MongoDB là gì? 9 Phần mềm quản trị Mongodb nên sử dụng

MongoDB là gì? Đối với nhiều người đây có thể là thuật ngữ khá xa lạ. Nhưng với các nhà quản trị website thì việc sử dụng Mongodb là điều cực kỳ cần thiết để quản lý tất cả cơ sở dữ liệu quan trọng.

Để biết thêm về MongoDB, cũng như vì sao nên sử dụng phần mềm này trong kinh doanh, bạn hãy dành thời gian đọc bài của Prodima – chia sẻ từ A-Z kiến thức giúp bạn hiểu rõ MongoDB hơn nhé!

MongoDB là gì?

MongoDB là một phần mềm cơ sở dữ liệu, sử dụng mã nguồn mở NoSQL với tính năng hỗ trợ đa nền tảng được thiết kế đặc biệt theo từng đối tượng mục tiêu.

Các bảng (Collection) trong MongoDB có cấu trúc linh hoạt, giúp người dùng dễ dàng save mọi dữ liệu có cấu trúc phức tạp.

Dữ liệu (Big Data) được lưu trữ vào Collection dưới dạng tài liệu JSON thay vì bảng, nên tính khả năng và hiệu suất hoạt động vượt trội.

Các thuật ngữ thường gặp trong MongoDB

_id

Đây là trường giống như một khóa chính, cũng là đại diện duy nhất trong document. Khi người dùng tạo một document mới thì MongoDB sẽ tự động tạo _id đại diện cho document đó và trong cơ sở dữ liệu MongoDB.

Collection

Là một nhóm các dữ liệu thuộc cùng 1 loại được quy định bởi người dùng. Các Collection MongoDB không có quan hệ ràng buộc với những Collection khác, cũng như không cố định về số trường như row trong table.

Cursor

Con trỏ chỉ đến tập kết quả tương ứng với yêu cầu truy vấn. Khách hàng có thể lặp lại hành động này nhiều lần để lấy kết quả.

Database

Là nơi chứa các Collection giống như các cơ sở dữ liệu DMS, với từng tệp tin riêng được lưu trữ trên bộ nhớ vật lý một Database. Trong đó, một máy chủ MongoDB sẽ chứa được nhiều Database.

Document

Là một dạng tài liệu được lưu trữ dưới dạng JSON, với dữ liệu linh hoạt – không cố định số trường.

JSON

JSON được viết tắt từ cụm JavaScript Object Notation – giúp mô tả dữ liệu dưới dạng văn bản và được lưu trữ key-value.

Field

Gồm Name và Value trong một Document, có nhiều trường hoặc không – hiển thị dưới dạng các cột ở cơ sở dữ liệu.

Index

Là thuật ngữ quá đỗi quen thuộc với những người làm SEO. Index có cấu trúc dữ liệu đặc biệt, chứa một phần của các tập dữ liệu để quét và lập chỉ mục dễ dàng.

Index đóng vai trò phân tích các truy vấn – hỗ trợ cho SEO rất hiệu quả. Trong trường hợp Index không hoạt động, MongoDB sẽ tiến hành quét trước các Document của Collection để đưa ra dữ liệu phù hợp với truy vấn. Tuy nhiên, cách làm này không hiệu quả và đòi hỏi MongoDB phải xử lý khối lượng lớn dữ liệu.

Primary Key

Trong MongoDB, Primary Key được mặc định là field _id. Nếu bạn không chỉ rõ trường _id khi insert thì tính năng này sẽ tự động generate giá trị cho _id.

Các kiểu dữ liệu trong MongoDB

MongoDB sẽ hỗ trợ các dữ liệu sau đây:

• Boolean: Dùng để lưu giữ một giá trị Boolean
• Double: Dùng để lưu các trị số thực dấu chấm động.
• Chuỗi: Dùng để lưu trữ dữ liệu, thường là các chuỗi là UTF-8 hợp lệ.
• Số nguyên: Dùng để lưu các giá trị số 32 bit – 64 bit, tùy thuộc vào Máy chủ của bạn.
• Min/Max keys: Dùng để so sánh giá trị của các phần tử BSON thấp nhất – cao nhất.
• Timestamp: Để đánh dấu thời điểm các Document đã được chỉnh sửa.
• Object: Sử dụng khi nhúng các Document vào.
• Mảng: Dùng để lưu các giá trị, mảng hay danh sách vào một key.
• Null: Dùng để lưu một giá trị Null.
• Code: Dùng để lưu JavaScript code vào Document.
• Regular expression: Dùng để lưu trữ Regular Expression.
• Symbol: Hoạt động như một chuỗi.
• Date: Được sử dụng để lưu thời gian (Date & Time) hiện tại.
• Object ID: Để lưu ID của Document.
• Binary data: Để lưu dữ liệu nhị phân.

