소개
MongoDB는 C++로 작성된 오픈소스 문서지향(Document-Oriented) 적 Cross-platform 데이터베이스이며, 뛰어난 확장성과 성능을 자랑합니다. 또한, 현존하는 NoSQL 데이터베이스 중 인지도 1위를 유지하고있습니다.
NoSQL?
흔히 NoSQL이라고 해서 아, SQL이 없는 데이터베이스구나! 라고 생각 할 수도 있겠지만, 진짜 의미는 Not Only SQL 입니다. 기존의 RDBMS의 한계를 극복하기 위해 만들어진 새로운 형태의 데이터저장소 입니다. 관계형 DB가 아니므로, RDMS처럼 고정된 스키마 및 JOIN 이 존재하지 않습니다.
Document?
Document Oriented 데이터베이스라는데.. 여기서 말하는 Document가 뭘까요? 문서? 이게 그냥 ‘문서’ 로 번역해버리면 조금은 애매합니다. 문서라고 하면 보통 워드/엑셀에 사용되는 그런 문서가 떠오르는데요, 그것과는 다릅니다. Document는 RDMS의 record 와 비슷한 개념인데요, 이의 데이터 구조는 한개이상의 key-value pair 으로 이뤄져있습니다. MongoDB 샘플 Document를 확인 해 볼까요?
{
"_id": ObjectId("5099803df3f4948bd2f98391"),
"username": "velopert",
"name": { first: "M.J.", last: "Kim" }
}
여기서 _id, username, name 은 key 이고 그 오른쪽에 있는 값들은 value 입니다.
_id 는 12bytes의 hexadecimal 값으로서, 각 document의 유일함(uniqueness)을 제공합니다.
이 값의 첫 4bytes 는현재 timestamp, 다음 3bytes는 machine id, 다음 2bytes는 MongoDB 서버의 프로세스id, 마지막 3bytes는 순차번호입니다 추가될때마다 값이 높아진다는거지요.
Document는 동적(dynamic)의 schema 를 갖고있습니다. 같은 Collection 안에 있는 Document 끼리 다른 schema 를 갖고 있을 수 있는데요, 쉽게 말하면 서로 다른 데이터 (즉 다른 key) 들을 가지고 있을 수 있습니다.
Collection?
Collection은 MongoDB Document의 그룹입니다. Document들이 Collection내부에 위치하고 있습니다. RDMS의 table과 비슷한 개념입니다만 RDMS와 달리 schema를 따로 가지고 있지않습니다. Document 부분설명에 나와있듯이 각 Document들이 동적인 schema를 가지고 있으니까요
Database?
Database는 Collection들의 물리적인 컨테이너입니다. 각 Database는 파일시스템에 여러파일들로 저장됩니다.
RDMS와의 비교
RDMS 라는 키워드가 생소하신분들을 위하여 먼저 이에 대한 간단한 설명을 드리겠습니다. Relational Database Management System (관계형 데이터베이스 관리 시스템) 은 행과 열로 된 2차원의 table로 데이터를 관리하는 데이터베이스 시스템입니다. Mysql, Oracle Database, DB2 등 시스템들이 RDMS에 속하죠.
| RDBMS | MongoDB |
| Database | Database |
| Table | Collection |
| Tuple / Row | Document |
| Column | Key / Field |
| Table Join | Embedded Documents |
| Primary Key | Primary Key (_id) |
| Database Server & Client | |
| mysqld | mongod |
| mysql | mongo |
장점
- Schema-less (Schema가 없다. 같은 Collection 안에 있을지라도 다른 Schema를 가지고 있을 수 있다)
- 각 객체의 구조가 뚜렷하다
- 복잡한 JOIN 이 없다.
- Deep Query ability (문서지향적 Query Language 를 사용하여 SQL 만큼 강력한 Query 성능을 제공한다.
- 어플리케이션에서 사용되는 객체를 데이터베이스에 추가 할 때 Conversion / Mapping이 불필요하다.
MongoDB 설치
윈도우
MongoDB 공식 홈페이지의 다운로드 페이지에서 MSI 파일로 설치하면
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin\ 에 설치됩니다.
CMD 창을 열어서 디렉토리로 들어가 mongod 를 실행하면 서버가 실행됩니다.
기본 데이터베이스 디렉토리가 C:\data\db 이므로 실행 전에 폴더를 수동으로 만들어주셔야합니다.
