3 أشياء أساسية يجب وضعها في الاعتبار عند نمذجة البيانات في قاعدة بيانات NoSQL

عندما يتعلق الأمر بنمذجة البيانات في قاعدة بيانات NoSQL ، فهناك بعض الأشياء الأساسية التي يجب وضعها في الاعتبار. أولاً ، من المهم فهم الفرق بين قواعد البيانات العلائقية وغير العلائقية. تقوم قواعد البيانات العلائقية ، مثل MySQL ، بتخزين البيانات في جداول وصفوف. تقوم قواعد البيانات غير العلائقية ، مثل MongoDB ، بتخزين البيانات في المستندات. هذا يعني أنه عندما تقوم بنمذجة البيانات في قاعدة بيانات NoSQL ، ستحتاج إلى التفكير في كيفية هيكلة بياناتك بطريقة تجعلها منطقية بالنسبة لقاعدة البيانات المستندة إلى المستندات. ثانيًا ، من المهم أن تضع في اعتبارك أنواع الاستعلامات التي ستحتاج إلى إجرائها على بياناتك. في قاعدة البيانات العلائقية ، عادة ما تستخدم SQL للاستعلام عن البيانات. ومع ذلك ، في قاعدة بيانات NoSQL ، ستحتاج إلى استخدام لغة استعلام مختلفة. على سبيل المثال ، في MongoDB ، ستستخدم لغة MongoDB Query (MQL). أخيرًا ، من المهم التفكير في كيفية فهرسة بياناتك. في قاعدة البيانات العلائقية ، تقوم عادةً بفهرسة البيانات عن طريق إنشاء فهارس على الجداول والأعمدة. ومع ذلك ، في قاعدة بيانات NoSQL ، ستحتاج إلى فهرسة البيانات بشكل مختلف. على سبيل المثال ، في MongoDB ، يمكنك إنشاء فهارس للمستندات والحقول. من خلال وضع هذه الأشياء الثلاثة في الاعتبار ، يمكنك نمذجة البيانات في قاعدة بيانات NoSQL بطريقة فعالة وقابلة للتطوير.

قواعد بيانات SQL التي يتم توزيعها عبر أجهزة كمبيوتر متعددة مصممة للانفصال عن النموذج العلائقي. هناك مفهوم خاطئ شائع مفاده أن قواعد بيانات NoSQL تفتقر إلى نموذج بيانات . الخطوة الأولى في إنشاء مخطط هي وصف كيفية تنظيم البيانات. نظرًا لأن كل نوع من أنواع قواعد بيانات NoSQL له مجموعته الخاصة من نماذج البيانات ، فإن الاختلافات بينها طبيعية. نتيجة لذلك ، سيكون تصميم المخطط تكراريًا طوال عمر التطبيق. واحدة من أهم الاعتبارات في تحديد قاعدة بيانات NoSQL التي يجب استخدامها هي حالة الاستخدام التي يكون نموذج البيانات هو الأنسب لها. يخزن كل مستند عدة حقول وقيم بالإضافة إلى مجموعة واسعة من أنواع البيانات وهياكل البيانات.

تم تطوير مجموعة متنوعة من لغات الاستعلام القوية للتعامل مع أنواع مختلفة من قيم الحقول ، ويمكن استخدام الاستعلامات لاسترداد قيم الحقول. تحتوي قاعدة بيانات NoSQL على مفتاح وعمود ذي صلة في كل صف ، يشار إليه باسم مجموعات الأعمدة. إنه الهيكل الأساسي الذي يخزن البيانات في كل نوع من الأنواع الأربعة الرئيسية لقواعد بيانات NoSQL. على الرغم من أن تفاصيل كيفية تنظيم البيانات مرنة للغاية ، إلا أنه في بعض الأحيان قد تكون هناك حاجة إلى نظام "بدون مخطط". تحتوي قواعد بيانات المستندات وقواعد البيانات ذات الأعمدة العريضة وقواعد بيانات الرسم البياني عادةً على لغة استعلام محددة مضمنة فيها.

مثال على مخطط قاعدة بيانات Nosql

قاعدة بيانات NoSQL هي قاعدة بيانات غير علائقية لا تستخدم المخطط التقليدي المستند إلى الجدول لقاعدة البيانات العلائقية. غالبًا ما تُستخدم قواعد بيانات NoSQL لتخزين كميات كبيرة من البيانات غير المناسبة تمامًا لقاعدة بيانات علائقية ، مثل البيانات غير المنظمة ، أو التي لديها عدد كبير من العلاقات ، أو التي تتغير باستمرار.