Ưu – Nhược điểm của mongoDB

Ưu điểm của mongoDB

• MongoDB chỉ sử dụng hình thức lưu trữ dữ liệu dưới dạng Document JSON => từng Collection sẽ có kích thước khác nhau, mang đến sự linh hoạt nhất định giúp bạn thoải mái insert khi cần thiết.
• Các dữ liệu trong MongoDB không join như RDBMS và cũng không ràng buộc lẫn nhau, nên khi update, delete hay insert đều diễn ra nhanh chóng.
• MongoDB có khả năng mở rộng linh hoạt (Horizontal Scalability) vì có các Node chứa tất cả dữ liệu giao tiếp. Khi bạn muốn mở rộng hệ thống chỉ cần thêm Node mới vào Cluster.
• Với trường _id luôn được setup index tự động để tăng tốc độ truy vấn cao nhất.
• Khi có một truy vấn dữ liệu, bản ghi được cached lên bộ nhớ Ram, để phục vụ lượt truy vấn sau diễn ra nhanh hơn mà không cần phải đọc từ ổ cứng.
• Hiệu năng sử dụng và tốc độ truy vấn của MongoDB cực kỳ nhanh chóng. Điều này đã được nhiều doanh nghiệp / cá nhân sử dụng và kiểm chứng.

Nhược điểm của mongoDB

• Một ưu điểm của MongoDB cũng chính là nhược điểm của nó. MongoDB không có các tính chất ràng buộc như trong RDBMS nên khi thao tác với mongoDB thì phải hết sức cẩn thận.
• Tốn bộ nhớ do dữ liệu lưu dưới dạng key-value, các collection chỉ khác về value do đó key sẽ bị lặp lại. Không hỗ trợ join nên dễ bị dư thừa dữ liệu.
• Khi insert/update/remove bản ghi, MongoDB sẽ chưa cập nhật ngay xuống ổ cứng, mà sau 60 giây MongoDB mới thực hiện ghi toàn bộ dữ liệu thay đổi từ RAM sang ổ cứng điều này sẽ là nhược điểm vì sẽ có nguy cơ bị mất dữ liệu khi xảy ra các tình huống như mất điện…

Các tính năng nổi bật của MongoDB

Giao dịch

MongoDB cũng hỗ trợ cho các giao dịch ACID đa tài liệu với phiên bản 4.0 được cập nhật từ tháng 6 năm 2018.

Giới hạn kích thước collection

MongoDB hỗ trợ Collection có kích thước cố định hay còn gọi là Collection giới hạn – Nghĩa là những kích cỡ cố định này theo sau thứ tự chèn giúp tăng hiệu suất hoạt động có liên quan đến dữ liệu.

Nếu các dữ liệu vượt quá giới hạn cho phép thì MongoDB sẽ tự động xóa các tài liệu cũ mà không cần phiền đến bạn.

Thực thi Javascript phía máy chủ

JavaScript thường xuất hiện trong các hàm tổng hợp, các truy vấn và được gửi trực tiếp đến cơ sở dữ liệu.

Tập hợp

Tính năng này cung cấp 3 phương thức thực hiện gồm Single-purpose Aggregation, Mapreduce và Aggregation Pipeline.

=> Theo tài liệu từ MongoDB thì chức năng Aggregation Pipeline được nhận định là cung cấp hiệu suất hoạt động tốt nhất.

Lưu trữ tệp

Tính năng lưu trữ tệp của MongoDB hoạt động như một Hệ thống tệp (GridFS) giúp cân bằng việc sao chép và tải dữ liệu trên nhiều máy tính.

GridFS sẽ chia một tệp thành các đoạn / thành phần nhỏ để lưu trữ thành những Document riêng biệt. Bạn có thể cài đặt plugin cho Nginx / Lighttpd hay sử dụng Mongofiles để truy cập GridFS.

Cân bằng tải

Tính năng Sharding giúp chia tỷ lệ chiều ngang thích hợp để người dùng có thể chọn một Shard Key chính xác => phân loại các dữ liệu được phân phối trong collection.

