Ce este NoSQL?

Definiția NoSQL

Termenul de „NoSQL” se referă la bazele de date nerelaționale, care stochează datele într-un format diferit de tabelele relaționale. Totuși, bazele de date NoSQL pot fi interogate cu ajutorul API-urilor pentru limbaj idiomatic, limbaje de interogare structurate declarativ sau limbaje de interogare după exemplu, fapt pentru care se numesc și baze de date „nu doar SQL”.

Pentru ce se utilizează o bază de date NoSQL?

Bazele de date NoSQL sunt utilizate foarte mult pentru aplicații web în timp real și big data, deoarece avantajul lor principal este faptul că oferă o mare scalabilitate și disponibilitate.

De asemenea, bazele de date NoSQL sunt alegerea preferată a dezvoltatorilor, deoarece se pretează unei dezvoltări flexibile, adaptându-se rapid la cerințe în continuă schimbare. Bazele de date NoSQL permit stocarea datelor în moduri mai intuitive și mai ușor de înțeles sau mai apropiate de formatul în care acestea sunt utilizate de aplicații - cu mai puține transformări necesare stocării sau preluării cu ajutorul API-urilor de tip NoSQL. Mai mult, bazele de date NoSQL pot profita pe deplin de cloud pentru a funcționa fără nicio întrerupere.

SQL în comparație cu NoSQL

Bazele de date SQL sunt relaționale, iar bazele de date NoSQL sunt nerelaționale. Sistemul relațional de gestionare a bazelor de date (RDBMS) este baza limbajului de interogare structurat (SQL), care le permite utilizatorilor să acceseze și să manipuleze datele în tabele foarte structurate. Acesta este modelul fundamental al sistemelor pentru bazele de date, cum ar fi MS SQL Server, IBM DB2, Oracle și MySQL. În schimb, cu bazele de date NoSQL, sintaxa accesului la date poate fi diferită de la o bază de date la alta.

Baza de date relațională în comparație cu baza de date NoSQL

Pentru înțelegerea bazelor de date NoSQL, este important de știut care este diferența dintre RDBMS și bazele de date nerelaționale.

Datele din RDBMS sunt stocate în obiecte ale bazei de date care se numesc tabele. Un tabel este o colecție de date corelate și constă din coloane și rânduri. Pentru aceste baze de date, este necesară definirea schemei în avans, adică trebuie cunoscute în prealabil toate coloanele și tipurile de date asociate acestora, astfel încât aplicațiile să poată scrie date în baza de date. De asemenea, ele stochează informații care asociază mai multe tabele, prin utilizarea unor chei, corelând astfel mai multe tabele. În cel mai simplu caz, cheia se utilizează pentru preluarea unui anumit rând, pentru a putea fi examinat sau modificat.

În schimb, în bazele de date NoSQL, datele pot fi stocate fără a se defini schema în avans - ceea ce înseamnă că aveți posibilitatea de a vă mișca și a itera rapid, stabilind modelul de date din mers. Acest lucru poate fi potrivit pentru anumite cerințe ale activității, cum ar fi stocarea în funcție de grafice, de coloane, de documente sau ca depozit cu valori importante.

Până de curând, bazele de date relaționale au fost modelele utilizate cel mai frecvent. Ele sunt încă extrem de prezente în numeroase companii; totuși, varietatea, viteza și volumul datelor accesate în prezent necesită uneori o bază de date foarte diferită pentru a veni în completarea bazei de date relaționale. De aceea, în unele domenii au fost adoptate baze de date NoSQL - denumite, de asemenea, „baze de date nerelaționale”. Datorită capacității lor de scalare pe orizontală și rapidă, bazele de date nerelaționale pot face față traficului ridicat, ceea ce le face și extrem de adaptabile.

Când să alegeți o bază de date NoSQL

Având în vedere nevoia companiilor și organizațiilor de a inova rapid, capacitatea de a rămâne flexibile și de a-și continua activitatea la orice scară este esențială. Bazele de date NoSQL oferă scheme flexibile și acceptă, de asemenea, diverse modele de date, fiind ideale pentru crearea de aplicații care necesită volume mari de date și o latență sau o durată de răspuns scăzută - de exemplu, aplicațiile web pentru jocuri online și pentru comerțul electronic.