ليس من الضروري استخدام مخطط ثابت لإدارة البيانات في قواعد بيانات NoSQL لأنها لا تحتوي على تسلسل هرمي. نظرًا لحجم البيانات التي يتم إنشاؤها واستهلاكها ، تُستخدم قواعد بيانات NoSQL لمخازن البيانات الموزعة ذات متطلبات التخزين العالية. Twitter و Facebook و Google من بين الشركات التي تستخدم NoSQL لتخزين البيانات وإنشاء تطبيقات الويب في الوقت الفعلي. يمكن تخزين البيانات في قاعدة بيانات ذات قيمة مفتاح واستخدامها كزوج قيمة مفتاح من خلال استرجاعها من قاعدة البيانات. تعد المصفوفات الترابطية وأنواع قواعد بيانات المجموعة من الاستخدامات الشائعة لهذا النوع من قاعدة بيانات NoSQL. يعمل نوع المستند عادةً كأساس لأنظمة إدارة المحتوى (CMS) ومنصات التدوين والتحليلات في الوقت الفعلي وتطبيقات التجارة الإلكترونية. يمكن استخدام البيانات الموجودة في قاعدة بيانات الرسم البياني لإنشاء شبكات اجتماعية أو لوجستيات أو خرائط مكانية.

يمكن تحديد طرق عرض CouchDB في MapReduce باستخدام النظام. وفقًا لذلك ، لا تستطيع مخازن البيانات الموزعة ضمان أكثر من شيئين من ثلاثة أشياء. الاتساق أمر بالغ الأهمية لاتساق البيانات بشكل عام ، حتى بعد اكتمال العملية. إذا كانت الخوادم غير قادرة على الاتصال ببعضها البعض ، فيجب الحفاظ على تفاوت القسم.

قواعد بيانات نوصل: المعيار الجديد؟

تعتبر منصة قاعدة بيانات NoSQL أكثر مرونة وكفاءة من منصة قاعدة البيانات الارتباطية التقليدية . نظرًا لأنها لا تتطلب مخططًا صارمًا ، فإن هذه الأنواع من قواعد البيانات غالبًا ما تكون أسهل في الاستخدام. من ناحية أخرى ، لا يمتلكون جميع إمكانيات قاعدة البيانات العلائقية.

نمذجة بيانات Nosql

ما هو نموذج بيانات NoSQL ؟ لا يعتمد هذا النموذج على استخدام نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS). نتيجة لذلك ، فإن النموذج غامض بشأن كيفية تفاعل البيانات مع بعضها البعض - كيف تتصل جميعها معًا.

8 أنماط نمذجة البيانات في Redis هو كتاب ممتاز لتعلم نمذجة البيانات في Redis. يناقش ثمانية نماذج بيانات يمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات حديثة بدون قيود قاعدة البيانات العلائقية التقليدية ، والتي يمكن أن تكون باهظة التكلفة. تسمح منصة NoSQL بدمج جدولين أو مجموعات منفصلة في جدول واحد. نتيجة لذلك ، سيكونون قادرين على فهم علاقتهم بشكل أفضل والعثور على جميع البيانات ذات الصلة بسهولة أكبر. يمثل كل جدول وجهة نظره الخاصة في تطبيقات NoSQL ، مما يعني أن أدائه مستقل عن التطبيق. يتم تضمين القائمة المحدودة (مثل القوائم ذات الحجم المعروف) كقائمة غير محدودة ، بينما يتم تضمين القائمة غير المحدودة بشكل منفصل كقائمة غير محدودة. في هذه الحالة ، هو المتغير ، لذا فإن المتغيرات التالية مطلوبة: المنتج ، المؤلف ، تاريخ النشر ، التصنيف ، والتعليق.

النمط الأول له علاقات كثير إلى كثير مع جوانب غير محدودة. في قاعدة البيانات العلائقية ، يجب عليك تتبع أنواع مختلفة من المنتجات عن طريق تقسيمها إلى جداول. من الممكن التمييز بين حقول النوع للمجموعات باستخدام Redis Stack. كلما تقدمت في نمط الحاوية ، ستقلل من الحمل عن طريق تخزين بيانات السلاسل الزمنية وإدارتها. يمكن تحسين العديد من حالات الاستخدام باستخدام نمط المراجعة بالاقتران مع بيانات الوقت الفعلي. تمكنك NoSQL من استخدام هذه الأنماط بعدة طرق لتقليل تعقيد عمليات JOIN. تتطلب عمليات JOIN الثقيلة ، مثل أنظمة الموارد البشرية ، وأنظمة إدارة المحتوى ، وكتالوجات المنتجات ، والشبكات الاجتماعية ، استخدام نمط الشجرة والرسم البياني.

