在构建任何软件应用程序时,选择正确的数据库至关重要。所有数据库在性能方面都有不同的优势和劣势,因此决定哪种数据库对于您的特定用例和数据模型具有最多的优势和最少的缺点是一个重要的决定。下面您将找到 Kdb 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 Kdb 和 MongoDB 在涉及时间序列数据的工作负载中的性能,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这些数据的查询模式。本文并非旨在说明哪种数据库更好;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。

Kdb 与 MongoDB 分解


 
数据库模型

时间序列和列式数据库

文档数据库

架构

Kdb 可以部署在本地、云端或作为混合解决方案。

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、副本集配置(用于高可用性)或分片集群(用于水平扩展)。它也可以作为名为 MongoDB Atlas 的托管云服务使用,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

闭源

社区版的 SSPL,其他版本的商业许可证

用例

高频交易、金融服务、市场数据分析、物联网、实时分析

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

高度可扩展,具有多线程和多节点支持,适用于大规模数据处理

水平可扩展,支持数据分片、复制和自动负载均衡

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Kdb 概览

kdb+ 是由 Kx Systems 开发的高性能列式时间序列数据库。kdb+ 于 2003 年发布,旨在高效管理大量数据,主要关注金融数据,如股票市场交易和报价。它基于 q 编程语言的原则构建,q 编程语言是 APL 和 K 的后代。该数据库以其速度、可扩展性以及处理实时和历史数据的能力而闻名。

MongoDB 概览

MongoDB 是一个流行的开源 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、无模式的数据模型、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其在各个行业和应用中的广泛采用。


Kdb 用于时间序列数据

kdb+ 旨在存储时间序列数据,使其自然适合需要高速查询和分析大量数据的应用程序。其列式存储格式允许高效压缩和检索时间序列数据,而其 q 语言提供了强大而富有表现力的方式来操作和分析数据。kdb+ 特别适用于金融数据,尽管它也可以用于其他类型的时间序列数据。

MongoDB 用于时间序列数据

虽然 MongoDB 是一个通用 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发展的结构,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,这些索引会在指定时间段后自动过期旧数据,使其适合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,旨在提高数据压缩和查询性能方面优于默认 MongoDB 存储引擎的性能。


Kdb 关键概念

  • q 语言:一种高级的、特定领域的编程语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它结合了类似 SQL 的语法和函数式编程风格。
  • 列式存储:kdb+ 将数据存储在列中,而不是行中,这可以更快地查询和分析时间序列数据。
  • :kdb+ 将数据存储在表中,这些表类似于关系表,但侧重于列式存储和时间序列数据。
  • 分散表:一种表存储格式,其中每列都存储在单独的文件中,从而进一步提高查询性能。

MongoDB 关键概念

MongoDB 特有的一些关键术语和概念包括

  • 数据库:MongoDB 数据库是集合的容器,集合是相关文档的组。
  • 集合:MongoDB 中的集合类似于关系数据库中的表,用于保存一组文档。
  • 文档: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: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: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。


Kdb 架构

kdb+ 是一个列式时间序列数据库,它采用定制的数据模型,专为高效存储和查询时间序列数据而设计。它不使用传统的 SQL,而是依赖 q 语言进行查询和数据操作。kdb+ 的架构设计用于内存和磁盘存储,并能够跨多台机器水平扩展。kdb+ 的主要组件是数据库引擎、q 语言解释器和内置 Web 服务器。

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,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台服务器之间分发数据来实现水平扩展和负载均衡。

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Kdb 功能

高性能

kdb+ 以其速度和性能而闻名,其列式存储格式和 q 语言允许快速查询和分析时间序列数据。

可扩展性

kdb+ 旨在水平扩展,使其适合处理跨多台机器的大量数据。

q 语言

q 语言是一种功能强大、富有表现力的高级语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它结合了类似 SQL 的语法和函数式编程风格。

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 的分片集群架构支持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。


Kdb 用例

金融数据分析

kdb+ 广泛应用于金融行业,用于存储和分析股票市场交易、报价和其他时间序列金融数据。

高频交易

kdb+ 因其高性能和处理大量实时数据的能力而成为高频交易应用的热门选择。

物联网和传感器数据

kdb+ 可用于存储和分析物联网设备和传感器生成的大量时间序列数据,尽管其主要重点仍然是金融数据。

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,这些系统通常需要能够存储和管理各种内容类型,如文章、图像和视频。MongoDB 的无模式特性允许轻松适应不断变化的内容结构和需求。

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合存储和处理物联网设备生成的数据,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。灵活的数据模型使您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可确保流畅且响应迅速的用户体验。


Kdb 定价模型

kdb+ 是一种商业产品,定价取决于部署模型和使用的内核或服务器数量。Kx Systems 提供免费的 32 位 kdb+ 版本供非商业用途,但对可以使用的内存量有限制。对于商业部署和全功能版本,用户必须联系 Kx Systems 了解定价详情。

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,其中包括高级功能、管理工具和支持。MongoDB Inc. 还提供完全托管的基于云的数据库即服务 MongoDB Atlas,其采用按需付费的定价模型,该模型基于存储、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。