NoSQL

Understanding SQL and its Limitations

SQL, skrót od Structured Query Language, to narzędzie, którego programiści używają do angażowania się w tradycyjne relacyjne bazy danych. Jeśli nie wiesz, czym jest relacyjna baza danych, możesz myśleć o niej jako o zbiorze połączonych ze sobą arkuszy kalkulacyjnych. Każdy wiersz w tym „arkuszu kalkulacyjnym” jest rekordem, a każda kolumna reprezentuje typ danych. Chociaż SQL wyróżnia się ustrukturyzowanymi, spójnymi danymi, może być sztywny i nieodpowiedni dla nieustrukturyzowanych lub zróżnicowanych typów danych. Ta konfiguracja doskonale sprawdza się w zarządzaniu danymi dwuwymiarowymi. Jednak sytuacja się komplikuje, gdy musimy dodać więcej warstw do danych.

Wyobraź sobie na przykład, że masz tabelę (taką jak arkusz kalkulacyjny) dla danych pracowników i chcesz dodać możliwość przechowywania wielu adresów e-mail dla każdej osoby. Możesz rozszerzyć oryginalną tabelę, dodając nowe pola dla „Email1”, „Email2”, „Email3” i tak dalej. Możesz też utworzyć nową tabelę specjalnie do przechowywania wszystkich adresów e-mail i połączyć je z właściwą osobą za pomocą unikalnego identyfikatora.

To drugie podejście ilustruje relację „jeden do wielu” - jedna osoba może mieć kilka adresów e-mail. Pomaga utrzymać dane bardziej uporządkowane i dostosowywać się do zmian. Należy jednak wziąć pod uwagę implikacje wydajności tej konfiguracji. Jeśli chcesz pobrać dane konkretnej osoby wraz z powiązanymi adresami e-mail, serwer SQL będzie musiał zeskanować tabelę osób, aby zlokalizować właściwy rekord, a następnie przesieć tabelę adresów e-mail. To skutecznie podwaja czas potrzebny na zapytanie o dane, co może wpłynąć na ogólną wydajność systemu.

Complexities of Data Management in Traditional Systems

Teraz wyobraź sobie zarządzanie złożoną bazą danych zawierającą miliony rekordów. Bezpośrednia zmiana lub modyfikacja tych tabel nie jest możliwa ze względu na rozmiar i objętość. Zamiast tego, aby uwzględnić nowe typy danych, musiałbyś utworzyć nowe tabele i połączyć je za pomocą unikalnych identyfikatorów. Dotyczy to nawet wtedy, gdy związek między danymi jest jeden do jednego.

Załóżmy na przykład, że masz tabelę pracowników przechowującą imiona i nazwiska. Pojawia się nowy wymóg biznesowy wymagający zapisania daty urodzenia każdego pracownika. Zamiast bezpośrednio dodawać pole „DOB” do istniejącej tabeli, musisz utworzyć nową tabelę „DOB” i połączyć ją z tabelą pracownika za pomocą unikalnego identyfikatora.

W miarę pojawiania się dodatkowych wymagań biznesowych, takich jak przechowywanie numerów prawa jazdy lub identyfikatorów paszportowych, w końcu tworzysz więcej tabel. To zamienia początkową pojedynczą tabelę „osobową” w sieć czterech połączonych ze sobą stołów. I za każdym razem, gdy trzeba uzyskać wyczerpujące informacje o osobie, system musiałby przejść przez wszystkie te tabele, co skutkowałoby czterokrotnie wolniejszym procesem niż pierwotnie. Może to znacząco wpłynąć na wydajność zapytań o dane i ogólną wydajność systemu.

Tradycyjne rozwiązania ITSM i ERP mogą z czasem zwalniać, głównie ze względu na wzrost danych, które obsługują, w połączeniu z liczbą wdrożonych dostosowań. Ta kombinacja może wykładniczo wpływać na wydajność systemu, znacznie spowalniając pobieranie i przetwarzanie danych.

Exploring the Advantages of NoSQL

Z drugiej strony Nexoid wykorzystuje technologię NoSQL, która pomimo swojej nazwy nie jest technicznie bazą danych w konwencjonalnym sensie. Jest to raczej system do przechowywania dokumentów. Mogą obsługiwać szybkie aplikacje w czasie rzeczywistym i skalować się poziomo, dystrybuując dane na wiele serwerów wraz ze wzrostem ilości danych. Dokumenty te znajdują się w tak zwanych „indeksach”, które można uważać za podobne do folderów na komputerze lub tabel w tradycyjnej bazie danych. Każdy rekord danych jest przechowywany jako pojedynczy plik.

Dane w tych plikach są przechowywane w formacie znanym jako JSON, bardziej kompaktowa alternatywa dla XML. Jeśli nie znasz ich, możesz myśleć o nich jak o dokumentach tekstowych. W pewnym sensie każdy rekord danych otrzymuje swój własny, unikalny dokument.

Dane są przechowywane w tych dokumentach jako „obiekty”. Na przykład obiekt podstawowy może zawierać proste informacje, takie jak imię i nazwisko osoby. W tym podstawowym obiekcie może znajdować się inny obiekt o nazwie „adresy e-mail”, który sam może zawierać kilka adresów e-mail. Kluczową zaletą jest to, że wszystkie istotne dane są przechowywane w jednym pliku, co pozwala na pojedynczą operację pobierania.

Kolejną istotną zaletą NoSQL jest jego elastyczność. W przeciwieństwie do ustrukturyzowanej bazy danych SQL, struktury danych w systemie NoSQL nie muszą być jednolite. Możesz nawet mieć różne struktury danych w tym samym indeksie..

Co więcej, systemy NoSQL są nie tylko bardziej wydajne z punktu widzenia zapytań, ale oferują również większą wydajność pod względem pamięci masowej. Tradycyjne bazy danych SQL zwykle wymagają, aby wszystkie tabele były hostowane na tym samym serwerze, aby umożliwić filtrowanie zapytań w wielu tabelach. Natomiast systemy NoSQL mogą dystrybuować „rekordy” lub pliki na wielu serwerach bez żadnej kary za wydajność, nawet w przypadku dużych zbiorów danych. Ten aspekt skalowalności daje NoSQL znaczną przewagę podczas obsługi ogromnych ilości danych.