¿Qué es la base de datos NoSQL?
NoSQL significa no solo SQL, sino que proporciona una forma de almacenar y recuperar los datos almacenados en formato tabular como en las bases de datos relacionales. Es una adición complementaria a las bases de datos SQL y relacionales. Estos son sistemas de gestión de bases de datos flexibles que proporcionan la forma de almacenar y procesar datos estructurados y semiestructurados que las herramientas RDBMS no pueden procesar.
Definición de la base de datos NoSQL
La base de datos NoSQL se usa cuando se trabaja con grandes conjuntos de datos distribuidos. Se utilizan en aplicaciones web en tiempo real y su uso aumenta con el tiempo. Una base de datos NoSQL tiene un diseño simple, un control preciso sobre la disponibilidad y un escalado horizontal simple a grupos de máquinas. Las operaciones de NoSQL son más rápidas que las bases de datos relacionales debido al uso de diferentes estructuras de datos. El tipo de problema es un factor decisivo para la idoneidad de la base de datos NoSQL. Las estructuras de datos utilizadas en las bases de datos NoSQL son más flexibles que las tablas utilizadas en las bases de datos relacionales. La disponibilidad, la tolerancia de partición y la velocidad tienen más preferencia que coherencia en muchos almacenes NoSQL. La mayoría de las tiendas NoSQL no siguen las propiedades ACID (Atomicidad, Consistencia, Aislamiento, Durabilidad) de las transacciones, pero algunas bases de datos como Aerospike, Google Spanner, MarkLogic, OrientDB y Symas LMDB han hecho de estas propiedades un centro para sus diseños.
Diferencia entre la base de datos SQL y la base de datos NoSQL
| S.NO | Base de datos SQL | Base de datos NoSQL |
| 1 | Mismo tipo con menos variaciones | Hay diferentes tipos disponibles como bases de datos de documentos, almacenes de valores clave, bases de datos de gráficos y almacenes de columnas anchas. |
| 2 | Fueron desarrollados en la década de 1970 para manejar las aplicaciones de almacenamiento de datos. | Fueron desarrollados en el siglo XXI para superar las limitaciones de las bases de datos SQL, como datos multiestructurados, sprints de desarrollo ágiles y escalabilidad. |
| 3 | Los datos se almacenan en formato tabular. | El almacenamiento de datos varía según el tipo de base de datos. |
| 4 4 | Los tipos de datos y la estructura se arreglan de antemano. La base de datos completa necesita ser alterada para agregar un nuevo elemento de datos. | Almacenamiento dinámico Los datos diferentes se pueden almacenar juntos, lo que no es el caso con las bases de datos SQL. |
| 5 5 | Escalabilidad vertical. | Escalabilidad horizontal. |
| 6 6 | Las tecnologías abiertas y las bases de datos de código cerrado se utilizan como modelo de desarrollo. | Solo se utilizan tecnologías abiertas. |
| 7 7 | Admite transacciones ACID de registros múltiples. | Sobre todo no los apoya. |
| 8 | La manipulación de datos se realiza utilizando un lenguaje específico de manipulación de datos. | La manipulación de datos se realiza a través de API orientadas a objetos. |
| 9 9 | Fuerte consistencia | Algunos productos proporcionan una resistencia fuerte, mientras que otros proporcionan una consistencia eventual. |
| 10 | La velocidad de los datos es moderada. | La velocidad de los datos es muy alta. |
| 11 | Apto para datos estructurados | Adecuado para datos estructurados, semiestructurados y no estructurados. |
| 12 | Ejemplos son MySQL, Oracle Database, Postgres | Ejemplos son MongoDB, HBase, Cassandra, Neo4j |
Características de NoSQL
A continuación se presentan algunas de las características importantes de NoSQL, que son las siguientes:
Esquemas dinámicos
Las bases de datos NoSQL permiten insertar los datos sin el esquema predefinido. Los cambios en la aplicación en tiempo real se pueden realizar fácilmente sin necesidad de preocuparse por las interrupciones del servicio. Esto hace que el desarrollo sea más rápido, más confiable y menos lento para el administrador de la base de datos.