لا تعتمد على استخدام نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) للتعزيز. يمكن تخزين البيانات على قرص أو محرك أقراص داخل الذاكرة أو كليهما. يتم توضيح استخدام Redis و NoSQL لإنشاء التطبيقات في عدد من الأمثلة على Redis Launchpad.

قواعد بيانات نوصل: أفضل طريقة لتخزين البيانات غير العلائقية

من ناحية أخرى ، يمكن تشغيل قواعد بيانات Somenosql على قواعد البيانات العلائقية. يستخدم كل من MongoDB و Cassandra ، على سبيل المثال ، فهرس B-Tree الموجود في عدد كبير من قواعد البيانات. نموذج الرسم البياني المستخدم في Neo4j غير متوافق مع قواعد البيانات العلائقية. أصبحت قواعد بيانات NoSQL شائعة لأنها أكثر مرونة وكفاءة من قواعد البيانات التقليدية . ليس من المستغرب أن تكون قاعدة بيانات nosql خيارًا ممتازًا إذا كنت تحتاج إلى نموذج بيانات لا يعتمد على النموذج العلائقي.

كيفية تصميم قاعدة بيانات Nosql

لا توجد إجابة محددة لهذا السؤال ، لأن أفضل طريقة لتصميم قاعدة بيانات NoSQL تعتمد على الاحتياجات المحددة للتطبيق. ومع ذلك ، هناك بعض النصائح العامة التي يمكن اتباعها لضمان تصميم قاعدة البيانات بالشكل الأمثل. أولاً ، من المهم فهم البيانات التي سيتم تخزينها في قاعدة البيانات والعلاقات بين البيانات. سيساعد هذا في تحديد أفضل مخطط للبيانات. بعد ذلك ، من المهم اختيار تقنية قاعدة بيانات NoSQL المناسبة للتطبيق. هناك عدد من التقنيات المختلفة المتاحة ، لكل منها نقاط قوتها وضعفها. أخيرًا ، من المهم تصميم قاعدة البيانات للأداء. هذا يعني النظر في أشياء مثل الفهرسة والتجزئة.

مع نظام RDBMS العادي ، يمكنك الاستفادة من نقاط القوة الكامنة في النموذج العلائقي. الميزة الرئيسية لقواعد بيانات NoSQL هي أنها تستطيع نمذجة المجاميع شبه المنظمة والكيانات الديناميكية. بدلاً من الكيانات والعلاقات ، يجب أن تفكر في كيفية تصميم NoSql من حيث التسلسل الهرمي والتجميعات. يؤدي عدم التطابق ، كما هو محدد في RDBMS ، إلى إيقاف تشغيل قاعدة البيانات الخاصة بك بشكل فعال إلى قاعدة بيانات NoSQL. إذا كنت تحتاج فقط إلى مجموعة فرعية من التجميع ، فسيتعين عليك الانضمام إلى التعليمات البرمجية ، أو إذا كنت بحاجة إلى مجموعة من المجاميع ، فسيتعين عليك تحليلها. من الأهمية بمكان تحديد علاقاتك في أقرب وقت ممكن.

نصقل للتصميم

يركز نموذج بيانات NoSQL ، على عكس النهج الموجه نحو التطبيق ، على كيفية استعلام التطبيق عن البيانات بدلاً من العلاقات داخل البيانات. بدلاً من مخطط علائقي صارم ، تؤكد مبادئ تصميم قاعدة بيانات NoSQL على مرونة البيانات.

نتيجة لذلك ، يجب أن تكون قواعد بيانات NoSQL مصحوبة بتغيير مماثل في بنية التطبيق. يتم نقل تعقيد الخادم بعيدًا عن قواعد البيانات المستندة إلى SQL كجزء من نهج NoSQL. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على الجوانب المختلفة لإدارة البيانات ونوصي ببنية تستخدم طبقة إدارة البيانات بدلاً من قواعد بيانات NoSQL. عادةً ما تحتوي قواعد بيانات NoSQL الموجهة للكائنات على هياكل متداخلة لكيانات البيانات. عندما يكون من الممكن الوصول إلى العناصر الفرعية / البنى الفرعية للمستند الأصلي دائمًا من داخل المستند ، تعمل هياكل البيانات المتداخلة بشكل جيد. يمكن تجنب العلاقات ثنائية الاتجاه في بعض الحالات باستخدام الهياكل المتداخلة. العلاقات لا تزال مطلوبة في بعض التطبيقات الهامة.

