Co to jest baza danych NoSQL?
NoSQL oznacza nie tylko SQL, ale także sposób przechowywania i pobierania danych przechowywanych w formacie tabelarycznym jak w relacyjnych bazach danych. Jest to uzupełnienie do baz danych SQL i relacyjnych. Są to elastyczne systemy zarządzania bazami danych, które umożliwiają przechowywanie i przetwarzanie zarówno strukturalnych, jak i częściowo ustrukturyzowanych danych, których narzędzia RDBMS nie mogą przetwarzać.
Definicja bazy danych NoSQL
Baza danych NoSQL jest używana podczas pracy z dużymi zestawami danych rozproszonych. Są one używane w aplikacjach internetowych w czasie rzeczywistym, a ich użycie rośnie z czasem. Baza danych NoSQL ma prostą konstrukcję, dokładną kontrolę nad dostępnością i proste skalowanie w poziomie do klastrów maszyn. Operacje NoSQL są szybsze niż relacyjne bazy danych ze względu na użycie różnych struktur danych. Rodzaj problemu decyduje o przydatności bazy danych NoSQL. Struktury danych stosowane w bazach danych NoSQL są bardziej elastyczne niż tabele używane w relacyjnych bazach danych. Dostępność, tolerancja partycji i szybkość są bardziej preferowane niż spójność w wielu sklepach NoSQL. Większość sklepów NoSQL nie jest zgodna z właściwościami ACID (Atomowość, Spójność, Izolacja, Trwałość) transakcji, ale niektóre bazy danych, takie jak Aerospike, Google Spanner, MarkLogic, OrientDB i Symas LMDB, uczyniły te właściwości centrami swoich projektów.
Różnica między bazą danych SQL a bazą danych NoSQL
| S.NO | Baza danych SQL | Baza danych NoSQL |
| 1 | Ten sam typ z mniejszą liczbą odmian | Dostępne są różne typy, takie jak bazy danych dokumentów, magazyny kluczowych wartości, bazy danych wykresów i sklepy z szerokimi kolumnami. |
| 2) | Zostały one opracowane w 1970 roku do obsługi aplikacji do przechowywania danych. | Zostały one opracowane w XXI wieku w celu przezwyciężenia ograniczeń baz danych SQL, takich jak dane o wielu strukturach, zwinne sprinty programistyczne i skalowalność |
| 3) | Dane są przechowywane w formacie tabelarycznym. | Przechowywanie danych różni się w zależności od typu bazy danych. |
| 4 | Typy danych i struktura są wcześniej ustalane. Cała baza danych musi zostać zmieniona, aby dodać nowy element danych. | Dynamiczne przechowywanie. Różne dane mogą być przechowywane razem, co nie ma miejsca w przypadku baz danych SQL. |
| 5 | Skalowalność w pionie. | Skalowalność w poziomie. |
| 6 | Otwarte technologie i zamknięte źródła danych są wykorzystywane jako model programistyczny. | Wykorzystywane są tylko otwarte technologie. |
| 7 | Obsługuje wiele rekordów transakcji ACID. | Przeważnie ich nie obsługuje. |
| 8 | Manipulowanie danymi odbywa się przy użyciu określonego języka manipulacji danymi. | Manipulowanie danymi odbywa się za pomocą obiektowych interfejsów API |
| 9 | Silna konsystencja | Niektóre produkty zapewniają moc, podczas gdy inne zapewniają ostateczną spójność. |
| 10 | Prędkość danych jest umiarkowana | Prędkość danych jest bardzo wysoka. |
| 11 | Nadaje się do danych strukturalnych | Nadaje się do danych ustrukturyzowanych, częściowo ustrukturyzowanych oraz nieustrukturyzowanych. |
| 12 | Przykładami są MySQL, baza danych Oracle, Postgres | Przykładami są MongoDB, HBase, Cassandra, Neo4j |
Funkcje NoSQL
Poniżej znajdują się niektóre z najważniejszych funkcji NoSQL, które są następujące:
Schematy dynamiczne
Bazy danych NoSQL pozwalają na wstawianie danych bez predefiniowanego schematu. Zmiany aplikacji w czasie rzeczywistym można łatwo wprowadzić bez potrzeby martwienia się o przerwy w świadczeniu usług. To sprawia, że programowanie bazy danych jest szybsze, bardziej niezawodne i mniej czasochłonne.
Automatyczne dzielenie na części
Skalowanie w poziomie odbywa się w bazie danych NoSQL, tzn. Serwery są dodawane zamiast zwiększać pojemność pojedynczego serwera. Bazy danych NoSQL zapewniają funkcję automatycznego dzielenia danych, tzn. Automatycznie rozkładają dane na różne serwery. Aplikacja nie musi znać składu puli serwerów. Ładunek danych i zapytań jest automatycznie równoważony między serwerami. Jeśli któryś serwer ulegnie awarii, zostanie on wymieniony szybko i przejrzyście, bez zakłócania działania aplikacji.