Când să nu alegeți o bază de date NoSQL

Bazele de date NoSQL se bazează, de obicei, pe date denormalizate, susținând tipurile de aplicații care utilizează mai puține tabele (sau containere), iar pentru corelarea datelor nu se utilizează referințe, ci înregistrări înglobate (sau documente). Multe aplicații back-office clasice ale companiilor, pentru finanțe, contabilitate și planificarea resurselor, se bazează pe date foarte normalizate pentru a preveni anomaliile de date, precum și duplicarea datelor. De obicei, aceste tipuri de aplicații nu sunt potrivite pentru o bază de date NoSQL.

O altă deosebire a bazelor de date NoSQL este complexitatea interogării. Bazele de date NoSQL funcționează extraordinar de bine cu interogări într-un singur tabel. Cu toate acestea, întrucât complexitatea interogărilor crește, bazele de date relaționale sunt o alegere mai bună. Baza de date NoSQL nu oferă, de obicei, asocieri complexe, subinterogări și imbricarea interogărilor într-o clauză WHERE.

Uneori, însă, nu trebuie făcută o alegere între o bază de date relațională și una nerelațională. În multe cazuri, companiile au optat pentru baze de date care oferă un model convergent, adică posibilitatea de a se utiliza o combinație de modele de date relaționale și nerelaționale. Această soluție hibridă oferă o flexibilitate mai mare de tratare a diferitelor tipuri de date, asigurând totodată consecvența citirii și scrierii, fără ca performanța să scadă.

Ce oferă NoSQL în plus față de alte baze de date?

Una dintre principalele deosebiri dintre bazele de date NoSQL și alte tipuri de baze de date este faptul că bazele de date NoSQL utilizează, de regulă, un spațiu de stocare nestructurat. Dezvoltate în ultimele două decenii, bazele de date NoSQL au fost concepute pentru interogări simple și rapide, date vaste și modificări frecvente ale aplicațiilor. În plus, aceste baze de date simplifică mult programarea pentru dezvoltatori.

O altă deosebire importantă este faptul că bazele de date NoSQL se bazează pe un proces denumit „partiționare” pentru a scala orizontal, ceea ce înseamnă că pot fi adăugate mai multe computere, pentru gestionarea datelor pe mai multe servere. Scalarea verticală, care se găsește în bazele de date SQL, necesită adăugarea de putere și memorie la computerul existent, ceea ce poate fi nesustenabil, deoarece este nevoie de un spațiu de stocare tot mai mare.

Natura scalării orizontale în cazul bazelor de date NoSQL înseamnă că acestea pot gestiona cantități foarte mari de date - chiar dacă volumul acestora crește - mult mai eficient. Poate fi util să vă gândiți la scalarea verticală ca la adăugarea unui nou etaj la o casă, iar la scalarea orizontală ca la construirea altei case chiar lângă cea inițială.

Avantajele unei baze de date NoSQL

Viteza și amploarea fără precedent ale interacțiunilor digitale și consumului de date din ultimele două decenii au obligat companiile să adopte o abordare mai modernă, mai fluidă, privind modul de stocare și accesare a datelor. Având în vedere că utilizatorii din întreaga lume solicită un flux neîntrerupt al conținutului și funcțiilor, nu este de mirare că bazele de date au trebuit să se adapteze rapid. Așadar, iată câteva dintre principalele motive pentru care aleg dezvoltatorii bazele de date NoSQL/nerelaționale:

• Flexibilitate

  Cu bazele de date SQL, datele sunt stocate într-o structură mult mai rigidă, prestabilită. În schimb, cu NoSQL, datele pot fi stocate într-o manieră mai liberă, fără acele scheme rigide. Acest design permite inovarea și dezvoltarea rapidă a aplicațiilor. Dezvoltatorii se pot concentra pe crearea de sisteme pentru deservirea mai bună a clienților, fără a-și face griji cu privire la scheme. Bazele de date NoSQL pot accepta ușor orice format de date, cum ar fi date structurate, semistructurate și nestructurate, într-o singură bancă de date.

