Azure Cosmos DB for MongoDB vCore에서 인덱싱 관리

아티클
09/25/2024

적용 대상: MongoDB vCore

인덱스는 컬렉션 내의 필드에 빠르게 액세스할 수 있게 하여 데이터 검색 속도를 향상시키는 구조입니다. 주로 키 필드를 기반으로 데이터에 대한 정렬된 포인터 집합을 만들어 작동합니다. Azure Cosmos DB for MongoDB vCore는 쿼리 푸시다운, 고유 제약 조건 및 분할 등 여러 컨텍스트에서 인덱스를 활용합니다.

Important

"_id" 필드는 기본적으로 인덱싱된 유일한 필드이며 필드의 최대 크기는 2 KB입니다. 성능을 최적화하기 위해 쿼리 필터 및 조건자를 기반으로 인덱스를 추가하는 것이 좋습니다.

인덱스 형식

간단한 설명을 위해 다음 설정을 사용하는 블로그 애플리케이션의 예를 살펴보겠습니다.

데이터베이스 이름: cosmicworks
컬렉션 이름: products

이 예제 애플리케이션은 아티클을 다음 구조의 문서로 저장합니다. 인용된 모든 예제는 이 컬렉션의 구조를 추가로 활용합니다.

{
  "_id": ObjectId("617a34e7a867530bff1b2346"),
  "title": "Azure Cosmos DB - A Game Changer",
  "content": "Azure Cosmos DB is a globally distributed, multi-model database service.",
  "author": {lastName: "Doe", firstName: "John"},
  "category": "Technology",
  "launchDate": ISODate("2024-06-24T10:08:20.000Z"),
  "published": true
}

단일 필드 인덱스

단일 필드 인덱스는 컬렉션에 있는 단일 필드의 정보를 저장합니다. 단일 필드 인덱스의 정렬 순서는 중요하지 않습니다. _id 필드는 기본적으로 인덱싱된 상태로 유지됩니다.

Azure Cosmos DB for MongoDB vCore는 다음 인덱스 생성을 지원합니다.

최상위 문서 필드.
포함된 문서.
포함된 문서 내의 필드.

다음 명령은 필드 author에서, 다음 명령은 포함된 필드 firstName에서 단일 필드 인덱스를 만듭니다.

use cosmicworks

db.products.createIndex({"author": 1})

// indexing embedded property
db.products.createIndex({"author.firstName": -1})

사용 가능한 경우 하나의 쿼리가 여러 개의 단일 필드 인덱스를 사용할 수 있습니다.

참고 항목

Azure Cosmos DB for MongoDB vCore를 사용하면 컬렉션에 최대 64개의 인덱스를 만들 수 있습니다. 계층에 따라 요청 시 최대 300개의 인덱스 확장을 계획할 수 있습니다.

복합 인덱스

복합 인덱스는 문서 내의 여러 필드를 기반으로 효율적인 쿼리 및 정렬을 허용하여 데이터베이스 성능을 향상시킵니다. 이 최적화를 통해 전체 컬렉션을 검색할 필요가 줄어들어 데이터 검색 및 조직의 속도가 향상됩니다.

다음 명령은 author 및 launchDate 필드에 복합 인덱스를 만듭니다.

use cosmicworks

db.products.createIndex({"author":1, "launchDate":-1})

Order 필드는 인덱스의 선택성 또는 사용률에 영향을 미칩니다. find 쿼리는 만들어진 인덱스를 활용하지 않습니다.

use cosmicworks

db.products.find({"launchDate": {$gt: ISODate("2024-06-01T00:00:00.000Z")}})

제한 사항

복합 인덱스 내의 최대 32개 필드\경로입니다.

부분 인덱스

인덱스에 용어를 생성할 시기를 설명하는 연결된 쿼리 필터가 있는 인덱스입니다.

use cosmicworks

db.products.createIndex (
   { "author": 1, "launchDate": 1 },
   { partialFilterExpression: { "launchDate": { $gt: ISODate("2024-06-24T10:08:20.000Z") } } }
)

제한 사항

부분 인덱스는 필터 자격이 없는 한 ORDER BY 또는 UNIQUE를 지원하지 않습니다.

텍스트 인덱스

텍스트 인덱스는 텍스트 기반 쿼리를 최적화하여 더 빠르고 효율적으로 만드는 특수 데이터 구조입니다.

createIndex 메서드를 text 옵션과 함께 사용하여 title 필드에 텍스트 인덱스를 만듭니다.

use cosmicworks;

db.products.createIndex({ title: "text" })

참고 항목

컬렉션당 하나의 텍스트 인덱스만 정의할 수 있지만 Azure Cosmos DB for MongoDB vCore를 사용하면 여러 필드 조합에 텍스트 인덱스를 만들어 문서의 여러 필드에서 텍스트 검색을 수행할 수 있습니다.

