MongoDB vs. Redis: Unterschiede und Gemeinsamkeiten

MongoDB vs. Redis: Wie fällt ein Vergleich der beiden sehr leistungsstarken NoSQL-Datenbanken, die unterschiedliche Schwerpunkte setzen, aus? Während MongoDB vor allem auf große Datenmengen ausgelegt ist, überzeugt Redis durch seine Geschwindigkeit. Beide Systeme lassen sich auch kombinieren.

MongoDB: Skalierbar und flexibel

MongoDB, abgeleitet vom englischen Begriff „huMongous“ (dt. „gewaltig“), gilt als eines der bekanntesten und beliebtesten NoSQL-Systeme der Welt. Die Datenbank wurde 2009 von der Firma 10gen (heute MongoDB Inc.) mit dem Ziel entwickelt, große und vielfältige Datenmengen übersichtlich zu speichern und sicher zu verwalten. Das System zeichnet sich insbesondere durch seine hohe horizontale Skalierbarkeit und die damit einhergehende Flexibilität aus. MongoDB ist in C++ geschrieben und wird unter der Server Side Public Licence als Open-Source-Datenbankmanagementsystem mit zusätzlichen proprietären Versionen vertrieben und stetig weiterentwickelt.

Redis: Die NoSQL-Lösung mit Tempo

Bei allen Unterschieden im Vergleich MongoDB vs. Redis – ihr Erscheinungsjahr teilen sich die beiden Lösungen: Auch Redis wurde 2009 veröffentlicht. Die In-Memory-Datenbank, deren Name sich von „REmote DIctionary Server“ ableitet, wurde von Salvatore Sanfilippo in ANSI C programmiert. Auch sie ist quelloffen (unter der 3-Klausel-BSD-Lizenz) und arbeitet nicht relational, verzichtet also (weitestgehend) auf klassische Tabellenmuster. Das System ist sehr einfach gestaltet und weiß vor allem durch seine hohe Benutzerfreundlichkeit und Geschwindigkeit zu überzeugen. Das System ist an sich sehr schlank, kann aber auf vielfältige Art und Weise erweitert werden. Auch aus diesem Grund gilt Redis als einer der am häufigsten genutzten Schlüssel-Werte-Speicher weltweit.

Einsatzzwecke

MongoDB ist vor allem ein absoluter Experte im Bereich Big Data. Wenn Sie große Datenmengen und unterschiedliche Datentypen verwalten müssen, bietet die NoSQL-Lösung die passenden Voraussetzungen. Auch für steigende Anforderungen ist das System ausgelegt und wächst mit. Insbesondere für Content-Management, für E-Commerce-Lösungen und Anwendungen, die frei konfigurierbar bleiben sollen und eine stetige Analyse in Echtzeit benötigen, hat sich MongoDB etabliert.

Redis setzt im Vergleich dazu vor allem auf den Faktor Geschwindigkeit. Es speichert Daten ebenfalls in Schlüssel-Wert-Paaren und unterstützt zahlreiche Datentypen. Eine Besonderheit sind die gängigen Reaktionszeiten von unter einer Millisekunde, die eine Verarbeitung von unzähligen gleichzeitigen Anfragen in Echtzeit ermöglichen. Das macht Redis zu einer optimalen Wahl für Caching oder Sitzungsspeicherungen, bei denen häufig verwendete Daten unterschiedlicher Typen schnellstmöglich zur Verfügung gestellt werden sollen. Weitere Sparten, in denen Redis vornehmlich zum Einsatz kommt, sind Messenger und Chat-Rooms, (Online-)Spiele, Analysen in Echtzeit, Streaming, Finanzdienstleistungen und das Internet of Things. Redis kann dabei sowohl horizontal als auch vertikal skaliert werden.

Funktionsweise

Die Gegenüberstellung MongoDB vs. Redis zeigt, dass sich Herangehens- und Funktionsweisen voneinander unterscheiden. Zwar wählen beide Systeme einen nicht-relationalen Ansatz, allerdings interpretieren sie diesen unterschiedlich: MongoDB speichert Daten als Dokumente im Format BSON und bündelt diese Dokumente in Sammlungen. Diese Daten können strukturiert, halbstrukturiert oder unstrukturiert sein. Die Dokumente bestehen aus Schlüssel-Wert-Paaren, wobei der Schlüssel immer eine Zeichenfolge ist und der Wert unter anderem aus anderen Dokumenten, Arrays, boolschen Werten oder anderen Dateitypen bestehen kann. Um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten, setzt MongoDB auf das sogenannte Sharding, bei dem Daten auf mehrere Knoten verteilt werden. Abfragen erfolgen mit der MongoDB Query Language.

Seine extrem hohen Geschwindigkeiten erreicht Redis, weil sämtliche Daten direkt im RAM gespeichert werden und somit unmittelbar zur Verfügung gestellt werden können. Die Latenz ist dadurch auch im Vergleich zu den meisten anderen Lösungen sehr gering (gleichzeitig ist allerdings der Speicherplatz begrenzt). Wie der Kontrahent im Vergleich MongoDB vs. Redis setzt auch Redis auf Schlüssel-Wert-Paare. Die In-Memory-Datenbank unterstützt unterschiedliche Werte und Datenstrukturen, wie zum Beispiel Hashes, Listen, Sets, Streams und Strings. Die Speicherung der jeweiligen Schlüssel erfolgt in einem Wörterbuch und für die Verarbeitung mehrerer Werte wird ein Parser genutzt. Für zusätzliche Abfragefunktionen gibt es Module.

