قواعد بيانات NoSQL والبيانات غير الموحدة

البيانات غير الموحدة في NoSQL هي بيانات لا تتوافق مع مخطط قاعدة البيانات. يمكن أن يحدث هذا عندما لا يتم تشكيل البيانات بشكل جيد ، أو عندما لا يتم تطبيعها ، أو عندما تكون غير صالحة وفقًا لقواعد قاعدة البيانات. يمكن أن تتسبب البيانات غير الموحدة في NoSQL في حدوث مشكلات في أداء قاعدة البيانات ، ويمكن أن تتسبب أيضًا في فقد البيانات.

ما هي قاعدة بيانات Nosql غير العلائقية؟

قاعدة البيانات غير العلائقية هي تلك التي لا تعتمد على المخطط الجدولي الموجود في قاعدة البيانات القياسية. من ناحية أخرى ، تستخدم قواعد البيانات غير العلائقية نموذج تخزين مصممًا للاحتياجات المحددة لنوع البيانات التي يتم تخزينها.

يوفر برنامج قواعد البيانات المصمم للسحابة مزايا مثل مرونة أكبر في النطاق والأداء ونموذج البيانات مقارنة بقواعد البيانات العلائقية التقليدية . تم إنشاء تقنيات قواعد البيانات مثل NoSQL لتكون مرنة للغاية وسهلة الاستخدام ، فضلاً عن كونها غير خاصة بالنهج القائم على الجدول. يمكن التعامل مع جميع أنواع البيانات ، المنظمة وغير المهيكلة ، بسهولة ، ويمكن زيادتها لتخزينها بطريقة فعالة من حيث التكلفة. عندما يتعلق الأمر ببناء الأنظمة التي تضفي طابعًا شخصيًا على تجربة العميل ، فإن قواعد بيانات NoSQL هي الخيار الأكثر شيوعًا. أحد الاختلافات الأساسية بين قاعدة بيانات NoSQL وقاعدة البيانات العلائقية هو قابلية التوسع. بالإضافة إلى قواعد بيانات NoSQL ، لديك خيار اختيار واحدة تلبي بياناتك وأهدافك على أفضل وجه. قاعدة بيانات الرسم البياني عبارة عن مخزن بيانات يستخدم استعارة الرسم البياني لربط علاقات البيانات.

تكتسب قواعد البيانات متعددة النماذج شعبية في كل من أسواق NoSQL و RDBMS. تم تصميم قواعد بيانات NoSQL لدعم الأنظمة اللامركزية التي تستهدف التطبيقات السحابية. توفر قاعدة بيانات NoSQL ، في معظم الحالات ، الفوائد التالية على أنظمة إدارة قواعد البيانات الأخرى: لا تتطلب مخططًا محددًا مسبقًا. يمكنك تغيير أنواع وحقول البيانات أثناء التنقل. عند استخدام قواعد بيانات NoSQL ، فإنها تضمن أن البيانات متاحة دائمًا عن طريق نسخ نسخ منها عبر خوادم متعددة. يتم استخدامه لنسخ قاعدة بيانات NoSQL بطريقتين: أساسي / ثانوي وند إلى نظير. واجهات برمجة التطبيقات (APIs) لكل نموذج بيانات NoSQL ، مثل نماذج القيمة الرئيسية ، والمستندات ، والجداول ، والرسوم البيانية ، هي واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بها.

تم تصميم أنظمة RDBMS لقراءة البيانات وكتابتها وتوزيعها ، بينما تم تصميم قواعد بيانات NoSQL لقراءة البيانات وكتابتها وتوزيعها. يدعم MongoDB ، على سبيل المثال ، عمليات الكتابة والقراءة على جميع العقد في مجموعة NoSQL ، مثل Cassandra. تُستخدم الآن العديد من مبادئ NoSQL ، مثل بنية النظام الموزعة و SQL ، في قواعد بيانات newSQL.