텍스트 인덱스 옵션 구성

Azure Cosmos DB for MongoDB vCore의 텍스트 인덱스에는 동작을 사용자 지정하는 몇 가지 옵션이 제공됩니다. 예를 들어 텍스트 분석 언어를 지정하고, 가중치를 설정하여 특정 필드의 우선 순위를 지정하고, 대/소문자를 구분하지 않는 검색을 구성할 수 있습니다. 다음은 옵션을 사용하여 텍스트 인덱스 만들기의 예입니다.

영어 지원을 통해 title 및 content 필드 모두에 대한 검색을 지원하는 인덱스를 만듭니다. 또한 검색 결과에서 우선순위를 지정하기 위해 title 필드에 더 높은 가중치를 할당합니다.
```
use cosmicworks

db.products.createIndex(
    { title: "text", content: "text" },
    { default_language: "english", weights: { title: 10, content: 5 }, caseSensitive: false }
)
```

참고 항목

클라이언트가 "Cosmos DB"라는 용어로 텍스트 검색 쿼리를 수행하는 경우 컬렉션의 각 문서에 대한 점수는 "title" 및 "content" 필드 모두에서 용어의 존재 및 빈도에 따라 계산되며, 가중치가 높기 때문에 "title" 필드에 더 높은 중요도를 부여합니다.

텍스트 인덱스로 텍스트 검색 수행

텍스트 인덱스가 만들어지면 쿼리에서 "text" 연산자를 사용하여 텍스트 검색을 수행할 수 있습니다. text 연산자는 검색 문자열을 가져와 텍스트 인덱스와 대조하여 관련 문서를 찾습니다.

Cosmos DB 구문에 대한 텍스트 검색을 수행합니다.

use cosmicworks

db.products.find(
  { $text: { $search: "Cosmos DB" } }
)

필요에 따라 쿼리에 $meta 프로젝션 연산자를 textScore 필드와 함께 사용하여 가중치를 확인합니다.
```
use cosmicworks

db.products.find(
{ $text: { $search: "Cosmos DB" } },
{ score: { $meta: "textScore" } }
)
```

제한 사항

컬렉션에 하나의 텍스트 인덱스만 정의할 수 있습니다.
텍스트 인덱스는 간단한 텍스트 검색을 지원하며 정규식 같은 고급 검색 기능을 아직 제공하지 않습니다.
정렬 작업은 MongoDB에서 텍스트 인덱스의 순서를 사용할 수 없습니다.
Hint()는 $text 식을 사용하는 쿼리와 함께 지원되지 않습니다.
텍스트 인덱스는 상대적으로 클 수 있으며 다른 인덱스 유형에 비해 상당한 스토리지 공간을 사용할 수 있습니다.

와일드카드 인덱스

단일 필드의 인덱스는 동일한 수준에 있는 다른 필드를 제외하고 field 아래의 모든 경로를 인덱싱합니다. 예를 들면 다음과 같은 샘플 설명서입니다.

{
 "children":
    {
     "familyName": "Merriam",
     "pets": { "details": {“name”: "Goofy", ”age”: 3} }
   } 
}

{ "pets.$**": 1 }에 인덱스를 만들면 세부 정보 및 하위 문서 속성에 인덱스가 만들어지지만 "familyName"에 인덱스가 만들어지지는 않습니다.

제한 사항

와일드카드 인덱스는 고유 인덱스를 지원할 수 없습니다.
와일드카드 인덱스는 와일드카드에 있는 경로 표시만 필터에 포함되지 않는 한 ORDER BY의 푸시다운을 지원하지 않습니다(와일드카드 인덱스는 정의되지 않은 요소를 인덱싱하지 않기 때문입니다).
복합 와일드카드 인덱스에는 one 와일드카드 용어 및 one 또는 더 많은 인덱스 용어만 포함될 수 있습니다. { "pets.$**": 1, “familyName”: 1 }

지리 공간적 인덱스

지리 공간적 인덱스는 GeoJSON 개체 또는 레거시 좌표 쌍으로 저장된 데이터에 쿼리를 지원합니다. 지리 공간적 인덱스를 사용하여 지리 공간적 데이터의 쿼리 성능을 향상시키거나 특정 지리 공간적 쿼리를 실행할 수 있습니다.

Azure Cosmos DB for MongoDB vCore는 두 가지 유형의 지리 공간적 인덱스를 제공합니다.