Performance

MongoDB ist eine sehr schnelle Datenbank, die Lese- und Schreibanfragen mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Durch die schemafreie Struktur der NoSQL-Lösung entstehen selbst bei großen Datenvolumen keine Verzögerungen. Diese Geschwindigkeit wird zusätzlich durch eine Kombination der unterschiedlichen Speicher erreicht. Im Vergleich MongoDB vs. Redis ist die In-Memory-Datenbank in der Regel allerdings dennoch deutlich schneller. Durch die Speicherung direkt im Arbeitsspeicher stehen die Daten umgehend zur Verfügung, weshalb Redis eine optimale Lösung ist, wenn Inhalte schnellstmöglich abgerufen werden sollen. Das kostet allerdings auch RAM: Der Verbrauch ist mit 4 GB pro 100.000 Assets etwa viermal so hoch wie bei MongoDB.

Skalierbarkeit

Ein gänzlich anderes Bild entsteht, wenn man die Skalierungsmöglichkeiten von MongoDB vs. Redis gegenüberstellt. Zwar bieten beide Systeme grundsätzlich gute Optionen – gerade MongoDB kann in diesem Bereich allerdings glänzen. Die Datenbank ist so ausgelegt, dass sie horizontal ohne Einschränkungen wachsen kann und dabei die unterschiedlichsten Datentypen verwaltet. Durch das Sharding werden Daten so verteilt, dass sie einerseits verfügbar sind und andererseits besonders effektiv verarbeitet werden können. Redis bietet zwar horizontale und vertikale Skalierung, nutzt standardmäßig allerdings immer nur einen Shard. Lediglich Hashed Sharding ist möglich und die Verwaltung muss manuell vorgenommen werden.

Verfügbarkeit

Das Sharding wirkt sich auch positiv auf die Verfügbarkeit der Daten in einer MongoDB-Datenbank aus. Das System verwendet Replikatsätze und erlaubt es Nutzerinnen und Nutzern, bis zu 50 Replikate einer Datei zu erstellen. Diese lassen sich dann auf unterschiedlichen Knotenpunkten speichern. Durch automatische Failover-Funktionen wird nicht nur ein Primärpunkt bestimmt, sondern dieser bei einem Ausfall umgehend automatisch ersetzt.

Auch Redis bietet grundsätzlich eine hohe Verfügbarkeit und nutzt auf Wunsch verschiedene Knotenpunkte. Auf einen automatischen Failover wird allerdings verzichtet, sofern dieser nicht vom Administrator oder der Administratorin manuell eingerichtet wird. Ist dies nicht der Fall, muss auch der Failover eigenständig initiiert werden.

Kompatibilität

Stellt man MongoDB vs. Redis gegenüber, lässt sich die wohl größte Gemeinsamkeit in der großen Kompatibilität mit Betriebssystemen und Programmiersprachen feststellen. Als plattformübergreifende Systeme funktionieren beide Kontrahenten unter Linux, macOS und Windows. MongoDB bietet zusätzlich Solaris und Redis hat BSD im Programm. Auch die Auswahl der möglichen Programmiersprachen ist in beiden Fällen gewaltig.

Abfragesprache

Die Abfrage bei MongoDB und Redis wird unterschiedlich durchgeführt. MongoDB setzt auf die hauseigene MongoDB Query Language (MQL), die eine JSON-ähnliche Syntax unterstützt. Selbst Datenanalysen und Anfragen über mehrere Bereiche und Schlüssel hinweg sind dadurch möglich. Redis verzichtet hingegen auf eine eigene Abfragesprache und nutzt stattdessen einfache Befehle, die die Datensuche erleichtern und beschleunigen sollen. So sind standardmäßig nur Key-Value-Abfragen möglich. Für weitere Optionen müssen zusätzliche Module integriert werden.

Zwei Open-Source-Datenbanken

Eine weitere Gemeinsamkeit von MongoDB vs. Redis ist der Open-Source-Ansatz, den beide Systeme verfolgen. Beide setzen auf offene Standards, die jeweils von einer engagierten Community genutzt und weiterentwickelt werden. MongoDB stellt zusätzlich kommerzielle Versionen wie Enterprise oder Atlas (für die Nutzung in der Cloud zur Verfügung. Diese bieten weitere Sicherheitsfeatures und erhalten professionellen Support.

MongoDB vs. Redis: Welche Unternehmen setzen auf die Lösungen?

Es gibt zahlreiche große Unternehmen, die auf einen der beiden Bewerber im Vergleich MongoDB vs. Redis setzen. Zu den bekanntesten Nutzern von MongoDB gehören folgende:

• Adobe
• Amadeus
• AppScale
• Craftbase
• Disney
• Etsy
• Foursquare
• Lyft
• MTV
• The New York Times
• Via Varejo

Redis wird unter anderem von diesen Firmen und Plattformen eingesetzt:

• Airbnb
• Craigslist
• GitHub
• HelloFresh
• InstaCart
• Instagram
• Pinterest
• Slack
• Snapchat
• StackOverflow
• Trello
• Uber
• X (ehemals Twitter)

MongoDB vs. Redis: Welche Lösung eignet sich für Sie?

Wer also kann den Vergleich MongoDB vs. Redis für sich entscheiden? Die Antwort auf diese Frage hängt stark von Ihren Anforderungen ab. Benötigen Sie eine Datenbank, die sich insbesondere durch hohe Geschwindigkeit und umgehende Datenverfügbarkeit auszeichnet, ist Redis eine optimale Wahl. Liegt Ihr Hauptaugenmerk auf Big Data und größtmöglicher Flexibilität, führt kaum ein Weg an MongoDB vorbei. Im Zweifelsfall müssen Sie sich aber gar nicht entscheiden: MongoDB und Redis arbeiten auch hervorragend zusammen und können ihre jeweiligen Stärken bündeln. So profitieren Sie vom Tempo, das Redis bietet, und behalten dabei alle Skalierungsoptionen von MongoDB.