يمكن أيضًا تغيير حجم قواعد بيانات NoSQL عموديًا لاستيعاب عدد أكبر من المستخدمين. تعد آليات النسخ المتماثل والتسامح مع الخطأ طريقتين رئيسيتين لتحقيق قابلية التوسع. نتيجة لذلك ، يمكن تخزين البيانات على خوادم متعددة لتقليل فرص حدوث انقطاع.
قاعدة بيانات NoSQL متاحة أيضًا بكثرة. لديهم معدل فشل منخفض ويمكنهم تحمل الأحمال العالية. نظرًا لانخفاض زمن الوصول والإنتاجية ، فإنهم يقومون باختيارات ممتازة للتطبيقات ذات متطلبات الإنتاجية العالية.

فوائد قواعد البيانات غير العلائقية

ما هي فوائد عدم استخدام أنظمة قواعد البيانات العلائقية؟
هناك مزايا عديدة لاستخدام قاعدة بيانات غير علائقية بدلاً من قاعدة بيانات علائقية. قاعدة البيانات غير العلائقية هي أفضل خيار لتطوير التطبيقات بسرعة. من الأنسب تخزين البيانات فيها لأنها في كثير من الأحيان أسرع في التشغيل ولديها سرعة أكبر. ومع ذلك ، فهي أكثر قابلية للتكيف وسريعة في العمل معها ، بحيث يمكن إدارتها دون صعوبة.

ما هو نوع البيانات في Nosql؟

يُعرَّف نظام NoSQL بأنه أي بديل لقاعدة بيانات SQL التقليدية. قواعد بيانات SQL وقواعد بيانات NoSQL قواعد بيانات مختلفة جدًا. لقد أنشأوا نموذج البيانات الخاص بهم بطريقة مختلفة عن نماذج جداول الصفوف والأعمدة التقليدية المستخدمة في أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS).

تتكون قاعدة بيانات NoSQL من أربعة أنواع: مخازن القيمة الرئيسية ، ومخازن المستندات ، وقواعد البيانات ذات الأعمدة ، وقواعد بيانات الرسم البياني . لا يمكن لقاعدة البيانات العلائقية حل مشكلة بأي نوع من الحلول. OrientDB ، على سبيل المثال ، هي قاعدة بيانات تجمع بين NoSQL وأنواع النماذج المتعددة. هناك العديد من أنواع الكيانات وخيارات ربط الجدول لقاعدة بيانات علائقية واسعة النطاق. يتم تمثيل جميع الكيانات (الأشخاص) في صف موزعة على عدة أعمدة. يتم تخزين الأعمدة بشكل منفصل في قاعدة بيانات عمود ، مما يسهل البحث عنها عندما لا يكون هناك سوى عدد قليل من الأعمدة المعنية. يرسم الفهرس الصفوف والأعمدة للبيانات ، بينما ترسم قاعدة بيانات العمود الصفوف والأعمدة للبيانات.

مخزن القيمة الرئيسية ، على عكس قاعدة بيانات NoSQL ، هو الأقل تعقيدًا. يمكنهم تخزين المستندات اليومية بطريقة تسهل عليهم الاستعلام والحساب ، كما يقومون بتخزين المستندات كما هي. التطبيع ليس مهمًا لتوثيق المخازن طالما أن البيانات منظمة بشكل صحيح. الهدف من قواعد البيانات الرسومية هو تسهيل تتبع العلاقات بين الكيانات. تتكون قواعد بيانات الرسم البياني من مكونين رئيسيين: البيانات والهيكل. الكيان ككل. الحافة هي خاصية لكيانين يتم تمثيلهما بخطوط. تلتزم مخازن المستندات ومخازن القيمة الرئيسية بـ BASE ، بينما تدعي قواعد بيانات الرسم البياني مثل Neo4j أنها تدعم ACID.

تخزين بيانات مرن مع Json

نظرًا لأن مستندات JSON مرنة وسهلة الاستخدام ، فهي نوع بيانات شائع في قواعد بيانات NoSQL. JSON هو نوع من تخزين البيانات يشبه جدول البيانات ، باستثناء أنه يتم تخزينه في صفوف وأعمدة بدلاً من صفوف وأعمدة. هذا مثالي لتخزين البيانات شبه المنظمة ، والتي لا تتطلب إجراء تنظيم معين.

