được tích hợp sẵn dành cho các mẫu truyền thông điệp kiểu gửi – đăng ký nhận (pub/sub). Redis cũng cung cấp các cấu trúc dữ liệu nâng cao như các tập và danh sách được sắp xếp, có thể được sử dụng để triển khai giới hạn tốc độ, hàng đợi tác vụ và hệ thống lên lịch công việc. Redis cũng hiệu quả trong việc đếm và tổng hợp dữ liệu, nhờ đó, bạn có thể sử dụng để theo dõi dữ liệu bảng xếp hạng hoặc các số liệu thống kê khác.
Ngược lại, bạn có thể sử dụng MongoDB để lưu trữ các dữ liệu ứng dụng phức tạp với quy mô lớn. MongoDB cung cấp các cấu trúc và lưu trữ cơ sở dữ liệu truyền thống hơn, không sử dụng lược đồ, vì vậy các nhà phát triển có thể tiếp cận linh hoạt hơn. MongoDB xử lý các hoạt động ghi và đọc với khối lượng lớn một cách hiệu quả và có thể xử lý các tập dữ liệu lớn. Bạn có thể sử dụng MongoDB để quản lý nội dung hoặc quản lý hồ sơ người dùng với quy mô lớn. MongoDB cũng có các chỉ mục dữ liệu không gian địa lý tích hợp và hỗ trợ các truy vấn không gian, nhờ đó nó phù hợp với các ứng dụng dựa trên vị trí hoặc dữ liệu có chứa các thành phần không gian địa lý.
Có thể sử dụng Redis và MongoDB cùng nhau không?
Sử dụng Redis và MongoDB cùng nhau là một chiến lược phổ biến trong nhiều ứng dụng. Tốc độ của Redis bổ sung một cách tự nhiên cho khả năng lưu trữ lâu dài của MongoDB. Bạn có thể sử dụng cả Redis và MongoDB để tối ưu hóa hiệu năng của cơ sở dữ liệu, tăng khả năng điều chỉnh quy mô và cung cấp một hệ thống linh hoạt cho các ứng dụng của bạn.
Ví dụ: bạn có thể sử dụng Redis để xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Redis là kho dữ liệu lý tưởng để thu thập và xử lý dữ liệu phát trực tiếp, vì nó giải quyết các tình huống xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Sau đó, bạn có thể lưu trữ dữ liệu hoặc kết quả mà bạn xử lý bằng Redis trong MongoDB để lưu trữ và phân tích tích hợp phức tạp hơn.
Một ví dụ khác là mô hình dữ liệu lai giữa Redis và MongoDB. Bạn có thể cùng một lúc sử dụng kho lưu trữ khóa-giá trị của Redi và mô hình hướng tài liệu của MongoDB. Redis cung cấp một hệ thống đơn giản để truy cập vào các siêu dữ liệu bạn thường xuyên truy cập và bạn có thể sử dụng MongoDB cho các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn.
Tóm tắt các điểm khác biệt giữa Redis và MongoDB
| Redis |
MongoDB |
|
| Mô hình dữ liệu |
Kho dữ liệu nằm trong bộ nhớ dựa trên khóa-giá trị. |
Cơ sở dữ liệu tài liệu lâu dài. |
| Mở rộng quy mô |
Redis không cung cấp nhiều khả năng điều chỉnh quy mô. |
Cơ sở dữ liệu MongoDB có khả năng điều chỉnh quy mô rất linh hoạt thông qua điều chỉnh quy mô theo chiều ngang, phân mảnh và phân vùng dữ liệu. |
| Độ sẵn sàng |
Bạn cần một thành phần riêng biệt được gọi là Redis Sentinel để giám sát các cụm cho việc tự động chuyển đổi dự phòng. |
Tự động chuyển đổi dự phòng theo mặc định. |
| Tính toàn vẹn |
Redis cung cấp các lệnh để tạo ra các hoạt động nguyên tử đơn lẻ. Việc quay lui phải được quản lý trong mã ứng dụng. |
MongoDB có hỗ trợ tích hợp sẵn cho các giao dịch ACID đa tài liệu và việc quay lui. |
| Ngôn ngữ truy vấn |
Redis sử dụng các lệnh để truy vấn. |
MongoDB sử dụng Ngôn ngữ truy vấn MongoDB (MQL) để truy vấn và thao tác dữ liệu. |
AWS có thể hỗ trợ các yêu cầu Redis và MongoDB của bạn như thế nào?
Amazon Web Services (AWS) có nhiều dịch vụ để hỗ trợ công việc của bạn với Redis và MongoDB.
Amazon MemoryDB dành cho Redis là một dịch vụ cơ sở dữ liệu nằm trong bộ nhớ, bền bỉ, tương thích với Redis, đem lại hiệu suất siêu nhanh. Nó được xây dựng chuyên dụng cho các ứng dụng hiện đại được tạo bằng kiến trúc vi dịch vụ. MemoryDB lưu trữ dữ liệu lâu dài trên nhiều Vùng sẵn sàng (AZ) bằng cách sử dụng một bản ghi giao dịch Nhiều vùng sẵn sàng để cho phép nhanh chóng chuyển đổi dự phòng, khôi phục cơ sở dữ liệu và khởi động lại nút. Bạn có thể đạt được độ trễ đọc tính bằng micro giây và độ trễ ghi chưa đến 10 mili giây cùng với thông lượng cao.
Amazon ElastiCache dành cho Redis là một dịch vụ bộ nhớ đệm được quản lý toàn phần giúp dễ dàng thiết lập, thao tác và điều chỉnh quy mô bộ nhớ đệm trên đám mây. Với ElastiCache for Redis, bạn có thể tăng tốc ứng dụng và đảm bảo độ trễ của thao tác đọc và ghi chỉ ở mức micro giây bằng cách lưu dữ liệu từ các cơ sở dữ liệu và kho lưu trữ dữ liệu chính vào bộ nhớ đệm.
Amazon DocumentDB (với khả năng tương thích MongoDB) là cơ sở dữ liệu tài liệu JSON gốc được quản lý toàn phần giúp dễ dàng điều chỉnh quy mô khối lượng công việc của doanh nghiệp. Với khả năng lưu trữ, truy vấn, lập chỉ mục và tổng hợp dữ liệu ở định dạng JSON linh hoạt, bạn có thể phát triển và cải tiến các ứng dụng nhanh hơn bao giờ hết. Cơ sở dữ liệu được quản lý giúp bạn loại bỏ nhu cầu thực hiện các tác vụ quản lý cơ sở dữ liệu thủ công, qua đó gia tăng năng suất và hợp lý hóa việc phát triển.
Bắt đầu sử dụng Redis và MongoDB trên AWS bằng cách tạo tài khoản ngay hôm nay.
