O que é o banco de dados NoSQL?

NoSQL significa não apenas SQL, ele fornece uma maneira de armazenar e recuperar os dados armazenados em formato de tabela e nos bancos de dados relacionais. É uma adição complementar aos bancos de dados SQL e relacionais. Estes são sistemas flexíveis de gerenciamento de banco de dados que fornecem o caminho para armazenar e processar dados estruturados e semiestruturados que as ferramentas RDBMS não podem processar.

Definição de banco de dados NoSQL

O banco de dados NoSQL é usado ao trabalhar com grandes conjuntos de dados distribuídos. Eles são usados ​​em aplicativos da web em tempo real e seu uso está aumentando com o tempo. Um banco de dados NoSQL possui um design simples, controle fino sobre a disponibilidade e dimensionamento horizontal simples para clusters de máquinas. As operações do NoSQL são mais rápidas que os bancos de dados relacionais devido ao uso de diferentes estruturas de dados. O tipo de problema é um fator decisivo para a adequação do banco de dados NoSQL. As estruturas de dados usadas nos bancos de dados NoSQL são mais flexíveis do que as tabelas usadas nos bancos de dados relacionais. Disponibilidade, tolerância de partição e velocidade têm mais preferência do que consistência em muitos repositórios NoSQL. A maioria dos repositórios NoSQL não segue as propriedades ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) das transações, mas alguns bancos de dados como Aerospike, Google Spanner, MarkLogic, OrientDB e Symas LMDB fizeram essas propriedades como um centro para seus projetos.

Diferença entre o banco de dados SQL e o banco de dados NoSQL

S.NOBanco de Dados SQLBanco de dados NoSQL
1Mesmo tipo com menos variaçõesEstão disponíveis tipos diferentes, como bancos de dados de documentos, repositórios de valores-chave, bancos de dados de gráficos e grandes repositórios de colunas.
2Eles foram desenvolvidos na década de 1970 para lidar com os aplicativos de armazenamento de dados.Eles foram desenvolvidos no século XXI para superar as limitações dos bancos de dados SQL, como dados multi-estruturados, sprints de desenvolvimento ágil e escalabilidade.
3Os dados são armazenados em formato tabular.O armazenamento de dados varia de acordo com o tipo de banco de dados.
4Tipos e estrutura de dados são corrigidos previamente. Todo o banco de dados precisa ser alterado para adicionar um novo item de dados.Armazenamento dinâmico. Dados diferentes podem ser armazenados juntos, o que não é o caso dos bancos de dados SQL.
5Escalabilidade vertical.Escalabilidade horizontal.
6Tecnologias abertas e bancos de dados de código fechado são usados ​​como modelo de desenvolvimento.Tecnologias abertas são usadas apenas.
7Ele suporta transações ACID de vários registros.Principalmente não os suporta.
8A manipulação de dados é feita usando uma linguagem específica de manipulação de dados.A manipulação de dados é feita através de APIs orientadas a objetos
9Consistência forteAlguns produtos fornecem forte, enquanto outros fornecem consistência eventual.
10A velocidade dos dados é moderadaA velocidade dos dados é muito alta.
11Adequado para dados estruturadosAdequado para dados estruturados, semiestruturados e não estruturados.
12Exemplos são MySQL, Oracle Database, PostgresExemplos são MongoDB, HBase, Cassandra, Neo4j

Recursos do NoSQL

Abaixo estão alguns dos recursos importantes do NoSQL, que são os seguintes:

Esquemas dinâmicos

Os bancos de dados NoSQL permitem inserir os dados sem o esquema predefinido. As alterações de aplicativos em tempo real podem ser feitas facilmente, sem a necessidade de se preocupar com interrupções de serviço. Isso torna o desenvolvimento mais rápido, mais confiável e consome menos tempo para o administrador do banco de dados.

Compartilhamento automático

A escala horizontal é feita em um banco de dados NoSQL, ou seja, servidores são adicionados em vez de aumentar a capacidade de um único servidor. Os bancos de dados NoSQL fornecem o recurso de compartilhamento automático, ou seja, ele distribui automaticamente os dados por vários servidores. O aplicativo não precisa estar ciente da composição do pool de servidores. Uma carga de dados e consulta são automaticamente equilibrados entre os servidores. Se algum servidor falhar, ele será substituído de forma rápida e transparente sem interromper o aplicativo.

