قواعد بيانات NoSQL: الخصائص والفوائد

هناك العديد من الأنواع المختلفة لقواعد بيانات NoSQL ، ولكل منها مزاياها وعيوبها. الخصائص الرئيسية لقاعدة بيانات NoSQL هي: قابلية التوسع والمرونة والأداء. قابلية التوسع هي قدرة قاعدة البيانات على التعامل مع كميات متزايدة من البيانات وحركة المرور. يمكن تحجيم قاعدة بيانات NoSQL أفقيًا ، عن طريق إضافة المزيد من العقد إلى النظام ، أو رأسياً ، عن طريق إضافة المزيد من الموارد إلى عقدة واحدة. المرونة هي قدرة قاعدة البيانات على تخزين البيانات بتنسيقات متنوعة. يتضمن ذلك البيانات غير المنظمة ، مثل النصوص أو الصور ، بالإضافة إلى البيانات المنظمة ، مثل البيانات الجدولية. الأداء هو قدرة قاعدة البيانات على التعامل مع مستويات عالية من إنتاجية البيانات. يمكن تصميم قاعدة بيانات NoSQL لتوفير إتاحة عالية وزمن انتقال منخفض.

تتميز قاعدة بيانات NoSQL بهيكل تخزين مرن ، وهو ما يجعلها فريدة من نوعها. يمكن لقاعدة بيانات NoSQL تخزين كل من البيانات المهيكلة وغير المهيكلة. قواعد بيانات المستندات هي قواعد بيانات حيث يمكن استخدام سلسلة أو مسار أو عنوان URL لتحديد المستندات المخزنة في قاعدة البيانات. قاعدة بيانات القيمة الرئيسية ، وهي أبسط شكل من أشكال قاعدة بيانات No SQL ، تعمل بشكل جيد وسهلة الاستخدام. يتم تخزين البيانات في عقد وحواف قاعدة بيانات الرسم البياني. تحتوي العقد على معلومات حول الأشخاص والأماكن والأشياء ، بينما تحتوي الحواف على معلومات حول العلاقات بينها. عند استخدام البيانات المخزنة في قاعدة بيانات NoSQL ، يتم استخدام أوامر مثل GET و PUT و INCLUDE.

نظرًا لأنها لا تستند إلى النموذج العلائقي أو SQL ، يشير المصطلح NoSQL إلى هياكل قواعد البيانات الموزعة بشكل كبير ، وقابلية التوسع العالية ، والتوافر العالي ، والتسامح مع الأخطاء ، بالإضافة إلى كميات كبيرة جدًا من البيانات المتناثرة (كميات كبيرة من

LDA غير مناسب لتخزين البيانات المنظمة في قواعد بيانات NoSQL. يمكن لقواعد بيانات NoSQL الخاصة بقاعدة البيانات تخزين البيانات التي لا تتطلب بيانات منظمة.

ما هو نظام NOSQL؟ نظام إدارة قاعدة بيانات NoSQL هو نظام لا يلتزم بنموذج نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) المستخدم على نطاق واسع ، والذي يستخدم لغة استعلام منظمة (SQL).

بالإضافة إلى قواعد بيانات المستندات الخالصة ، ومخازن القيمة الرئيسية ، وقواعد البيانات ذات الأعمدة العريضة ، وقواعد بيانات الرسم البياني ، هناك العديد من قواعد بيانات NoSQL المتاحة.

ما هي 3 خصائص مشتركة لقواعد بيانات Nosql؟

الميزات الأساسية الثلاث لقواعد بيانات NoSQL هي التوسع ، والنسخ ، وهيكل البيانات ، كما هو موضح في الشكل 1.

يشار إلى قواعد البيانات غير العلائقية التي تخزن البيانات بتنسيق آخر غير قواعد البيانات العلائقية بقواعد بيانات NoSQL. لا تتطلب قاعدة بيانات NoSQL مخططًا ثابتًا ، ولا تتطلب صلات ، أو تتطلب توسيعًا. تعد قاعدة بيانات NoSQL مثالية لتخزين كميات هائلة من البيانات في قواعد البيانات الموزعة. تقوم شركات مثل Twitter و Facebook و Google بجمع تيرابايت من بيانات المستخدم كل يوم. تشير بنية لا شيء مشترك إلى أن قاعدة بيانات NoSQL الموزعة لا تحتوي على أي وحدة تخزين أو تحكم مركزية. إذا قمت بذلك ، فلن تتمكن من طلب نفس قواعد البيانات لنشرها وإدارتها. نظرًا لتوزيع البيانات بين نسخ متعددة من قاعدة البيانات ، تظل متاحة بغض النظر عن مكان تخزينها.