من المفهوم جيدًا كيفية إدارة العلاقات مع أنظمة RDBMS التقليدية. كيف يمكننا نمذجة العلاقات باستخدام قواعد بيانات NoSQL؟ يمكنك تجربة واحدة من استراتيجيتين. تتمثل إحدى طرق تقليل تكرار البيانات في الحد الأدنى في استخدام استراتيجيات التطبيع. أحد الخيارات هو إلغاء تسوية البيانات ، مما قد يؤدي إلى تحسين أداء الاستعلام. يتعرض نهج NoSQL لإدارة البيانات لخطر إساءة تفسيره إذا حاول تقويض ركائز Edgar Codd التاريخية لإدارة البيانات. نتيجة لذلك ، يجب النظر إلى الوصول إلى قاعدة البيانات على أنه مكون داخلي للتنفيذ بدلاً من اعتباره واجهة برمجة تطبيقات قابلة لإعادة الاستخدام.

من الأهمية بمكان الحفاظ على اتساق البيانات عبر تخزين وقواعد بيانات NoSQL. تمت فهرسة قواعد بيانات المستندات ذات القيمة الرئيسية باستخدام فهرس API مشابه لـ Berkeley's DB API. خلص W3C إلى أن قواعد بيانات NoSQL يجب أن تتمتع بوصول برمجي إلى الفهارس بدلاً من الوصول المستند إلى الاستعلام ، وفقًا للتقارير. ونتيجة لذلك ، لا يزال يتعين فرض قيود صحة البيانات وسلامتها. من خلال نقل التحقق من صحة خارج طبقة التخزين ، يمكننا جعلها مركزية في طبقة إدارة البيانات الخاصة بنا. يمكن تنفيذ أنظمة النسخ المستندة إلى التناسق ، بشكل عام ، فوق أنظمة تخزين قواعد البيانات الفردية بناءً على دلالات المعاملات الأكثر صرامة. يعد النسخ المتماثل المخصص وفرض الاتساق مفيدًا للغاية للتطبيقات التي تتطلب تكاملًا أعلى أو التي تتطلب قابلية أكبر للتوسع من الاتساق المريح.

يعد حل التعارضات في CouchDB باستخدام حل تعارض نمط التحكم في التوافق متعدد الإصدارات (MVCC) أمرًا ساذجًا في بعض الأحيان. في Persevere 2.0 ، يمكن تعريف نموذج البيانات وربط المنتجات بمصنعيها. نتيجة لجهودنا ، تم تنفيذ نموذج هندسة MVC بشكل فعال. تشير إعادة رسملة هذا النوع من طبقة واجهة المستخدم كـ mVC إلى تحول في التركيز بعيدًا عن مخاوف نمذجة البيانات في منطق واجهة المستخدم.

ما هو نصقل ومثال؟

قاعدة بيانات NoSQL (المعروفة أيضًا باسم SQL) هي نوع من قواعد البيانات التي تخزن البيانات بطريقة مختلفة عن قاعدة البيانات العلائقية. يشير مصطلح NoSQL إلى نموذج بيانات يسمح بتصميم مجموعة متنوعة من قواعد البيانات. أنواع المستندات وأنواع قيم المفتاح وأنواع الأعمدة العريضة والرسوم البيانية هي الأكثر شيوعًا.

ما هي هندسة Nosql؟

باستخدام نهج قاعدة بيانات NoSQL ، لم تعد الخوادم التي تشغل قواعد البيانات المستندة إلى SQL مطلوبة للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات. تتم إزالة كل من التحقق من الصحة والتحكم في الوصول وتخطيط البيانات والأنشطة الارتباطية وحل النزاعات والحفاظ على قيود التكامل والإجراءات المشغلة من طبقة قاعدة البيانات.

مزايا قواعد بيانات Nosql Cloud

هناك العديد من المزايا لاستخدام قاعدة البيانات السحابية nosql على قاعدة البيانات العلائقية التقليدية. هم أكثر مرونة من حيث التوسع. إنها تعمل بشكل أفضل من حيث عمليات القراءة والكتابة من أنواع البرامج الأخرى. الميزة الثالثة هي أنهم أفضل في التعامل مع تغييرات البيانات.

ما الأداة المستخدمة في تصميم قاعدة بيانات Nosql؟

Hackolade و DbSchema و Cassandra Data Modeler هي بعض أدوات تصميم مخطط قاعدة بيانات NoSQL. يعد تصميم المخطط المرئي لـ Hackolade مثاليًا لقواعد بيانات NoSQL من أي نوع. يستخرج DbSchema المخططات من قواعد بيانات NoSQL الموجودة ويحولها إلى XML.