Tóm lại, các dữ liệu được chia thành nhiều phạm vi để MongoDB phân phối đồng đều và liên tục thông qua Shard key – cân bằng việc sao chép và tải dữ liệu khi chạy trên nhiều máy chủ => giúp hệ thống luôn hoạt động hiệu quả, trong cả trường hợp phần cứng bị lỗi.

Nhân rộng

Tính năng này được cung cấp bởi Replica set, gồm 2 hoặc nhiều bản sao của Document – từng bản sao có thể là chính hoặc là phụ:

• Trong quá trình Nhân rộng, tất cả dữ liệu ghi – đọc được thực hiện dựa trên bản chính.
• Bản sao thứ cấp sẽ dựa vào bản sao tích hợp để duy trì dữ liệu của bản chính.

Nếu bản chính thất bại, Replica set sẽ chọn phiên bản sao thứ cấp để thay thế thành bản chính.

=> Phiên bản Replica thứ cấp được tùy chọn hỗ trợ cho các hoạt động, nhưng tất cả dữ liệu cuối cùng sẽ theo một nhất quán được mặc định.

Truy vấn Ad-Hoc

Đây là một trong những tính năng tuyệt vời nhất của MongoD. Truy vấn Ad-Hoc hỗ trợ các trường, tìm kiếm các biểu thức và truy vấn phạm vi nhằm trả về các trường dữ liệu chính xác bao gồm những truy vấn đã được cấu hình hoặc các hàm JavaScript do người dùng thực hiện để trả về kết quả ngẫu nhiên với kích thước nhất định.

Bên cạnh đó, các trường tài liệu trong MongoDB còn được được sử dụng để lập các chỉ mục chính và phụ.

MongoDB hoạt động như thế nào?

• MongoDB luôn mở một cổng được mặc định là 27017 để tiếp nhận các yêu cầu truy vấn – những thao tác từ các ứng dụng gửi vào để nhanh chóng xử lý.
• Mỗi một phiên bản ghi của MongoDB đều được gắn thêm field trường _id hoàn toàn tự động. Tên trường này thuộc kiểu dữ liệu ObjectId giúp xác định tính duy nhất giữa các bản ghi với nhau, cũng như hỗ trợ cho quá trình tìm kiếm và truy vấn thông tin về sau.
• Mỗi khi tiếp nhận một truy vấn dữ liệu, bản ghi Cache (còn gọi là Ghi đệm) lên bộ nhớ Ram để nhanh chóng hỗ trợ cho các lượt truy vấn sau diễn ra nhanh hơn mà không cần đọc dữ liệu từ ổ cứng.
• Khi bạn muốn thực hiện Thêm / Sửa hay Xóa bản ghi => MongoDB sẽ không cập nhật ổ cứng ngay lập tức mà phải chờ khoảng 60s để có thể lưu lại toàn bộ dữ liệu thay đổi từ RAM khi chuyển xuống ổ cứng.

Khi nào sử dụng MongoDB?

Sau khi hiểu rõ về MongoDB là gì, bạn cũng biết được tính hữu dụng của phần mềm này, nhưng cũng tùy từng tình huống mà bạn nên xem xét thật kỹ trước khi sử dụng chương trình này.

Theo Prodima, những trường hợp dưới đây rất cần sử dụng MongoDB ngay:

• Website của bạn cần tính chất insert của MongoDB để tăng tốc độ truyền và nâng cao tính bảo mật tốt hơn.
• Một vài hệ thống Big Data yêu cầu truy vấn nhanh để duy trì hiệu suất truy vấn dữ liệu cao nhất.
• Khi bạn muốn tìm kiếm thông tin trong ngàn dữ liệu, MongoDB giúp tăng khả năng truy vấn thông tin nhanh hơn.
• Khi máy chủ không có Hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu thì MongoDB sẽ là lựa chọn phù hợp.

Trước khi sử dụng MongoDB, bạn nên cân nhắc thật kỹ tính năng của nó có phù hợp với nhu cầu và tình trạng hiện tại của bạn hay không. Có như vậy mới tối ưu hiệu quả sử dụng để đạt hiệu quả tốt nhất.

Khi nào không nên sử dụng MongoDB?

• Các ứng dụng cần sử dụng nhiều transaction (như ngân hàng) do Mongodb không có cơ chế transaction (giao dịch) để phục vụ cho các ứng dụng ngân hàng
• Các ứng dụng cần SQL (sử dụng joins).

9 Phần mềm MongoDB tốt nhất hiện nay

Cluster control

ClusterControl cung cấp tính năng bảo mật tự động và duy trì hiệu suất hoạt động của cơ sở hạ tầng dữ liệu.