كل شيء في متجر ذي قيمة مفتاح هو مفتاح وقيمة. الغرض منه هو تخزين ومعالجة كمية هائلة من البيانات في بيئة الخادم. قاعدة بيانات المستندات هي في الأساس مجموعة من إصدارات مجموعات القيمة الرئيسية الأخرى. في تنسيقات مثل JSON ، يمكن تخزين المستندات شبه المهيكلة. من ناحية أخرى ، تستخدم SQL مستوى عالٍ من لغة الاستعلام التعريفي. هذا النهج هو الاستعلام عن قواعد البيانات هذه بناءً على نموذج البيانات. توجد واجهات RESTful في العديد من أنظمة NoSQL التي تسمح بالوصول إلى البيانات.

قاعدة بيانات الرسم البياني هي قاعدة بيانات متعددة العلاقات ، على عكس قاعدة البيانات العلائقية التي تحتوي على جداول متصلة بشكل فضفاض. تستخدم قواعد بيانات الرسم البياني ، على عكس الأنواع الأخرى من قواعد البيانات ، واجهة خلفية واحدة لإدارة نماذج بيانات متعددة. تعد قواعد البيانات متعددة النماذج مفهومًا جديدًا في عالم NoSQL ، وسيكون هناك المزيد من الاهتمام بهذا النوع من قواعد البيانات في المستقبل. يمكن العثور على تصنيف لقواعد البيانات الأكثر شيوعًا على http://db-engines.com/en/ranking/ ، ويمكنك أيضًا معرفة كيف تغير تقدمها منذ آخر زيارة لك.

تزداد شعبية قواعد بيانات NoSQL نتيجة لقدرتها على التكيف وسهولة التوسع. هذه المنتجات غير مناسبة لتخزين البيانات المنظمة ، لكنها قد تكون مفيدة لإدارة مجموعات كبيرة من البيانات غير المنظمة.

هل يوجد مفتاح أساسي في Nosql؟

المفتاح الأساسي هو معرف فريد لسجل في جدول قاعدة البيانات. يمكن أن يكون المفتاح الأساسي إما عمودًا واحدًا أو مفتاحًا مركبًا مكونًا من عدة أعمدة. في قاعدة بيانات NoSQL ، يتم استخدام المفتاح الأساسي لفهرسة المستندات واستردادها. لا يوجد مفهوم للمفتاح الخارجي في قاعدة بيانات NoSQL ، لذا فإن المفتاح الأساسي هو الطريقة الوحيدة لتعريف المستند بشكل فريد.

إذا لم تحدد معرفًا في _id ، فسيتم ملء كائن MongoDB ID تلقائيًا. في هذا الحقل ، يمكنك إدخال أي معلومات إضافية تريدها. يجب ألا تتردد في طرح أي أسئلة لديك.

هيكل قاعدة بيانات نوصل

قواعد بيانات Nosql هي قواعد بيانات غير علائقية تُستخدم غالبًا لتطبيقات البيانات الضخمة. عادةً ما تكون أكثر قابلية للتوسع ومرونة من قواعد البيانات العلائقية ، ولكنها قد تضحي ببعض الميزات التي توفرها قواعد البيانات العلائقية.

اكتسبت قواعد بيانات NoSQL (كل من SQL ولغات الاستعلام المهيكلة) ، والتي تُستخدم لتخزين كميات كبيرة من البيانات ، شعبية. يسمح هذا النوع من قواعد البيانات ، بخلاف RDBMSs ، بإدارة البيانات بدلاً من تخزينها. تتمتع قاعدة بيانات NoSQL بثلاث مزايا رئيسية بشكل عام: توسيع النطاق والتكرار والمرونة. يتأثر أداء كتلة قاعدة بيانات NoSQL بقابليتها للتوسع عندما يتم توزيعها بين أجهزة فعلية متعددة. يتم استخدامه لقياس قوة سلامة نظام البيانات. نظام الإتاحة العالية هو أحد الأنظمة التي يمكن أن تستمر في العمل بعد قسم الشبكة أو فشل الجهاز المادي. يتم عرض النتائج المعيارية التي تم الحصول عليها باستخدام برنامج قياس الأداء المخصص بناءً على YCSB.