Microsoft Windows [Version 10.0.10586] (c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved. C:\Users\Velopert>cd C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin>mkdir C:\data\db C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin>mongod
데이터베이스 디렉토리를 변경하고싶다면 다음과같이 실행하면 됩니다.
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin> mongod --dbpath "c:\custom_folder"
매번 MongoDB 설치 경로로 이동하는게 귀찮다면, 해당 디렉토리를 환경변수의 PATH 에 추가하세요.
(윈도우 10 이하 버전에서는
기존 값 ; C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin 이런식으로 수정해야합니다.)
리눅스
이 포스트에서는 Ubuntu 에서 MongoDB 설치하는 과정을 살펴보도록하겠습니다.
다른 리눅스 디스트로를 사용하시는분들은 https://docs.mongodb.org/manual/installation/ 을 참조해주세요.
주의: Cloud9 를 사용하신다면 1번과 2번은 생략하셔도 됩니다.
1. MongoDB Pulbic GPG Key 등록
$ sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv EA312927
2. MongoDB 를 위한 list file 생성 (자신의 Ubuntu 버전에 맞게 입력하세요)
# Ubuntu 12.04 $ echo "deb http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu precise/mongodb-org/3.2 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.2.list # Ubuntu 14.04 $ echo "deb http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu trusty/mongodb-org/3.2 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.2.list
3. apt-get 을 이용하여 설치
$ sudo apt-get update # latest stable version 설치 $ sudo apt-get install -y mongodb-org
4. 서버 실행
$ sudo service mongod start # 서버가 제대로 실행됐는지 확인 $ cat /var/log/mongodb/mongod.log # [initandlisten] waiting for connections on port <port>
기본 포트는 27017 이며, 방화벽을 사용하시는분들은 해당 포트를 Open 해주세요.
포트는 /etc/mongod.conf 에서 변경 가능합니다.
OS X
brew update brew install mongodb mkdir -p /data/db mongod # dbpath 지정 mongod --path <path>
자세한 내용: https://docs.mongodb.org/manual/tutorial/install-mongodb-on-os-x/
MongoDB 서버 접속
터미널에서 mongo 를 입력하세요.
(윈도우에서는 환경변수를 설정하지 않았다면 설치 경로에 이동 후 입력하세요)
$ mongo MongoDB shell version: 3.2.1 connecting to: test >
Data Modelling
MongoDB에서의 명령어들을 배우기전에, MongoDB에서 데이터를 모델링의 기본을 배워보겠습니다.
schema 디자인 할 때 고려사항
- 사용자 요구 (User Requirement) 에 따라 schema를 디자인한다.
- 객체들을 함께사용하게 된다면 한 Document에 합쳐서 사용한다. (예: 게시물-덧글 과의 관계)
그렇지 않으면 따로 사용한다 (그리고 join 을 사용하지 않는걸 확실히 해둔다) - 읽을때 join 하는게아니라 데이터를 작성 할 때 join 한다.
예제
간단한 블로그를 위한 데이터베이스를 디자인한다고 가정해봅시다. 요구사항을 나열해볼까요?
– 게시글에는 작성자 이름, 제목, 내용이 담겨져있다.
– 각 게시글은 0개 이상의 태그를 가지고 있을 수 있다.
– 게시글엔 덧글을 달 수 있다. 덧글은 작성자 이름, 내용, 작성시간을 담고있다.
만약에 RDMS에서 데이터베이스 schema를 디자인한다면 이것과 비슷하겠죠?
RDMS라면,이런식으로 테이블 3개를 만들어야 효율적이라고 부르지만,
NoSQL 에선 모든걸 하나의 Document 에 넣습니다. 한번 살펴볼까요?
{
_id: POST_ID,
title: POST_TITLE,
content: POST_CONTENT,
username: POST_WRITER,
tags: [ TAG1, TAG2, TAG3 ],
time: POST_TIME
comments: [
{
username: COMMENT_WRITER,
mesage: COMMENT_MESSAGE,
time: COMMENT_TIME
},
{
username: COMMENT_WRITER,
mesage: COMMENT_MESSAGE,
time: COMMENT_TIME
}
]
}
어때요, 어느정도 이해가 갔나요?
다음 강좌에선 데이터베이스를 서버에서 직접 다뤄보도록 하겠습니다.