logo

Introducció a NoSQL

NoSQL és un tipus de sistema de gestió de bases de dades (DBMS) dissenyat per gestionar i emmagatzemar grans volums de dades no estructurades i semiestructurades. A diferència de les bases de dades relacionals tradicionals que utilitzen taules amb esquemes predefinits per emmagatzemar dades, les bases de dades NoSQL utilitzen models de dades flexibles que poden adaptar-se als canvis en les estructures de dades i són capaços d'escalar horitzontalment per gestionar quantitats creixents de dades.

El terme NoSQL es referia originalment a bases de dades no SQL o no relacionals, però des de llavors el terme ha evolucionat per significar no només SQL, ja que les bases de dades NoSQL s'han expandit per incloure una àmplia gamma d'arquitectures de bases de dades i models de dades diferents.



Les bases de dades NoSQL es classifiquen generalment en quatre categories principals:

  1. Bases de dades de documents: Aquestes bases de dades emmagatzemen dades com a documents semiestructurats, com ara JSON o XML, i es poden consultar mitjançant llenguatges de consulta orientats a documents.
  2. Botigues de valor-clau: Aquestes bases de dades emmagatzemen dades com a parells clau-valor i estan optimitzades per a operacions de lectura/escriptura senzilles i ràpides.
  3. Botigues familiars de columna: Aquestes bases de dades emmagatzemen dades com a famílies de columnes, que són conjunts de columnes que es tracten com una única entitat. Estan optimitzats per a una consulta ràpida i eficient de grans quantitats de dades.
  4. Bases de dades de gràfics: Aquestes bases de dades emmagatzemen dades com a nodes i vores, i estan dissenyades per gestionar relacions complexes entre dades.

Les bases de dades NoSQL s'utilitzen sovint en aplicacions on hi ha un gran volum de dades que s'han de processar i analitzar en temps real, com ara l'anàlisi de xarxes socials, el comerç electrònic i els jocs. També es poden utilitzar per a altres aplicacions, com ara sistemes de gestió de continguts, gestió de documents i gestió de relacions amb els clients.

10 de 100.00

Tanmateix, és possible que les bases de dades NoSQL no siguin adequades per a totes les aplicacions, ja que poden no oferir el mateix nivell de coherència de dades i garanties transaccionals que les bases de dades relacionals tradicionals. És important avaluar acuradament les necessitats específiques d'una aplicació a l'hora d'escollir un sistema de gestió de bases de dades.

NoSQL originalment referint-se a no SQL o no relacional és una base de dades que proporciona un mecanisme per a l'emmagatzematge i la recuperació de dades. Aquestes dades es modelen amb mitjans diferents de les relacions tabulars utilitzades a les bases de dades relacionals. Aquestes bases de dades van néixer a finals dels anys seixanta , però no va obtenir el sobrenom NoSQL fins a un augment de popularitat a principis del segle XXI. Les bases de dades NoSQL s'utilitzen en aplicacions web en temps real i big data i el seu ús augmenta amb el temps.



  • Els sistemes NoSQL també s'anomenen de vegades No només SQL per emfatitzar el fet que poden suportar llenguatges de consulta semblants a SQL. Una base de dades NoSQL inclou un disseny senzill, una escala horitzontal més senzilla a grups de màquines, i un control més fi de la disponibilitat. Les estructures de dades utilitzades per les bases de dades NoSQL són diferents de les que s'utilitzen per defecte a les bases de dades relacionals, cosa que fa que algunes operacions siguin més ràpides en NoSQL. La idoneïtat d'una base de dades NoSQL determinada depèn del problema que hauria de resoldre.
  • Les bases de dades NoSQL, també conegudes com bases de dades no només SQL, són un nou tipus de sistema de gestió de bases de dades que té , va guanyar popularitat en els últims anys. A diferència de les bases de dades relacionals tradicionals, les bases de dades NoSQL estan dissenyades per gestionar grans quantitats de dades no estructurades o semiestructurades, i poden adaptar-se a canvis dinàmics al model de dades. Això fa que les bases de dades NoSQL siguin una bona adaptació per a aplicacions web modernes, anàlisis en temps real i processament de grans dades.
  • Les estructures de dades utilitzades per les bases de dades NoSQL de vegades també es consideren més flexibles que les taules de bases de dades relacionals. Moltes botigues NoSQL comprometen la coherència a favor de la disponibilitat, la velocitat, , i tolerància de partició. Les barreres per a una major adopció de les botigues NoSQL inclouen l'ús de llenguatges de consulta de baix nivell, la manca d'interfícies estandarditzades i grans inversions prèvies en bases de dades relacionals existents.
  • La majoria de les botigues NoSQL no tenen transaccions ACID reals (atomicitat, consistència, aïllament, durabilitat), però algunes bases de dades, com MarkLogic, Aerospike, FairCom c-treeACE, Google Spanner (encara que tècnicament és una base de dades NewSQL), Symas LMDB i OrientDB les han fet. centrals en els seus dissenys.
  • La majoria de bases de dades NoSQL ofereixen un concepte de consistència eventual en què els canvis de la base de dades es propaguen a tots els nodes, de manera que les consultes de dades poden no retornar dades actualitzades immediatament o poden donar lloc a la lectura de dades que no són precises, que és un problema conegut com a lectures obsoletes. També, alguns sistemes NoSQL poden presentar escriptures perdudes i altres formes de pèrdua de dades. Alguns sistemes NoSQL proporcionen conceptes com ara el registre d'escriptura anticipada per evitar la pèrdua de dades.
  • Un exemple senzill de base de dades NoSQL és una base de dades de documents. En una base de dades de documents, les dades s'emmagatzemen en documents en lloc de taules. Cada document pot contenir un conjunt diferent de camps, de manera que és fàcil adaptar-se als requisits de dades canviants
  • Per exemple, prengui, per exemple, una base de dades que conté dades sobre els empleats. En una base de dades relacional, aquesta informació es pot emmagatzemar en taules, amb una taula per a la informació dels empleats i una altra per a la informació del departament. En una base de dades de documents, cada empleat s'emmagatzemaria com un document independent, amb tota la seva informació continguda al document.
  • Les bases de dades NoSQL són un tipus relativament nou de sistema de gestió de bases de dades que té a han guanyat popularitat en els últims anys a causa de la seva escalabilitat i flexibilitat. Estan dissenyats per gestionar grans quantitats de dades no estructurades o semiestructurades i poden gestionar canvis dinàmics al model de dades. Això fa que les bases de dades NoSQL siguin una bona adaptació per a aplicacions web modernes, anàlisis en temps real i processament de grans dades.