Replikacja
Baza danych NoSQL umożliwia automatyczną replikację bazy danych. Ma to na celu utrzymanie dostępności w przypadku awarii. Niektóre zaawansowane bazy danych NoSQL zapewniają automatyczne odzyskiwanie i są w pełni samoleczące. Aby umożliwić lokalizację danych i wytrzymać awarie regionalne, może dystrybuować bazę danych w wielu regionach geograficznych. NoSQL nie wymaga osobnej aplikacji do implementacji replikacji.
Zintegrowane buforowanie
Bazy danych NoSQL mają zintegrowaną funkcję buforowania, tzn. Przechowują często używane dane w pamięci systemowej i eliminują potrzebę oddzielnej warstwy buforowania.
Proste API
NoSQL oferuje interfejsy, które są łatwe w użyciu do przechowywania i wyszukiwania danych. Interfejsy API umożliwiają metody wyboru i manipulowanie danymi na niskim poziomie. Nie używa standardowego języka zapytań.
Dlaczego powinniśmy korzystać z bazy danych NoSQL?
- Analiza: baza danych NoSQL nadaje się do wykonywania zapytań analitycznych. Język zapytań używany do zapytań atomowych może być również używany do zapytań analitycznych.
- Skala: Preferowana jest baza danych NoSQL, ponieważ są one zaprojektowane do skalowania. Są zaprojektowane tak, aby łatwo skalować, gdy rosną. Dane są dzielone i równoważone między wiele węzłów w klastrze, a domyślnie zapytania agregowane są dzielone.
- Nadmiarowość: Baza danych NoSQL została zaprojektowana z zachowaniem obaw dotyczących nadmiarowości. Baza danych NoSQL została zaprojektowana do obsługi awarii sprzętu zamiast do ich leczenia. Problem awarii sprzętu jest rozwiązywany w czasie programowania.
- Elastyczność: Istnieje ogromna elastyczność w sposobie przechowywania danych, co zwiększa wydajność bazy danych NoSQL.
- Szybki rozwój: baza danych NoSQL zapewnia łatwy sposób zmiany sposobu przechowywania danych lub zmiany uruchomionych zapytań. Przetwarzanie wsadowe i proste refaktoryzowanie są przeprowadzane w celu osiągnięcia ogromnych zmian.
Rodzaje bazy danych NoSQL
Istnieją cztery podstawowe typy baz danych NoSQL, tj. Sklepy z kluczowymi wartościami, bazy danych dokumentów, sklepy z szerokimi kolumnami i sklepy z grafami.
- Magazyny kluczy : Te bazy danych działają na prostym modelu danych, który ma parę unikalnych kluczy i związanych z nimi wartości. Te bazy danych działają wydajnie i wykazują wysoką skalowalność do buforowania w aplikacjach internetowych i zarządzaniu sesjami. Działają z pamięcią RAM, dyskami lub dyskami SSD.
- Bazy danych dokumentów: te bazy danych przechowują częściowo ustrukturyzowane dane i ich opisy w formacie dokumentu. Nie odnoszą się do schematu głównego do tworzenia i aktualizowania programów. Ich użycie wzrosło dzięki wykorzystaniu JavaScript i JSON (JavaScript Object Notation). Służą one do obsługi danych aplikacji mobilnych i zarządzania treścią.
- Sklepy z szerokimi kolumnami: te bazy danych organizują dane w kolumnach zamiast w wierszach. Mogą wyszukiwać duże zbiory danych szybciej niż inne konwencjonalne bazy danych. Służą one do katalogów, wykrywania oszustw i mechanizmów rekomendacji.
- Sklepy z grafami: Te bazy danych organizują dane jako węzły i krawędzie, które pokazują połączenia między węzłami. Są one stosowane tam, gdzie potrzebne są relacje map, takie jak relacje z klientami lub zarządzanie systemami rezerwacji.
Zalety
- Wysoka skalowalność
- Duża dostępność
- Możliwość dużych zbiorów danych
- Łatwa replikacja
- Szybka wydajność
- Wysoka elastyczność
Niedogodności
- Wąskie skupienie
- Otwarte źródło
- Wyzwanie związane z zarządzaniem
- GUI niedostępne
- Duży rozmiar dokumentu
Wniosek
W tym artykule opisano podstawy bazy danych NoSQL, które służą do przechowywania i pobierania dużych zestawów danych lub obsługi dużych zbiorów danych. Zostały one opracowane w celu przezwyciężenia ograniczeń relacyjnych baz danych.
Polecane artykuły
Jest to przewodnik po bazie danych NoSQL. Tutaj omówiliśmy Podstawową koncepcję, funkcje, typy, zalety i wady. Możesz także przejrzeć nasze inne sugerowane artykuły, aby dowiedzieć się więcej -
- Co to jest HDFS?
- Czy Big Data to baza danych?
- Co to jest VBScript?
- Co to jest informatyka?