Fragmentación automática
El escalado horizontal se realiza en una base de datos NoSQL, es decir, se agregan servidores en lugar de aumentar la capacidad de un solo servidor. Las bases de datos NoSQL proporcionan una función de fragmentación automática, es decir, distribuyen automáticamente los datos en varios servidores. La aplicación no necesita conocer la composición del grupo de servidores. Una carga de datos y consultas se equilibran automáticamente entre los servidores. Si algún servidor falla, se reemplaza de forma rápida y transparente sin interrumpir la aplicación.
Replicación
La base de datos NoSQL permite la replicación automática de la base de datos. Se hace para mantener la disponibilidad en caso de cortes. Algunas bases de datos NoSQL sofisticadas proporcionan recuperación automatizada y son completamente autorreparables. Para permitir la localización de datos y resistir fallas regionales, puede distribuir la base de datos a través de múltiples regiones geográficas. NoSQL no requiere una aplicación separada para implementar la replicación.
Caché Integrado
Las bases de datos NoSQL tienen capacidad de almacenamiento en caché integrada, es decir, mantienen los datos de uso frecuente en la memoria del sistema y eliminan la necesidad de una capa de almacenamiento en caché separada.
API simple
NoSQL ofrece interfaces que son fáciles de usar para almacenar y consultar datos. Las API permiten métodos de selección y manipulación de datos de bajo nivel. No utiliza un lenguaje de consulta basado en estándares.
¿Por qué deberíamos usar la base de datos NoSQL?
- Análisis: la base de datos NoSQL es adecuada para realizar consultas analíticas. El lenguaje de consulta utilizado para consultas atómicas también se puede utilizar para consultas analíticas.
- Escalar: se prefiere la base de datos NoSQL porque están diseñados para escalar. Están diseñados para escalar fácilmente cuando crecen. Los datos se dividen y equilibran entre varios nodos en un clúster y, de forma predeterminada, las consultas agregadas se dividen.
- Redundancia: la base de datos NoSQL está diseñada manteniendo la redundancia en cuestión. La base de datos NoSQL está diseñada para manejar fallas de hardware en lugar de tratarlas. El problema de la falla del hardware se maneja durante el tiempo de desarrollo.
- Flexibilidad: hay una gran flexibilidad en la forma en que se almacenan los datos y esto aumenta el rendimiento en la base de datos NoSQL.
- Desarrollo rápido: la base de datos NoSQL proporciona una manera fácil de cambiar la forma en que se almacenan los datos o cambiar las consultas que se están ejecutando. El procesamiento por lotes y la refactorización simple se realizan para lograr cambios masivos.
Tipos de base de datos NoSQL
Existen cuatro tipos principales de bases de datos NoSQL, es decir, almacenes de valores clave, bases de datos de documentos, almacenes de columnas anchas y almacenes de gráficos.
- Almacenes de valores clave: estas bases de datos funcionan en un modelo de datos simple que tiene un par de claves únicas y un valor asociado. Estas bases de datos funcionan de manera eficiente y muestran una alta escalabilidad para el almacenamiento en caché de aplicaciones web y administración de sesiones. Funcionan con RAM, unidades de disco o unidades de estado sólido.
- Bases de datos de documentos: estas bases de datos almacenan datos semiestructurados y sus descripciones en formato de documento. No se refieren al esquema maestro para crear y actualizar programas. Su uso ha aumentado con el uso de JavaScript y JSON (JavaScript Object Notation). Estos se utilizan para el manejo de datos y el manejo de datos de aplicaciones móviles.
- Almacenes de columna ancha: estas bases de datos organizan los datos en columnas en lugar de filas. Pueden consultar grandes conjuntos de datos más rápido que otras bases de datos convencionales. Se utilizan para catálogos, detección de fraudes y motores de recomendación.
- Almacenes de gráficos: estas bases de datos organizan datos como nodos y bordes que muestran conexiones entre nodos. Estos se utilizan cuando se necesitan relaciones de mapas, como la relación con el cliente o la gestión de sistemas de reserva.
Ventajas
- Alta escalabilidad
- Alta disponibilidad
- Gran capacidad de datos
- Replicación fácil
- Rendimiento rápido
- Alta flexibilidad
Desventajas
- Enfoque estrecho
- Fuente abierta
- Desafío de gestión
- GUI no disponible
- Documento de gran tamaño
Conclusión
Este artículo explica los conceptos básicos de la base de datos NoSQL que se utilizan para almacenar y recuperar grandes conjuntos de datos o para manejar grandes datos. Fueron desarrollados para superar las limitaciones de las bases de datos relacionales.
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