大数据存储系统（2）--- Key-Value Store

No-SQL：
（1）这些系统大部分是由互联网公司研发，研发目标是支持某公司的某类重要的应用。
（2）放弃使用关系型系统，转而开发专门的系统以支持目标应用。

（3）针对目标应用进行开发，简化了许多关系型系统的功能，以提高系统性能和降低研发成本。不支持完全的SQL，不支持完全的ACID。

Key-Value Store：一种分布式数据存储系统。数据形式为<key, value>，支持Get/Put操作。

一、Dynamo：Amazon公司开发。

<1> 数据模型：最简单的<key, value>。key=primary key，唯一确定这个记录；value，大小通常小于1MB。
<2> 操作：Put（key，version，value）；Get（key）->（value，version）
<3> ACID：无Transaction概念，仅支持单个<key, value>操作的一致性。

<4> 系统结构：

多个nodes互连形成分布式系统。
每个node上由local storage engine+dynamo软件层组成。

<5> 数据分布：Consistent Hashing（p2p的关键技术）

存储：为每个node设置一个值，min<u0<u1<u2<……<u7=max
备份：3副本备份。Put带Node j上的数据，要备份到Node j+1和Node j+2上。所以一个Node j上实际存储的数据是(uj-3, uj)。
<6> Quorum机制
如果有N个副本，写的时候保证至少写了W个副本；读的时候至少从R个副本读了数据，满足R+W>N，那么一定读到了最新的数据。这样可以实现读写的一致性。
<7> Eventual Consisitency
系统会最终保证每个<key, value>的N个副本都写成功，都变得一致。

二、Bigtable/HBase：BigTable起源于Google公司，Hbase是开源实现。

<1> 数据模型：<row key, column family:column key, version, value>
Key包括row key与column两个部分。所有的row key是按顺序存储的。其中，column又有column family前缀；column family需要事先声明，种类有限；column key可以有很多。具体存储时，每个column family将分开存储，类似列式存储。
<2> 操作
Get：给定row key，column family，column key；读取value。
Put：给定row key，column family，column key；创建或更新value。
Scan：给定一个范围，读取这个范围内所有row key的value。Row key是排序存储的。
Delete：删除一个指定的value。

<3> 系统架构

Tablet是一个分布式Bigtable表的一部分。Hbase中Tablet被称为Region。

数据冗余由下层的分布式文件系统提供。所以，在BigTable中每个Tablet仅存一份。

三、Cassandra：Facebook开发，后成为Apache开源项目。

基于Java实现。