لماذا النص غير متسق

قواعد بيانات Nosql معروفة بأدائها العالي وقابليتها للتوسع. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم انتقادهم لكونهم "غير متسقين". في هذه المقالة ، سوف نستكشف أسباب عدم اتساق قواعد بيانات nosql دائمًا. أحد الأسباب الرئيسية لعدم اتساق قواعد بيانات nosql هو أنها مصممة للتضحية بالاتساق من أجل الأداء. هذا يعني أن قواعد بيانات nosql يمكن أن تقدم أداءً عاليًا وقابلية للتوسع ، ولكنها قد لا تكون دقيقة دائمًا. سبب آخر لعدم اتساق قواعد بيانات nosql هو أنها تستخدم في النهاية نماذج متسقة. هذا يعني أن البيانات الموجودة في قاعدة البيانات قد لا تكون متسقة على الفور ، ولكنها ستتقارب في النهاية إلى حالة واحدة. أخيرًا ، قد تكون قواعد بيانات nosql أقل اتساقًا لأنها غالبًا ما يتم توزيعها. هذا يعني أن البيانات منتشرة عبر خوادم متعددة ، مما قد يؤدي إلى تناقضات. بشكل عام ، قواعد بيانات nosql ليست متسقة دائمًا. ومع ذلك ، فإنها توفر أداءً عاليًا وقابلية للتوسع.

في غالبية قواعد بيانات NoSQL ، يتم إعطاء الأولوية للاتساق على التناسق القوي. حركات قاعدة البيانات غير مدعومة لأنها لا تضمن تناسق البيانات . عندما تكون جميع التحديثات متسقة ، تكون فرص الوصول إلى جميع النسخ المتماثلة منخفضة.

باستخدام NoSQL ، يمكنك تخزين جميع أنواع البيانات دون الحاجة إلى تذكر البيانات التي تريد الاحتفاظ بها. يجب عليك توسيع نطاق البيانات الخاصة بك وخفضها أثناء نموها. كما ذكرنا سابقًا ، توفر لك NoSQL قدرًا أكبر من المرونة والقدرة على ضبط تكاليفك مع تغير بياناتك.

تشير قاعدة البيانات NoSQL إلى قواعد البيانات التي لا تستخدم الخوارزميات وتخزن البيانات بشكل مختلف عن قواعد البيانات التقليدية مثل SQL. استنادًا إلى نموذج البيانات ، يمكن تصنيف قواعد بيانات NoSQL إلى عدة أنواع. تعد نماذج المستندات وقيمة المفتاح والعمود العريض والرسم البياني هي الأكثر شيوعًا.

علاوة على ذلك ، فإن قواعد بيانات NoSQL قابلة للتطوير أفقيًا ، مما يعني أنها تستطيع التعامل مع حركة المرور المتزايدة ببساطة عن طريق إضافة المزيد من الخوادم. أصبحت قواعد بيانات NoSQL شائعة بشكل متزايد مع تطور مجموعات البيانات ، مما يسمح لها بأن تصبح أكبر وأكثر قوة.

لماذا قاعدة بيانات نقل غير متسقة؟

قواعد بيانات Nosql ليست متسقة لأنها لا تستخدم نفس القواعد مثل قواعد البيانات العلائقية . تم تصميم قواعد بيانات Nosql لتكون أكثر مرونة وقابلية للتوسع من قواعد البيانات العلائقية ، ولكن هذا يأتي على حساب الاتساق.

هناك أيضًا لغة استعلام مطبقة ، CQL ، مألوفة تمامًا لـ SQL (ولكنها محدودة بدرجة أكبر). كما أنه يوفر تناسقًا قابلًا للضبط - مما يعني أنه بالنسبة إلى أجزاء معينة من البيانات ، يمكنك تحقيق التناسق الكامل. تم بناء مخزن القيمة الرئيسية في Cassandra حول مجموعة من أزواج القيمة الرئيسية المطلوبة. يمكن إنشاء أقسام (أجزاء) من البيانات باستخدام قيمة مفتاح المستوى الأعلى. تتيح لك هذه الطريقة تنظيم بيانات السلاسل الزمنية وحفظها بشكل أكثر فعالية. ومع ذلك ، فإنه لا يضمن استخدام محركات البحث ذات النص الكامل. ومع ذلك ، فإن هذا ليس من غير المألوف أن يتم دمجه مع محركات البحث مثل Lucene و Solr.