• Scalabilitate

  În loc să scaleze în sus, prin adăugarea mai multor servere, bazele de date NoSQL se pot scala folosind hardware existent. Acestea pot face față unui trafic crescut, pentru satisfacerea cererii fără întreruperi ale activității. Prin scalarea în sus, bazele de date NoSQL pot deveni mai mari și mai puternice, devenind astfel opțiunea preferată pentru evoluția seturilor de date.

• Performanță înaltă

  Arhitectura scalabilă a unei baze de date NoSQL poate fi utilă mai ales atunci când volumul sau traficul de date crește. Așa cum se arată în imaginea de mai jos, această arhitectură asigură un răspuns previzibil cu o viteză de până la 9 milisecunde. De asemenea, bazele de date NoSQL pot să asimileze datele și să le furnizeze rapid și sigur, fapt pentru care sunt utilizate în aplicații care colectează zilnic terabaiți de date și necesită totodată o experiență de utilizator extrem de interactivă. În graficul de mai jos, afișăm o rată de intrare de 300 de citiri pe secundă (linia albastră) cu o latență de 95 în intervalul 3 - 4 ms și o rată de intrare de 150 de scrieri pe secundă (linia verde) cu o latență de 95 în intervalul 4 - 5 ms.
  
  
  

• Disponibilitate

  Bazele de date NoSQL multiplică automat datele în mai multe servere, centre de date sau resurse cloud. În schimb, se minimizează latența pentru utilizatori, indiferent de locația acestora. Această caracteristică este utilă, de asemenea, deoarece reduce povara gestionării bazelor de date, utilizatorii având mai mult timp pentru alte priorități.

• Foarte funcționale

  Bazele de date NoSQL sunt concepute pentru bănci de date distribuite, care au nevoie de spații de stocare extrem de mari. De aceea, NoSQL reprezintă alegerea ideală pentru big data, aplicațiile web în timp real, clienții 360, cumpărăturile online, jocurile online, Internet of Things, rețelele de socializare și aplicațiile pentru publicitatea online.

Tipuri de baze de date NoSQL

Există patru tipuri principale de baze de date NoSQL:

• Valoare cheie

  Acesta este cel mai flexibil tip de bază de date NoSQL, deoarece aplicația are control complet asupra a ceea ce este stocat în câmpul pentru valoare, fără restricții.

• Document

  Cunoscute și ca bănci de documente sau baze de date orientate pe documente, aceste baze de date sunt utilizate pentru stocarea, preluarea și gestionarea datelor semistructurate. Nu este necesară specificarea câmpurilor pe care le va conține un document.

• Grafic

  Această bază de date organizează datele ca noduri și relații, fiind afișate conexiunile dintre noduri. Acest lucru permite o reprezentare mai bogată și mai completă a datelor. Bazele de date grafice se utilizează în cazul rețelelor de socializare, al sistemelor de rezervare și al detectării fraudelor.

• Coloană lată

  Aceste baze de date stochează și gestionează datele sub formă de tabele, rânduri și coloane. Ele se utilizează mai ales în aplicații care necesită un format de coloană pentru captarea datelor fără schemă.

Încercați Oracle NoSQL Database

Oracle NoSQL Database Cloud Service simplifică dezvoltarea aplicațiilor utilizând modele de documente, coloane și valori cheie din bazele de date care oferă timpi de răspuns predictibili, de doar câteva milisecunde, cu replicarea datelor, pentru o disponibilitate ridicată. Serviciul oferă tranzacții ACID, scalare fără server, securitate cuprinzătoare și prețuri scăzute pentru plata în funcție de utilizare.

Serviciul Oracle NoSQL Database Cloud face acum parte din Oracle Cloud Free Tier, care include încercarea gratuită pe o perioadă limitată, care vă permite să explorați o gamă largă de servicii cloud, precum și un set de servicii Always Free care nu expiră niciodată.