在构建任何软件应用程序时,选择合适的数据库至关重要。所有数据库在性能方面都有不同的优势和劣势,因此,为您的特定用例和数据模型决定哪种数据库的优势最大、缺点最小,是一项重要的决策。下面您将找到 Graphite 和 MongoDB 的关键概念、架构、功能、用例和定价模型的概述,以便您可以快速了解它们之间的比较。

本文的主要目的是比较 Graphite 和 MongoDB 在涉及时间序列数据的工作负载中的表现,而不是针对所有可能的用例。时间序列数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是由于正在写入的大量数据以及访问该数据的查询模式。本文并非旨在说明哪个数据库更好;它只是提供了每个数据库的概述,以便您可以做出明智的决定。

Graphite 与 MongoDB 细分


 
数据库模型

时间序列数据库

文档数据库

架构

Graphite 可以部署在本地或云端,并且它支持通过跨多个后端节点分区数据来实现水平扩展。

MongoDB 使用灵活的、类似 JSON 的文档模型来存储数据,这允许动态模式更改而无需停机。它支持即席查询、索引和实时聚合。MongoDB 可以部署为独立服务器、用于高可用性的副本集配置,或用于水平扩展的分片集群。它还作为名为 MongoDB Atlas 的托管云服务提供,该服务提供额外的功能,如自动备份、监控和全球分发。

许可证

Apache 2.0

社区版的 SSPL,其他版本的商业许可证

用例

监控、可观测性、物联网、实时分析、DevOps、应用程序性能监控

内容管理系统、移动应用程序、实时分析、物联网数据管理、电子商务平台

可扩展性

水平可扩展,支持集群和复制,以实现高可用性和性能

水平可扩展,支持数据分片、复制和自动负载均衡

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Graphite 概览

Graphite 是 Orbitz 于 2006 年创建并在 2008 年开源的开源监控和绘图工具。Graphite 专为存储时间序列数据而设计,广泛用于收集、存储和可视化来自各种来源的指标,例如应用程序性能、系统监控和业务分析。

MongoDB 概览

MongoDB 是一种流行的开源 NoSQL 数据库,于 2009 年推出。MongoDB 旨在处理大量非结构化和半结构化数据,提供灵活的、无模式数据模型、水平可扩展性和高性能。其易用性、基于 JSON 的文档存储以及对各种编程语言的支持促成了它在各个行业和应用中的广泛采用。


Graphite 用于时间序列数据

Graphite 专门为时间序列数据设计和优化。它使用 Whisper 数据库格式,该格式通过自动聚合和过期基于用户定义的保留策略的数据,有效地存储和管理时间序列数据。Graphite 支持各种功能,用于查询、转换和聚合时间序列数据,使用户能够创建自定义图表和仪表板。然而,由于 Graphite 专门关注时间序列数据,因此它可能不适用于其他类型的数据或需要更高级的数据建模或查询功能的用例。

MongoDB 用于时间序列数据

尽管 MongoDB 是一种通用 NoSQL 数据库,但它可用于存储和处理时间序列数据。MongoDB 灵活的数据模型允许轻松适应时间序列数据不断变化的结构,例如添加新指标或修改现有指标。MongoDB 提供对生存时间 (TTL) 索引的内置支持,该索引会在指定时间段后自动过期旧数据,使其适用于管理具有有限存储容量的大量时间序列数据。MongoDB 最近还为时间序列用例添加了自定义列式存储引擎和时间序列集合,旨在提高默认 MongoDB 存储引擎在数据压缩和查询性能方面的性能。


Graphite 关键概念

  • 指标 (Metric):Graphite 中的指标表示时间序列数据点,包括路径(名称)、时间戳和值。
  • 序列 (Series):序列是与同一事物相关的所有指标的集合。例如,您可能有一个 CPU 使用率序列、一个内存使用率序列和一个磁盘使用率序列。
  • Whisper:Whisper 是 Graphite 使用的固定大小、基于文件的时间序列数据库格式。它自动管理数据保留和聚合。
  • Carbon:Carbon 是负责接收、缓存和存储 Graphite 中指标的守护程序。它监听传入的指标并将它们写入 Whisper 文件。
  • Graphite-web:Graphite-web 是 Web 应用程序,它为可视化和查询存储的时间序列数据提供用户界面。

MongoDB 关键概念

MongoDB 特有的一些关键术语和概念包括

  • 数据库 (Database):MongoDB 数据库是集合的容器,集合是相关文档的组。
  • 集合 (Collection):MongoDB 中的集合类似于关系数据库中的表,保存一组文档。
  • 文档 (Document):MongoDB 中的文档是单个记录,以称为 BSON(二进制 JSON)的类似 JSON 的格式存储。集合中的文档可以具有不同的结构。
  • 字段 (Field):字段是文档中的键值对,类似于关系数据库中的属性或列。
  • 索引 (Index):MongoDB 中的索引是一种数据结构,可提高集合中特定字段的查询性能。