Với phần mềm MongoDB này, bạn có thể triển khai và quản lý tất cả cơ sở dữ liệu nguồn mở đa dạng chỉ từ một bàn điều khiển duy nhất.

Đặc điểm:

• Người dùng có thể tùy chỉnh các giải pháp phù hợp khi sử dụng ClusterControl.
• Thêm / Xóa các nút / Sao chép cụm sản xuất hay thay đổi kích thước phiên bản cực kỳ dễ dàng.
• ClusterControl với giao diện đơn giúp tự động hóa môi trường cơ sở dữ liệu kết hợp giữa MySQL và MongoDB.
• Có sẵn các tính năng kiểm tra, sửa chữa – phục hồi các nút bị hỏng và tự động nâng cấp.

MongoJS Query Analyzer

MongoJS Query Analyzer là trình soạn thảo JavaScript MongoDB. Nó cho phép người dùng thực thi các lệnh JavaScript. Công cụ này cung cấp hỗ trợ để tự động hoàn thành và tô sáng cú pháp.

Đặc điểm:

• Tất cả câu lệnh và truy vấn JavaScript yêu cầu đều “Chạy” trên dòng lệnh shell MongoDB.
• Trình phân tích truy vấn giúp người dùng có thể xem kết quả dưới dạng văn bản hay lưới.
• Tính năng Pretty Print cho phép kết quả JSON hiển thị ở định dạng dễ đọc
• Hiển thị tất cả truy vấn theo nhiều cách: Lịch sử văn bản, text, lưới…
• Dễ dàng sao lưu nội dung của Query Analyzer theo nhiều cách và định dạng khác nhau.

Nosqlclient

Là một trong những công cụ hỗ trợ quản lý MongoDB tuyệt vời mà bạn nên tham khảo. Nosqlclient cung cấp mọi tính năng cho phép người dùng sử dụng tùy chỉnh các ứng dụng cũng như trình duyệt hiện đại.

Đặc điểm:

• Là công cụ nguồn mở hoàn toàn miễn phí.
• Update / Delete và Thêm dữ liệu mà không cần sử dụng truy vấn.
• Đọc / ghi, biểu đồ hoạt động – xếp hàng, CPU và RAM trực tiếp.
• Hỗ trợ Xs09, LDAP và GSSAPI
• Xem cấu trúc và tính năng phân tích lược đồ chi tiết.
• Sử dụng chức năng JSON mở rộng thay cho BSON.
• Tạo tên cho bộ sưu tập một cách tự động.
• Khôi phục kết xuất để tiến hành testing MongoDB.

Mongo Management Studio

Mongo Management Studio là một phần mềm giúp bạn quản lý MongoDB hiệu quả. Người dùng được quyền thực thi tất cả lệnh MongoDB thông thường một cách nhanh chóng.

Đặc điểm:

• Là một nền tảng chéo nên có thể “chạy” trên tất cả các hệ thống chính.
• Hỗ trợ MongoDB với các phiên bản 3.0 / 3.2 / 3.4.
• Cho phép kết nối với Cơ sở dữ liệu trong MongoDB từ xa thông qua SSH.
• Dễ dàng đọc – ghi vào GridFS Collections.
• Cung cấp đầy đủ tài liệu cần thiết về các tính năng sử dụng bằng cách diễn giải chi tiết về các chủ đề liên quan đến MongoDB.
• Nhiều tính năng hỗ trợ chỉnh sửa trực tiếp với các thao tác dữ liệu chuẩn xác và nhanh chóng.

NoSQL Manager

Công cụ tuyệt vời này tích hợp sức mạnh giữa UI và Shell một cách thân thiện. NoSQL Manager cung cấp hiệu suất cao với nhiều tính năng hỗ trợ lý tưởng cho MongoDB. Đồng thời, tiết kiệm thời gian hiệu quả cho các quản trị viên và các nhà phát triển cơ sở dữ liệu.

Đặc điểm:

• NoSQL Manager với nhiều tính năng tự động như tô sáng cú pháp hay hoàn thành mã.
• Cung cấp hỗ trợ cho các bộ bản sao, các kết nối cụm được bảo vệ hay máy chủ độc lập.
• Trình chỉnh sửa có 3 chế độ tùy chọn như:Tree, Table và JSON
• Trình quản lý tệp chặt chẽ khi kết hợp với GridFS.
• Tùy chọn xem và quản lý nhanh cho tất cả loại đối tượng MongoDB.
• Dễ dàng nhập bảng từ hệ thống cơ sở dữ liệu máy chủ SQL và MySQL.
• Nhiều hỗ trợ kết nối cơ sở dữ liệu Mongo server.
• Tài liệu sau khi xuất sẽ có định dạng tệp CSV, XML, XLSX hay JSON.