يمكن تنفيذ نتائج قياس الأداء التي تم الحصول عليها باستخدام برنامج قياس الأداء المخصص تلقائيًا بواسطة البندين (1) و (2). يُفترض أن تكون خدمة الشبكات الاجتماعية ، مثل مقالات المدونات ، خدمة تتوسع فيها بيانات المستخدم باستمرار. لإجراء المقارنة المعيارية ، تم اختيار MongoDB لأنها تدعم التدرج ، والنسخ المتماثل ، وبنية البيانات المرنة. بالنسبة لمجموعة البيانات الكبيرة ، كان الأداء أبطأ في التعافي بعد توقف الجهاز مقارنة بمجموعة البيانات الصغيرة. حدث هذا نتيجة لزيادة الوصول إلى القرص لقراءة البيانات على الأجهزة التي تحتوي على نسخ متماثلة من البيانات على الجهاز المتوقف. عندما يتم توسيع النظام أو فصل الأجهزة ، يكون حجم البيانات أمرًا بالغ الأهمية لأداء قاعدة البيانات.

أنواع قواعد بيانات النص

هناك أربعة أنواع رئيسية من قواعد بيانات NoSQL: قواعد بيانات القيمة الرئيسية والعمود والمستند والرسم البياني. تقوم قواعد البيانات ذات القيمة الأساسية بتخزين البيانات بطريقة بدون مخطط كمجموعة من أزواج القيمة الرئيسية. تقوم قواعد بيانات الأعمدة ، مثل Apache Cassandra ، بتخزين البيانات في أعمدة بدلاً من صفوف. تقوم قواعد بيانات المستندات ، مثل MongoDB ، بتخزين البيانات كمستندات تشبه JSON. تقوم قواعد بيانات الرسم البياني ، مثل Neo4j ، بتخزين البيانات كرسم بياني للعقد والعلاقات.

إنها فئة تشير إلى أي نظام بديل لقواعد بيانات SQL التقليدية. يستخدمون نموذج بيانات يختلف عن نماذج جداول الصفوف والأعمدة التقليدية المستخدمة في أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية. علاوة على ذلك ، تختلف قواعد بيانات NoSQL اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض. عادةً ما يتم تنفيذ قواعد بيانات المستندات الأكثر استخدامًا باستخدام بنية قابلة للتوسيع. تعد منصات التجارة الإلكترونية ومنصات التداول ومنصات تطوير تطبيقات الأجهزة المحمولة أمثلة لتطبيقات الأعمال. إذا قارنت MongoDB و Postgres ، فهناك مقارنة شاملة لقواعد بيانات NoSQL الرائدة. يمكن لقاعدة البيانات العمودية تجميع قيمة العمود بالثواني.

بسبب كيفية كتابة البيانات ، من الصعب عليهم أن يكونوا متسقين في كتاباتهم. الهدف من قاعدة بيانات الرسم البياني هو تحسين التقاط البيانات والبحث فيها من أجل تحديد عناصر البيانات وتجميعها. على عكس SQL JOINING ، الذي يتحمل النفقات العامة ، فإنها تسمح لك بدمج جداول متعددة.

ما هي أكثر قاعدة بيانات نوسكل شيوعًا؟

قواعد بيانات NoSQL ، والتي تتضمن MongoDB ، هي هياكل بيانات مفتوحة المصدر تخزن المستندات.

مزايا Nosql

تتضمن بعض مزايا قواعد بيانات NoSQL قابلية التوسع الأبسط مقارنةً بقواعد البيانات العلائقية ، فضلاً عن قدرتها على التعامل مع مجموعة متنوعة أكبر من أنواع البيانات. تعد قواعد بيانات NoSQL أيضًا أكثر تسامحًا بشكل عام مع التغييرات التي تطرأ على هياكل البيانات الخاصة بها ، وبالتالي يمكن تعديلها بسهولة لتلائم المتطلبات الجديدة. أخيرًا ، تميل قواعد بيانات NoSQL إلى أن تكون أكثر كفاءة من حيث التخزين وقوة المعالجة ، مما قد يؤدي إلى توفير التكاليف.