Característiques principals de NoSQL:

La cadena de Java està buida
  1. Esquema dinàmic: Les bases de dades NoSQL no tenen un esquema fix i poden adaptar-se a estructures de dades canviants sense necessitat de migracions o alteracions d'esquemes.
  2. Escalabilitat horitzontal: Les bases de dades NoSQL estan dissenyades per escalar-les afegint més nodes a un clúster de bases de dades, cosa que les fa molt adequades per manejar grans quantitats de dades i alts nivells de trànsit.
  3. Basat en documents: Algunes bases de dades NoSQL, com MongoDB, utilitzen un model de dades basat en documents, on les dades s'emmagatzemen en un format semiestructurat sense esquema, com ara JSON o BSON.
  4. Basat en valors clau: Altres bases de dades NoSQL, com ara Redis, utilitzen un model de dades clau-valor, on les dades s'emmagatzemen com a col·lecció de parells clau-valor.
  5. Basat en columnes: Algunes bases de dades NoSQL, com Cassandra, utilitzen un model de dades basat en columnes, on les dades s'organitzen en columnes en lloc de files.
  6. Distribuït i alta disponibilitat: Sovint, les bases de dades NoSQL estan dissenyades per estar altament disponibles i per gestionar automàticament les fallades dels nodes i la replicació de dades entre diversos nodes d'un clúster de bases de dades.
  7. Flexibilitat: Les bases de dades NoSQL permeten als desenvolupadors emmagatzemar i recuperar dades d'una manera flexible i dinàmica, amb suport per a diversos tipus de dades i estructures de dades canviants.
  8. Rendiment: Les bases de dades NoSQL estan optimitzades per a un alt rendiment i poden gestionar un gran volum de lectures i escriptures, cosa que les fa adequades per a aplicacions de big data i en temps real.

Avantatges de NoSQL: Hi ha molts avantatges de treballar amb bases de dades NoSQL com MongoDB i Cassandra. Els principals avantatges són l'alta escalabilitat i l'alta disponibilitat.

  1. Alta escalabilitat: Les bases de dades NoSQL utilitzen sharding per a l'escala horitzontal. Particionar les dades i col·locar-les en diverses màquines de manera que es preservi l'ordre de les dades és sharding. L'escalat vertical significa afegir més recursos a la màquina existent, mentre que l'escala horitzontal significa afegir més màquines per gestionar les dades. L'escala vertical no és tan fàcil d'implementar, però l'escala horitzontal és fàcil d'implementar. Exemples de bases de dades d'escala horitzontal són MongoDB, Cassandra, etc. NoSQL pot gestionar una gran quantitat de dades a causa de l'escalabilitat, a mesura que les dades creixen escala NoSQL L'automòbil per gestionar aquestes dades d'una manera eficient.
  2. Flexibilitat: Les bases de dades NoSQL estan dissenyades per gestionar dades no estructurades o semiestructurades, la qual cosa significa que poden adaptar-se a canvis dinàmics al model de dades. Això fa que les bases de dades NoSQL siguin una bona adaptació per a aplicacions que necessiten gestionar els requisits de dades canviants.
  3. Alta disponibilitat: L'automòbil , La funció de replicació de les bases de dades NoSQL la fa altament disponible perquè, en cas de fallada, les dades es repliquen a l'estat coherent anterior.
  4. Escalabilitat: Les bases de dades NoSQL són altament escalables, la qual cosa significa que poden gestionar grans quantitats de dades i trànsit amb facilitat. Això els fa ideals per a aplicacions que necessiten gestionar grans quantitats de dades o trànsit
  5. Rendiment: Les bases de dades NoSQL estan dissenyades per gestionar grans quantitats de dades i trànsit, la qual cosa significa que poden oferir un rendiment millorat en comparació amb les bases de dades relacionals tradicionals.
  6. Rendibilitat: Les bases de dades NoSQL solen ser més rendibles que les bases de dades relacionals tradicionals, ja que normalment són menys complexes i no requereixen maquinari o programari cars.
  7. Agilitat: Ideal per al desenvolupament àgil.