هل نقل البيانات غير المهيكلة أم البيانات شبه المهيكلة؟

عادة ما تكون قاعدة بيانات NoSQL مناسبة لمعالجة البيانات شبه المهيكلة أو البيانات غير المهيكلة بالكامل أو المستندات أو الرسوم البيانية أو المخطط الديناميكي. بينما يمكن لنظام RDBMS التقليدي التعامل مع البيانات شديدة التنظيم ، فإن قواعد بيانات NoSQL تفعل ذلك عادةً على مستويات شبه منظمة أو كاملة التنظيم.

هناك العديد من أنواع البيانات المختلفة ، بدءًا من جداول البيانات إلى النصوص والفيديو إلى الملفات الصوتية. البيانات المنظمة هي نوع من البيانات التي تم تعريفها مسبقًا بحيث يمكن تخزينها في التخزين بطريقة معينة. نظرًا لعدم احتوائها على نموذج بيانات محدد مسبقًا ، لا يتم تخزين البيانات غير المهيكلة في قاعدة بيانات علائقية. يشير مصطلح البيانات غير المهيكلة إلى البيانات غير المهيكلة غير المهيكلة ، ولكنها تحتوي على بيانات وصفية تسمح للمستخدمين بتحديد بعض الهياكل الجزئية أو الهرمية. يستخلص العلماء والمهندسون الذين يستخدمون التعلم الآلي أو الذكاء الاصطناعي المعنى من هذا النوع من البيانات باستخدام تقنيات فعالة وعميقة. يتضمن ملف البيانات شبه المنظمة رسائل بريد إلكتروني ومستندات أخرى بنفس التنسيق ولكنها تحتوي على بيانات وصفية تتيح للمستخدمين الوصول إلى المعلومات على مستوى معين. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على بعض الأمثلة الواقعية لكل نوع من البيانات ونناقش تطبيقاتها الأساسية في المؤسسات الحديثة.

عادةً ما يتم تخزين البيانات المهيكلة في قاعدة بيانات ، كما يتم تضمين مستودعات البيانات . نظرًا لأنهم يفتقرون إلى مخطط محدد يجب اتباعه لسمة معينة ، يتم تخزين البيانات غير المهيكلة في قاعدة بيانات Data Lakes أو قاعدة بيانات غير علائقية. تُستخدم قواعد بيانات NoSQL الحديثة ، مثل MongoDB ، لتخزين البيانات شبه المنظمة (ذات الهيكل أو التسلسل الهرمي) بطريقة ما.

يوفر هذا النوع من قواعد البيانات مزايا مثل التطوير الأسرع ونموذج البيانات الأكثر مرونة ، مما يجعلها خيارًا شائعًا. يعتبر MongoDB ، حل NoSQL الرائد ، جيدًا بشكل خاص في أرشفة البيانات غير المهيكلة. ونتيجة لذلك ، يخزن نموذج بيانات المستند الخاص به جميع البيانات ذات الصلة في مستند واحد ، وهو أكثر مرونة بكثير من نموذج قاعدة البيانات العلائقية الصارمة. نتيجة لذلك ، يعد MongoDB خيارًا ممتازًا للبيانات غير المنظمة وشبه المنظمة.

الفوائد العديدة للبيانات شبه المنظمة

البيانات شبه المنظمة ، كما يوحي الاسم ، لا تتناسب بدقة مع أي من الفئات التالية: الهيكل أو الكمية أو التركيب. يمكن اعتبار نوعي البيانات مختلطة ومتطابقة. أنواع البيانات شبه المنظمة التي يمكن تخزينها هي JSON و XML والنص.

قواعد بيانات نوصل

توفر قاعدة بيانات NoSQL آلية لتخزين واسترجاع البيانات التي تستخدم نماذج تناسق أكثر مرونة من قواعد البيانات العلائقية التقليدية. غالبًا ما تكون قواعد بيانات NoSQL أكثر قابلية للتطوير وتوفر أداءً أفضل.