قواعد بيانات Nosql: ليست قابلة للتطوير أو موثوقة كما قد تعتقد

تتعرض إمكانيات التحجيم لقواعد بيانات nosql للخطر لأنها تفتقر إلى دعم معاملات ACID. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن قواعد بيانات nosql ليست متكاملة تمامًا مع نظام التشغيل مثل قواعد البيانات التقليدية ، فهي أقل موثوقية.

هل النص متسق؟

نتيجة لذلك ، يجب أن تقلل قواعد بيانات NoSQL من تناسقها من أجل الحفاظ على الإتاحة العالية. بدلاً من توفير تناسق قوي ، فإنها تعمل كأساس للنجاح المستمر. نتيجة لذلك ، سيفشل مخزن البيانات الذي يضمن القيم الأساسية على أساس منتظم أحيانًا في إرجاع نتيجة الكتابة الأخيرة.

لإصلاح تنفيذ مخزن بيانات المستند في نموذج علائقي ، ستحتاج إلى الخوض في تفاصيل كبيرة. علاوة على ذلك ، يجب أن يتم إجراء البيانات من متجر على متن الطائرة بطريقة أكثر تعقيدًا بكثير من البيانات الواردة من RDBMS. أولئك الذين لا يفهمون أو يخشون فقدان وظائفهم إذا ارتكبوا خطأ لن يتمكنوا من المشاركة. لن يلاحظوا أن ما يجب أن يكون معاملات ذرية يتم تقسيمه إلى أجزاء مختلفة وسيستمرون بدلاً من ذلك في التكرار والكمون نتيجة لذلك ، مما يؤدي إلى جذب أطراف ثالثة إلى المعاملة. عندما يأتي ذلك اليوم ، سيتم التخلص من النظام بأكمله ، وسيتم الاستعانة بمصادر خارجية للقسم ، مع نقل مسؤولية الصيانة إلى طرف خارجي.

تعد مخازن المستندات ومخازن القيمة الرئيسية ومخازن الرسوم البيانية ومحركات البحث أمثلة لقواعد بيانات NoSQL. تتيح مخازن المستندات ، على سبيل المثال ، تخزين المستندات بطريقة منظمة ، مع احتواء كل مستند على عدة حقول. يخزن الرسم البياني البيانات المخزنة على الرسوم البيانية ، بينما تخزن القيمة الرئيسية القيم بترتيب رئيسي. هناك مزايا عديدة لقواعد بيانات NoSQL مقارنة بقواعد البيانات العلائقية. كما يقومون بمعالجة البيانات وتحديثها بطريقة أسرع ، مما يجعلها عملية أكثر كفاءة. علاوة على ذلك ، فهي أكثر قابلية للتوسع ، مما يعني أنها تستطيع التعامل مع المزيد من البيانات دون إبطاء. فهي ، مثل قواعد البيانات العلائقية ، لا تعمل بشكل جيد مع البيانات التي يجب معالجتها بطريقة معينة. بالنسبة لأنواع معينة من البيانات ، تتفوق قواعد بيانات NoSQL بالمقارنة مع قواعد البيانات العلائقية.

ما الفرق بين الوقت والإصدار عند القراءة من نسخة متماثلة؟

عندما تتم قراءة من نسخة متماثلة في الكتلة في وقت إجرائها ، يشار إليها على أنها وقت القراءة. يشير إلى القراءة من النسخة المتماثلة بناءً على أحدث إصدار من البيانات. لا تسمح هذه المجموعة بالقراءة من أي نسخة متماثلة.
هناك قيود صارمة في الإعداد مطلق ، مما يضمن أن كل عملية عميل تتبعها دائمًا نسخة متماثلة. باستخدام إعداد الوقت ، ستقرأ عمليات العميل من النسخة المتماثلة بأحدث طابع زمني. عند تعيين إعداد الإصدار ، ستتمكن عمليات العميل من قراءة البيانات من النسخة المتماثلة بناءً على أحدث إصدار. عند عدم تعيين الإعداد ، ستتم قراءة جميع العمليات التي تم تمكين النسخ المتماثلة في نظام المجموعة من عمليات العميل.