SQL أو Nosql؟

ازدادت شعبية نماذج بيانات NoSQL لأنها سهلة الاستخدام وتفتقر إلى الاتساق عبر المنتجات. تسهل قواعد بيانات SQL إجراء استعلامات معقدة مقابل البيانات المهيكلة عن طريق معالجة الاستعلامات وضم البيانات عبر الجداول. يمكن أن يؤدي عدم الاتساق عبر قواعد بيانات NoSQL ، فضلاً عن الحاجة إلى الاستعلام عن البيانات بشكل متكرر ، إلى زيادة وقت الاستعلام. إذا كنت بحاجة إلى الاستعلام عن البيانات بسرعة لأغراض تحليلية ، فإن قاعدة بيانات SQL هي الحل الأكثر احتمالا. ومع ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى تخزين البيانات بتنسيق أكثر مرونة وأقل تنظيماً ، فقد يكون نموذج بيانات NoSQL أكثر ملاءمة لك.

وثيقة نوصل

أصبحت قواعد بيانات مستندات Nosql شائعة بشكل متزايد مع تزايد الحاجة إلى حلول إدارة بيانات أسرع وأكثر مرونة. تم تصميم قواعد البيانات هذه لتوفير أداء عالي وإمكانية التوسع والمرونة ، مما يجعلها مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات.

قواعد البيانات الموجهة للمستندات هي نهج حديث يستخدم JSON بدلاً من الأعمدة والصفوف لتخزين البيانات. عند العمل باستخدام البيانات شبه المنظمة ، يمكنك التعامل مع المشكلات التي يصعب استيعابها باستخدام أنظمة إدارة قواعد البيانات (RDBMS). تعد مخازن المستندات حلاً طبيعيًا ومرنًا للمطورين الرشيقة ، الذين يمكنهم العمل بشكل أسرع باستخدامها. توفر لك لغة الاستعلام التعبيرية والفهرسة متعددة الأوجه مجموعة متنوعة من خيارات الاستعلام. لا يزال بإمكانك الاستفادة من ضمان قاعدة البيانات العلائقية عن طريق إجراء معاملات ACID. يمكنك معرفة المزيد حول كيف يمكن للأنظمة الموزعة أن تزيد من قابلية التوسع ومرونة بياناتك من خلال زيارة Distribsystems.com. المستندات الفردية هي وحدات مستقلة ، مما يسهل التوزيع عبر الخوادم دون التسبب في معاناة موقع البيانات.

يسمح استخدام النمذجة العملية والبديهية في قواعد بيانات المستندات للنماذج بالقراءة بشكل أسرع من تلك المستخدمة في قواعد البيانات العلائقية. من المتوقع أن تكون جودة البيانات أقل ، وهناك خطر من تدهور البيانات بسبب الجداول الجامدة. لا يوجد توسيع أصلي في قاعدة البيانات العلائقية ، لذلك إذا كنت تريد تقسيم (جزء) قاعدة البيانات الحالية الخاصة بك ، فسيتعين عليك الدفع مقابل نظام توسيع مكلف. يمكن لقواعد البيانات الموجهة للمستندات تخزين أنواع مختلفة من المستندات وعادة لا تكون مطلوبة لإدخال أي حقول. على الرغم من حقيقة أن كل مجال متميز ، إلا أن هناك تركيبة هيكلية مشتركة. يحتوي كل مستند على معرف فريد يمكن استخدامه لإضافة أو تغيير أو حذف أو الاستعلام عن المعلومات. عادة ما يتم تغليف البيانات المغلفة (أو المعلومات) بتنسيق قياسي أو فك تشفير.

قواعد البيانات الموجهة للوثائق لها هيكل أكثر مرونة من قاعدة البيانات التقليدية . يتم حفظ البيانات مباشرة من المستند بدلاً من الأعمدة داخل قاعدة البيانات عند الاستعلام عنها. حقول البيانات الوحيدة التي يجب إضافتها هي تلك المتعلقة بمجموعة البيانات في مخزن المستندات.

لماذا المستندات أفضل من الجداول الارتباطية لتخزين الملفات

تُستخدم المستندات بشكل متكرر لتخزين الملفات لأنها أكثر كفاءة من قواعد البيانات العلائقية لتخزين الملفات الكبيرة. تتميز مستندات المستندات أيضًا بكونها ملائمة للبحث والمعالجة.