على عكس قواعد البيانات التقليدية ، تعد قواعد بيانات NoSQL أكثر مرونة. تقوم قواعد بيانات NoSQL بتخزين البيانات في نفس بنية البيانات مثل الأنواع الأخرى من قواعد البيانات ، مثل المستندات. يمكن استخدام قاعدة البيانات غير العلائقية لإدارة مجموعات البيانات الكبيرة وغير المنظمة عادةً بسبب انخفاض مستوى الارتباط بها. لا تتطلب أنظمة NoSQL الخاصة بقاعدة البيانات توصيل الجداول. تسمح لك قواعد بيانات NoSQL بتخزين مجموعة واسعة من هياكل البيانات ، مما يجعلها مفيدة في تحليلات البيانات والشبكات الاجتماعية وتطبيقات الأجهزة المحمولة. هناك العديد من المزايا لكل نوع من قواعد البيانات ، ولكن يتم استخدام NoSQL وقواعد البيانات العلائقية بأعداد كبيرة من قبل الشركات. تحتوي قواعد بيانات المستندات على بيانات كمستندات ، والتي يتم الاحتفاظ بها متزامنة مع بعضها البعض عند استخدامها في التطبيقات.

يتم استخدام قواعد بيانات المستندات بشكل متكرر بواسطة أنظمة إدارة المحتوى بالإضافة إلى ملفات تعريف المستخدمين. يتم تخزين المعلومات في أعمدة في قواعد بيانات كبيرة ، مما يسهل على المستخدمين الوصول إلى أعمدة معينة. Apache HBase و Apache Cassandra ، على سبيل المثال ، مثالان على هذا النوع من قواعد البيانات. تدير قاعدة بيانات الرسم البياني وتخزن شبكة من الاتصالات بين عناصر الرسم البياني. نظرًا لأن البيانات مخزنة في الذاكرة بدلاً من القرص ، يمكن الوصول إليها بشكل أسرع من قواعد البيانات التقليدية المستندة إلى الأقراص. من المفيد أن يكون لديك تطبيق قائم على الخدمات المصغرة لأنه يلغي الحاجة إلى مخزن بيانات واحد مشترك عبر تطبيقات متعددة. نتيجة لذلك ، يمكن أن توفر IBM مجموعة واسعة من قواعد بيانات NoSQL و NoSQL لمجموعة واسعة من التطبيقات. يعد IBM Data Management Platform for MongoDB Enterprise Advanced أحد مكونات IBM Cloud Pak for Data Suite. تدعم الخدمة كل من Apache CouchDB و PouchDB ومكتبات تطوير الويب والجوّال الشهيرة الأخرى ، وهي جزء من نظام بيئي مفتوح المصدر.

ما هي أفضل طريقة لإنشاء مخطط لقاعدة بيانات NoSQL؟ عند إنشاء مخطط لقاعدة بيانات NoSQL ، يمكن أن يكون الهيكل الأصلي لقاعدة البيانات بمثابة نقطة البداية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك إنشاء مخطط قاعدة البيانات بمساعدة محرر المخطط.