2dsphere 인덱스는 구의 기하 도형을 해석하는 쿼리를 지원합니다.
2d 인덱스는 평면의 기하 도형을 해석하는 쿼리를 지원합니다.

2d 인덱스

2d 인덱스는 지리 공간적 데이터를 저장하는 레거시 좌표 쌍 스타일에서만 지원됩니다.

createIndex 메서드를 2d 옵션과 함께 사용하여 location 필드에 지리 공간적 인덱스를 만듭니다.

db.places.createIndex({ "location": "2d"});

제한 사항

one 위치 필드만 2d 인덱스의 일부가 될 수 있으며 다른 비지리 공간적 one 필드만 compound 2d 인덱스 db.places.createIndex({ "location": "2d", "non-geospatial-field": 1 / -1 })의 일부가 될 수 있습니다.

2dsphere 인덱스

2dsphere 인덱스는 지구와 유사한 구에서 지리 공간적 쿼리를 지원합니다. GeoJSON 개체 또는 레거시 좌표 쌍을 모두 지원할 수 있습니다. 2dSphere 인덱스는 데이터를 저장하는 GeoJSON 스타일을 사용하여 작동합니다. 레거시 지점이 발견되면 GeoJSON 지점으로 변환됩니다.

createIndex 메서드를 2dsphere 옵션과 함께 사용하여 location 필드에 지리 공간적 인덱스를 만듭니다.

db.places.createIndex({ "location": "2dsphere"});

2dsphere 인덱스를 사용하면 여러 지리 공간적 데이터 필드와 비지리 공간적 데이터 필드에 인덱스를 만들 수 있습니다. db.places.createIndex({ "location": "2d", "non-geospatial-field": 1 / -1, ... "more non-geospatial-field": 1 / -1 })

제한 사항

일반 인덱스와 지리 공간적 인덱스를 사용하는 복합 인덱스는 지원되지 않습니다. 지리 공간적 인덱스 중 하나를 만들면 오류가 발생합니다.

// Compound Regular & 2dsphere indexes are not supported yet
db.collection.createIndex({a: 1, b: "2dsphere"})

// Compound 2d indexes are not supported yet
db.collection.createIndex({a: "2d", b: 1})

구멍이 있는 다각형에서는 작동하지 않습니다. 다음 시나리오에서는 $geoWithin 쿼리가 실패하지만 구멍이 있는 다각형 삽입은 제한되지 않습니다.

쿼리 자체에 구멍이 있는 다각형이 포함된 경우

coll.find(
  {
      "b": {
          "$geoWithin": {
              "$geometry": {
                  "coordinates": [
                      [
                          [ 0, 0], [0, 10], [10, 10],[10,0],[0, 0]
                      ],
                      [
                          [5, 5], [8, 5], [ 8, 8], [ 5, 8], [ 5, 5]
                      ]
                  ],
                  "type": "Polygon"
              }
          }
      }
  })

// MongoServerError: $geoWithin currently doesn't support polygons with holes

구멍이 있는 다각형을 포함한 필터링되지 않은 문서가 있는 경우

[mongos] test> coll.find()
  [
    {
      _id: ObjectId("667bf7560b4f1a5a5d71effa"),
      b: {
        type: 'Polygon',
        coordinates: [
          [ [ 0, 0 ], [ 0, 10 ], [ 10, 10 ], [ 10, 0 ], [ 0, 0 ] ],
          [ [ 5, 5 ], [ 8, 5 ], [ 8, 8 ], [ 5, 8 ], [ 5, 5 ] ]
        ]
      }
    }
  ]
// MongoServerError: $geoWithin currently doesn't support polygons with holes

geoNear를 사용하는 동안 key 필드는 필수입니다.

 [mongos] test> coll.aggregate([{ $geoNear: { $near: { "type": "Point", coordinates: [0, 0] } } }])

 // MongoServerError: $geoNear requires a 'key' option as a String

다음 단계

가장 효율적인 결과를 위한 모범 사례 인덱싱에 대해 알아봅니다.
백그라운드 인덱싱에 대해 알아보기
여기에서 텍스트 인덱싱을 사용하는 방법을 알아봅니다.
여기에서 와일드카드 인덱싱에 대해 알아봅니다.

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Azure Cosmos DB for MongoDB vCore에서 인덱싱 관리

인덱스 형식

단일 필드 인덱스

복합 인덱스

제한 사항

부분 인덱스

제한 사항

텍스트 인덱스

텍스트 인덱스 옵션 구성

텍스트 인덱스로 텍스트 검색 수행

제한 사항

와일드카드 인덱스

제한 사항

지리 공간적 인덱스

2d 인덱스

제한 사항

2dsphere 인덱스

제한 사항

다음 단계

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