Graphite 架构

Graphite 的架构由几个组件组成,包括 Carbon、Whisper 和 Graphite-web。Carbon 负责从各种来源接收指标,将它们缓存在内存中,并将它们存储在 Whisper 文件中。Whisper 是一种基于文件的时间序列数据库格式,可有效管理数据保留和聚合。Graphite-web 是 Web 应用程序,它为查询和可视化存储的时间序列数据提供用户界面。Graphite 可以部署在单个服务器上,也可以分布在多个服务器上,以提高性能和可扩展性。

MongoDB 架构

MongoDB 的架构以其灵活的、基于文档的数据模型为中心。作为 NoSQL 数据库,MongoDB 支持无模式结构,这允许存储和查询各种数据类型,例如嵌套数组和文档。MongoDB 可以部署为独立服务器、副本集或分片集群。副本集通过自动故障转移和数据冗余提供高可用性,而分片集群通过基于分片键在多个服务器之间分配数据来实现水平扩展和负载均衡。

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Graphite 功能

实时监控和可视化

Graphite 提供实时监控和可视化功能,允许用户在收集时间序列数据时跟踪和分析它们。

灵活的查询和聚合函数

Graphite 支持各种用于查询、转换和聚合时间序列数据的功能,使用户能够创建根据其特定需求量身定制的自定义图表和仪表板。

数据保留和聚合

Graphite 的 Whisper 数据库格式自动管理数据保留和聚合,从而减少存储需求并提高查询性能。

MongoDB 功能

灵活的数据模型

MongoDB 的无模式数据模型允许存储和查询各种数据类型,使其非常适合处理复杂和不断发展的数据结构。

高可用性

MongoDB 的副本集功能通过自动故障转移和数据冗余确保高可用性。

水平可扩展性

MongoDB 的分片集群架构实现了水平扩展和负载均衡,使其能够处理大规模数据处理和查询。


Graphite 用例

应用程序性能监控

Graphite 广泛用于监控应用程序和服务的性能,帮助开发人员和运维团队跟踪关键指标,例如响应时间、错误率和资源利用率。通过实时可视化这些指标,用户可以识别性能瓶颈、检测问题并优化其应用程序以获得更好的性能和可靠性。

基础设施和系统监控

Graphite 也常用于监控服务器、网络和其他基础设施组件的健康状况和性能。通过收集和分析 CPU 使用率、内存消耗、网络延迟和磁盘 I/O 等指标,IT 管理员可以确保其基础设施平稳运行,并在潜在问题影响系统性能或可用性之前主动解决这些问题。

业务分析和指标

除了技术监控之外,Graphite 还可以用于跟踪和可视化与业务相关的指标,例如用户参与度、销售数据或营销活动效果。通过随着时间的推移可视化和分析这些指标,业务利益相关者可以深入了解趋势、发现增长机会,并做出数据驱动的决策以改进其运营。

MongoDB 用例

内容管理系统

MongoDB 灵活的数据模型使其成为内容管理系统的理想选择,内容管理系统通常需要存储和管理各种内容类型(例如文章、图像和视频)的能力。MongoDB 的无模式特性允许轻松适应不断变化的内容结构和要求。

物联网数据存储和分析

MongoDB 对高数据量和水平可扩展性的支持使其适用于存储和处理物联网设备生成的数据,例如传感器读数和设备日志。其高效索引和查询数据的能力允许对物联网设备进行实时分析和监控。

电子商务平台

MongoDB 的灵活性和性能特性使其成为电子商务平台的绝佳选择,在电子商务平台中,需要高效地存储和查询各种产品信息、客户数据和交易记录。灵活的数据模型可以轻松适应产品属性和客户偏好的变化,而高可用性和可扩展性功能确保流畅且响应迅速的用户体验。


Graphite 定价模型

Graphite 是一个开源项目,因此,用户可以免费下载、安装和使用它,而无需支付任何许可费。但是,用户有责任设置和维护自己的 Graphite 基础设施,这可能涉及与服务器硬件、存储和运营费用相关的成本。还有一些商业产品和服务建立在 Graphite 之上或与之集成,以不同的价格提供额外的功能、支持或托管选项。

MongoDB 定价模型

MongoDB 提供各种定价选项,包括免费的开源社区版和商业企业版,后者包括高级功能、管理工具和支持。MongoDB 公司还提供完全托管的基于云的数据库即服务 MongoDB Atlas,其按需付费定价模型基于存储、数据传输和计算资源。MongoDB Atlas 提供免费层,资源有限,供想要尝试该服务而无需承担费用的用户使用。