قواعد بيانات نوصل: مزاياها وعيوبها

تتم أحيانًا مقارنة قواعد بيانات NoSQL بقواعد بيانات SQL ، والتي تستخدم بشكل أكثر شيوعًا من قبل الشركات. قواعد بيانات NoSQL مفيدة أيضًا للتطبيقات التي تخزن البيانات بطريقة مختلفة عن التي يمكن لـ SQL التعامل معها.
يمكن لقواعد بيانات المستندات ، على سبيل المثال ، تخزين البيانات بتنسيقات JSON أو XML. عند تخزين البيانات في مخازن القيمة الرئيسية ، يجب أن يكون هناك زوجان من قيم المفاتيح. يتم تخزين البيانات في أعمدة بعرض مختلف في مخازن الأعمدة العريضة ، مما يجعلها مثالية لتخزين البيانات غير المحددة جيدًا أو التي تتطلب وصولاً سريعًا. يمكن تخزين البيانات في قواعد بيانات الرسم البياني من أجل تمثيل العلاقات بين الكيانات المختلفة من خلال عرض الرسوم البيانية.
من ناحية أخرى ، فإن قواعد بيانات SQL ليست قوية مثل قواعد بيانات NoSQL. علاوة على ذلك ، تعد قواعد بيانات SQL أكثر تكلفة بكثير ولا يمكنها التعامل إلا مع عدد محدود من المعاملات. نتيجة لذلك ، من المرجح أن يتم التعامل مع البيانات غير المهيكلة ، والتي يصعب تخزينها في قاعدة بيانات علائقية ، بواسطة هذه الأنظمة.
ومع ذلك ، هناك بعض القيود على قواعد بيانات NoSQL. قواعد بيانات SQL محددة بوضوح وهي مناسبة بشكل أفضل للمعاملات متعددة الصفوف ، في حين أن قواعد البيانات هذه قد لا تكون مناسبة تمامًا. علاوة على ذلك ، فهي أكثر صعوبة في التعلم من قواعد بيانات SQL.

مخازن البيانات

مخازن البيانات هي مستودعات للبيانات التي يمكن الوصول إليها بواسطة أجهزة الكمبيوتر. يمكن تقسيمها إلى نوعين رئيسيين: مخازن البيانات النشطة ، والتي تُستخدم لتخزين البيانات التي يتم استخدامها بنشاط من قبل التطبيقات ، ومخازن البيانات السلبية ، والتي تُستخدم لتخزين البيانات التي لا يتم استخدامها بشكل نشط بواسطة التطبيقات. يمكن تقسيم مخازن البيانات إلى نوعين فرعيين: مخازن البيانات العلائقية ، التي تخزن البيانات بتنسيق جدولي ، ومخازن البيانات غير العلائقية ، التي تخزن البيانات بتنسيق غير جدولي.

ما المقصود بمخزن البيانات؟

مخزن البيانات هو اتصال موجود بين اثنين أو أكثر من مخازن البيانات ، سواء كانت البيانات مخزنة في قاعدة بيانات أو في ملف واحد أو أكثر. مخزن البيانات ، أو يمكن أن يكون مصدر البيانات لعملية ما ، أو يمكن أن يكون مصدرًا لنتائج البيانات المرحلية لعملية ما إلى مخزن البيانات.

أهمية التخزين الأساسي

إنه التخزين الأساسي للكمبيوتر ، والذي يخزن البيانات والبرامج والتعليمات قيد الاستخدام حاليًا. بسبب التخزين الأساسي للوحة الأم ، يمكنها قراءة البيانات والكتابة عليها بسرعة كبيرة. الخادم هو جهاز كمبيوتر يتلقى البيانات من عدة عملاء على الشبكة ويخزنها. يتم تخزينه على قرص للوصول طويل المدى إلى الملفات. يمكن تضمين التخزين كأحد مكونات نظام الخادم أو يمكن فصله عن الخادم.

نماذج قاعدة بيانات الرسم البياني الشائعة

هناك ثلاثة نماذج شائعة لقاعدة بيانات الرسم البياني: نموذج الرسم البياني للممتلكات ، ونموذج إطار عمل وصف الموارد ، ونموذج المتجر الثلاثي. يعد نموذج الرسم البياني للممتلكات هو النموذج الأكثر شيوعًا ويستخدمه العديد من قواعد بيانات الرسم البياني ، بما في ذلك Neo4j. يعد نموذج إطار عمل وصف المورد نموذجًا قياسيًا لتخزين البيانات في قاعدة بيانات الرسم البياني ، ويتم استخدامه بواسطة قواعد البيانات مثل AllegroGraph. نموذج المتجر الثلاثي هو نموذج بسيط تستخدمه العديد من قواعد بيانات الرسم البياني ، بما في ذلك Virtuoso.

Mongodb: قاعدة بيانات الرسم البياني؟

MongoDB هي قاعدة بيانات الرسم البياني.