يمكن إنشاء قواعد بيانات NoSQL استجابةً لقيود قواعد البيانات العلائقية التقليدية . غالبًا ما تكون قاعدة بيانات NoSQL أكثر قابلية للتوسع وتؤدي أداءً أفضل من قاعدة البيانات العلائقية. بالمقارنة مع النماذج العلائقية ، فإنها تتمتع بقدر أكبر من المرونة وسهولة الاستخدام ، مما يجعلها مثالية للتطوير في السحابة. يلزم عدد أقل من التحويلات عند تخزين البيانات أو استردادها. يمكن تخزين البيانات واسترجاعها بعدة طرق ، مما يسهل إدارتها والوصول إليها. تحتوي العديد من قواعد بيانات NoSQL على مخططات يمكن للمطورين تعديلها في أوقات فراغهم. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لسهولة تكييف قاعدة البيانات ، يمكن توسيعها لتشمل أنواعًا جديدة من البيانات.

نظرًا لأن قواعد بيانات NoSQL تخزن البيانات بتنسيقات أصلية ، يمكن للمطورين اختيار تخزين البيانات بتنسيقها الأصلي بدلاً من تكييفها مع نظامهم. كثيرًا ما يتواجد المطورون المهتمون بقواعد بيانات NoSQL في هذا المجتمع. تسمح أيضًا تكوينات قواعد البيانات باستخدام مجموعة من أجهزة الكمبيوتر بالتوسع والتقلص التلقائي لقاعدة البيانات.

إيجابيات وسلبيات قواعد بيانات Nosql

تتمتع قواعد بيانات NoSQL ، بالإضافة إلى قابليتها للتوسع وسهولة الاستخدام ، بعدد من المزايا الأخرى. لديهم أيضًا عيوب بالإضافة إلى مشكلات توافق SQL ونقص في التوحيد. علاوة على ذلك ، تحتوي قواعد بيانات NoSQL على لغة الاستعلام الخاصة بها ، مما يزيد من صعوبة حل مشكلات استعلام العمل.

الفرق بين SQL و Nosql

هناك العديد من الاختلافات بين قواعد بيانات SQL و NoSQL ، ولكن الاختلاف الأساسي هو كيفية تخزين كل قاعدة بيانات للبيانات . تقوم قواعد بيانات SQL بتخزين البيانات في شكل جدولي ، حيث يمثل كل صف سجلاً منفردًا ويمثل كل عمود حقلاً في هذا السجل. تقوم قواعد بيانات NoSQL بتخزين البيانات بتنسيق أكثر مرونة ، غالبًا كمستندات JSON. يتيح ذلك مزيدًا من المرونة في كيفية تنظيم البيانات ، ولكن يمكن أن يجعل بعض العمليات أكثر صعوبة.

تُستخدم لغات الاستعلام الهيكلية (SQL) في الغالبية العظمى من أنظمة إدارة قواعد البيانات. يمكن تخزين البيانات واسترجاعها بطريقة غير مجدولة باستخدام NoSQL. هناك مزايا وعيوب لكليهما في هذا القسم ، والتي يمكنك تلخيصها من خلال دراسة الفوائد والعيوب. لغة البرمجة الأكثر أهمية في RDBMS هي SQL ، و NoSQL هو البرنامج الأكثر استخدامًا لتخزين البيانات المهيكلة وغير المهيكلة وشبه المنظمة. يعتمد ذلك على احتياجاتك ونوع المشروع الذي تعمل عليه. يركز الأول على الاستعلامات المعقدة مع تناسق البيانات وخصائص ACID ، في حين أن الأخير يعتمد بشكل أكبر على الكائنات ومناسب لعدد كبير من أنواع تخزين البيانات .

قواعد بيانات نوصل: الإيجابيات والسلبيات

أصبحت قواعد البيانات هذه شائعة بشكل متزايد بسبب حقيقة أنها توفر مجموعة متنوعة من المزايا على قواعد بيانات SQL. تفتقر قاعدة البيانات NoSQL ، على سبيل المثال ، إلى علاقات نوع البيانات ، مما يجعلها أسرع في المعالجة. نظرًا لأنها أكثر استقرارًا وتضمن سلامة البيانات ، فهي خيار أفضل للمعاملات ذات الأحمال الثقيلة أو المتطلبات المعقدة. من ناحية أخرى ، فإن البيانات في قواعد بيانات NoSQL ليست بنفس سرعة البيانات الموجودة في قواعد بيانات SQL.