Replicação

O banco de dados NoSQL permite replicação automática de banco de dados. Isso é feito para manter a disponibilidade em caso de interrupções. Alguns bancos de dados NoSQL sofisticados fornecem recuperação automatizada e são totalmente auto-reparáveis. Para habilitar a localização de dados e suportar falhas regionais, ele pode distribuir o banco de dados por várias regiões geográficas. O NoSQL não requer um aplicativo separado para implementar a replicação.

Cache Integrado

Os bancos de dados NoSQL possuem capacidade integrada de armazenamento em cache, ou seja, mantêm os dados usados ​​com frequência na memória do sistema e eliminam a necessidade de uma camada de armazenamento em cache separada.

API simples

O NoSQL oferece interfaces fáceis de usar para armazenar e consultar dados. As APIs permitem métodos de seleção e manipulação de dados de baixo nível. Ele não usa linguagem de consulta padrão.

Por que devemos usar o banco de dados NoSQL?

  • Análise: o banco de dados NoSQL é adequado para fazer consultas analíticas. A linguagem de consulta usada para consultas atômicas também pode ser usada para consultas analíticas.
  • Escala: o banco de dados NoSQL é preferido porque eles são projetados para escalar. Eles são projetados para serem dimensionados facilmente quando crescerem. Os dados são divididos e equilibrados entre vários nós em um cluster e, por padrão, as consultas agregadas são divididas.
  • Redundância: o banco de dados NoSQL é projetado, mantendo a redundância preocupante. O banco de dados NoSQL foi projetado para lidar com falhas de hardware em vez de tratá-las. O problema de falha de hardware é tratado durante o tempo de desenvolvimento.
  • Flexibilidade: existe uma enorme flexibilidade na maneira como os dados são armazenados e isso aumenta o desempenho no banco de dados NoSQL.
  • Desenvolvimento rápido: o banco de dados NoSQL fornece uma maneira fácil de alterar a maneira como os dados são armazenados ou alterar as consultas em execução. O processamento em lote e a refatoração simples são feitos para realizar grandes mudanças.

Tipos de banco de dados NoSQL

Existem quatro tipos principais de banco de dados NoSQL, ou seja, armazenamentos de valores-chave, bancos de dados de documentos, armazenamentos de colunas amplas e armazenamentos de gráficos.

  1. Armazenamentos de valor-chave: esses bancos de dados funcionam em um modelo de dados simples que possui um par de chave exclusiva e um valor associado a ele. Esses bancos de dados têm desempenho eficiente e mostram alta escalabilidade para armazenamento em cache em aplicativos da web e gerenciamento de sessões. Eles trabalham com RAM, unidades de disco ou unidades de estado sólido.
  2. Bancos de dados de documentos: esses bancos de dados armazenam dados semiestruturados e suas descrições no formato de documento. Eles não se referem ao esquema principal para criar e atualizar programas. Seu uso aumentou com o uso de JavaScript e JSON (JavaScript Object Notation). Eles são usados ​​para manipulação de dados de aplicativos móveis e gerenciamento de conteúdo.
  3. Armazenamentos de colunas largas: esses bancos de dados organizam dados em colunas em vez de linhas. Eles podem consultar grandes conjuntos de dados mais rapidamente do que outros bancos de dados convencionais. Eles são usados ​​para catálogos, detecção de fraudes e mecanismos de recomendação.
  4. Armazéns de gráfico: esses bancos de dados organizam dados como nós e arestas que mostram conexões entre nós. Eles são usados ​​onde são necessários relacionamentos de mapas, como relacionamento com clientes ou gerenciamento de sistemas de reservas.

Vantagens

  • Alta escalabilidade
  • Alta disponibilidade
  • Capacidade de big data
  • Fácil replicação
  • Desempenho rápido
  • Alta flexibilidade

Desvantagens

  • Foco estreito
  • Código aberto
  • Desafio de gerenciamento
  • GUI não disponível
  • Documento grande

Conclusão

Este artigo descreve os conceitos básicos do banco de dados NoSQL, que são usados ​​para armazenar e recuperar grandes conjuntos de dados ou manipular grandes volumes de dados. Eles foram desenvolvidos para superar as limitações dos bancos de dados relacionais.

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Ferramentas de Desenvolvimento Web