Desavantatges de NoSQL: NoSQL té els següents desavantatges.



  1. Falta d'estandardització: Hi ha molts tipus diferents de bases de dades NoSQL, cadascuna amb els seus propis punts forts i febles. Aquesta manca d'estandardització pot dificultar l'elecció de la base de dades adequada per a una aplicació específica
  2. Falta de compliment d'ACID: Les bases de dades NoSQL no són totalment compatibles amb ACID, la qual cosa significa que no garanteixen la coherència, la integritat i la durabilitat de les dades. Això pot ser un inconvenient per a aplicacions que requereixen fortes garanties de coherència de dades.
  3. Enfocament estret: Les bases de dades NoSQL tenen un enfocament molt reduït, ja que està dissenyada principalment per a l'emmagatzematge, però ofereix molt poca funcionalitat. Les bases de dades relacionals són una millor opció en el camp de la gestió de transaccions que NoSQL.
  4. Codi obert: NoSQL és un base de dades base de dades de codi obert. Encara no hi ha cap estàndard fiable per a NoSQL. En altres paraules, és probable que dos sistemes de bases de dades siguin desiguals.
  5. Manca de suport per a consultes complexes: Les bases de dades NoSQL no estan dissenyades per gestionar consultes complexes, la qual cosa significa que no són adequats per a aplicacions que requereixen anàlisis o informes de dades complexos.
  6. Falta de maduresa: Les bases de dades NoSQL són relativament noves i no tenen la maduresa de les bases de dades relacionals tradicionals. Això pot fer-los menys fiables i menys segurs que les bases de dades tradicionals.
  7. Repte de gestió: L'objectiu de les eines de big data és fer que la gestió d'una gran quantitat de dades sigui el més senzilla possible. Però no és tan fàcil. La gestió de dades en NoSQL és molt més complexa que en una base de dades relacional. NoSQL, en particular, té la reputació de ser difícil d'instal·lar i encara més agitat de gestionar diàriament.
  8. La GUI no està disponible: Les eines en mode GUI per accedir a la base de dades no estan disponibles de manera flexible al mercat.
  9. Còpia de seguretat: La còpia de seguretat és un gran punt feble per a algunes bases de dades NoSQL com MongoDB. MongoDB no té cap enfocament per a la còpia de seguretat de les dades de manera coherent.
  10. Mida de document gran: Alguns sistemes de bases de dades com MongoDB i CouchDB emmagatzemen dades en format JSON. Això vol dir que els documents són bastant grans (BigData, ample de banda de xarxa, velocitat) i tenir noms de claus descriptius realment fa mal, ja que augmenten la mida del document.

Tipus de base de dades NoSQL: Els tipus de bases de dades NoSQL i el nom del sistema de bases de dades que pertany a aquesta categoria són:

què és una interfície
  1. Bases de dades de gràfics : Exemples: Amazon Neptune, Neo4j
  2. Botiga de valors clau: Exemples: Memcached, Redis, Coherence
  3. Columna: Exemples: Hbase, Big Table, Accumulo
  4. Basat en documents: Exemples: MongoDB, CouchDB, Cloudant

Quan s'ha d'utilitzar NoSQL:

  1. Quan cal emmagatzemar i recuperar una gran quantitat de dades.
  2. La relació entre les dades que emmagatzemeu no és tan important
  3. Les dades canvien amb el temps i no estan estructurades.
  4. El suport de restriccions i unions no és necessari a nivell de base de dades
  5. Les dades creixen contínuament i cal escalar la base de dades regularment per gestionar-les.

En conclusió, les bases de dades NoSQL ofereixen diversos avantatges respecte a les bases de dades relacionals tradicionals, com ara l'escalabilitat, la flexibilitat i la rendibilitat. Tanmateix, també tenen diversos inconvenients, com ara la manca d'estandardització, la manca de compliment d'ACID i la manca de suport per a consultes complexes. Quan escolliu una base de dades per a una aplicació específica, és important sospesar acuradament els avantatges i els inconvenients per determinar la millor opció.