Nucleon Database Master

Nucleon Database Master là một trong những phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu MongoDB mạnh mẽ nhất. Tất cả tính năng như chỉnh sửa, truy vấn, quản lý, giám sát và trực quan hóa NoQuery DBMS đều được đơn giản hóa. Nhờ vậy người dùng có thể thực hiện các thao tác theo nhu cầu của mình.

Đặc điểm:

• Trình soạn thảo truy vấn LINQ / SQL / JSON trực quan và mạnh mẽ.
• Trình soạn thảo truy vấn C # Scripting động hỗ trợ Linq to Dataset và Linq to MongoDB.
• Cung cấp nhiều tính năng tuyệt vời như: Hoàn thành mã, tô sáng mã và tìm – thay thế văn bản.
• Dữ liệu khi xuất sẽ có dạng tệp là: PNG, RTF, PDF, XPS, JSON, XML, HTML, MS Office, CSV, OpenOffice và dataBase.
• Cho phép nhập dữ liệu từ các tệp SQL Script, CSV và XML – không giới hạn kích thước.

Studio 3T

Thêm một công cụ tuyệt vời cho các lập trình viên MongoDB, người dùng có thể khám phá toàn bộ hệ thống cơ sở dữ liệu cục bộ cũng như làm việc trực tiếp với các bộ bản sao và phân đoạn.

Đặc điểm:

• Tương thích với hầu hết bản phát hành mới và cũ của MongoDB.
• Hỗ trợ tìm kiếm / kéo / thả dễ dàng để tạo và tìm các truy vấn phức tạp.
• Kết nối an toàn cho các bộ bản sao và các phiên bản MongoDB.
• Copy – Paste tài liên trên cơ sở dữ liệu và các server.
• Khám phá toàn cơ sở dữ liệu MongoDB thông minh.
• Dễ dàng đồng bộ hóa dữ liệu.
• Quản lý người dùng MongoDB.
• Theo dõi thời gian thực của các hoạt động server khác nhau.

MongoDB Compass

MongoDB Compass cung cấp chức năng đồ họa mạnh mẽ cho người dùng mà không cần ngôn ngữ truy vấn. Phần mềm này cũng hỗ trợ hiển thị cấu trúc và phân tích các tài liệu bên trong GUI trực quan chỉ khoảng vài giây.

Đặc điểm:

• Người dùng dễ dàng khám phát toàn bộ dữ liệu trực quan.
• Cho phép xem hiệu suất truy vấn.
• Cung cấp nhanh thông tin chi tiết về hiệu năng truy vấn và tình trạng server.
• Không cần phải viết dòng lệnh.
• Tăng hiệu quả tiếp cận và tương tác tốt hơn với CRUD.
• Giúp người dùng xem xét và đưa ra quyết định index, xác thực tài liệu…

NoQueryBooster

Trước đây còn gọi là MongoBooster – một công cụ GUI đa nền tảng giúp người dùng dễ dàng quản trị và phát triển MongoDB. Hiện nay, NoQueryBooster đã có phiên bản miễn phí.

Đặc điểm:

• Ngôn ngữ tương thích với hầu hết Thuộc tính, từ khóa, phương thức, tính, thậm chí cả tên collection, toán tử và tên tường.
• Hỗ trợ SQL gồm biểu thức, các hàm, mảng lồng nhau và các bộ sưu tập với các đối tượng.
• Lắp ráp các gói NPM giống như một khối cứng trong tập lệnh shell MongoDB.
• Dịch các gói truy vấn MongoDB như: SQL Query, aggregate hoặc find sang nhiều ngôn ngữ khác nhau: Java, C #, JavaScript (Node.js), MongoDB Shell và Python.
• Trình xây dựng truy vấn trực quan TP giúp người dùng có thể tạo các câu lệnh nhanh chóng dù không biết rõ về cú pháp lệnh shell MongoDB.

Lời kết

Chắc đến phần này bạn đã hiểu được MongoDB là gì rồi đúng chứ. Bên cạnh đó, Prodima cũng đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về MongoDB để có thể cân nhắc và đưa ra quyết định sử dụng.

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào cần được giải đáp chi tiết, hãy bình luận bên dưới để chuyên gia Prodima giải đáp nhé!