لماذا النص غير موثوق به؟

هناك عدة أسباب لعدم موثوقية قواعد بيانات NoSQL مثل قواعد بيانات SQL. أولاً ، غالبًا ما تكون قواعد بيانات NoSQL أقل نضجًا من قواعد بيانات SQL وبالتالي قد تحتوي على أخطاء أكثر. ثانيًا ، تستخدم قواعد بيانات NoSQL أحيانًا مخططات أقل وضوحًا ، مما قد يؤدي إلى مشاكل تكامل البيانات. أخيرًا ، لا تدعم بعض قواعد بيانات NoSQL المعاملات ، مما يعني أنه يمكن فقد البيانات في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو أي فشل آخر في النظام.

يمكن للمطورين بناء قواعد بيانات NoSQL دون الحاجة إلى تحويل الهياكل الموجودة في الذاكرة إلى قواعد بيانات علائقية. حقيقة أنها لا توفر مستوى عالٍ من أمان البيانات هي مصدر قلق كبير لشركات تكنولوجيا المعلومات اليوم. لا توجد قواعد بيانات يمكنها أتمتة عملية التجزئة ، والتي تفصل قواعد البيانات الكبيرة إلى أجزاء أصغر وأسرع وأكثر قابلية للإدارة. يتم تقسيم البيانات إلى مجموعات متعددة من العقد في قواعد بيانات NoSQL ، مما يسمح باستخدامها لتوسيع نطاق مجموعات البيانات الكبيرة بشكل انتقائي باستخدام موارد الحوسبة الكبيرة. لقد جعلها تطور قواعد البيانات العلائقية قادرة على التعامل مع متطلبات قابلية التوسع والموثوقية والتوافر التي تضعها التطبيقات الحديثة عليها. يمكن تجنب عيوب NoSQL أو التغلب عليها باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب.

تتعدد مزايا قواعد بيانات NoSQL مقارنة بقواعد البيانات التقليدية. علاوة على ذلك ، تعد قابلية التوسع والبساطة والتعليمات البرمجية عوامل مهمة. تقنية NoSQL أقل نضجًا وأكثر عرضة للخطأ وتتطلب تعليمات SQL أقل.
نتيجة لذلك ، لا يمكن تصميم قواعد بيانات NoSQL لتوسيع نطاقها من تلقاء نفسها ، وقد تتطلب بنية تحتية إضافية للتعامل مع المعاملات ذات الحجم الكبير. تتمتع قواعد بيانات NoSQL بمرونة أقل من قواعد بيانات SQL ، كما أن دعم مشكلات استعلام العمل أكثر تعقيدًا. بسبب نقص التوحيد القياسي ، يصعب دمج قواعد بيانات NoSQL مع الأنظمة الأخرى.

كيف يضمن تناسق Nosql؟

يتم تحقيق اتساق Nosql عادةً من خلال استخدام النصاب القانوني ، وهو غالبية العقد في النظام. هذا يعني أنه إذا وافق أكثر من نصف العقد في النظام على قيمة عنصر بيانات معين ، فإن هذه القيمة تعتبر القيمة الصحيحة. هذا يضمن أن البيانات في النظام متسقة ، حتى في حالة فشل العقدة.

قواعد البيانات والاتساق النهائي

MongoDB هو مثال جيد لقاعدة البيانات التي يتم الاحتفاظ بها بمرور الوقت. في حالة فشل عضو أساسي ، تحافظ كتلة MongoDB على التناسق عن طريق تعليق عمليات الكتابة حتى يتم انتخاب انتخابات أولية جديدة. يحدث التراجع عن عمليات الكتابة غير القابلة للاسترداد إلى الأساسي الفاشل عندما يعود الأساسي الفاشل إلى الكتلة باعتباره ثانويًا. سيتم منع العملاء من رؤية البيانات الأولية الفاشلة.
يضمن مفهوم نمذجة البيانات المعروف باسم التناسق النهائي أن التحديثات على قواعد بيانات NoSQL الموزعة تنعكس دائمًا في المجموعة ككل. إذا كان كلا استعلام قاعدة البيانات متطابقين ، فسيتم إرجاع النتائج من كل منهما بعد فترة زمنية معينة. هناك بعض التطبيقات التي قد تستفيد منه ، حتى لو لم تكن ضرورية دائمًا. تعد قاعدة بيانات MongoDB مثالًا ممتازًا لقاعدة البيانات التي يمكنها في النهاية توفير الاتساق ، ويمكن أن تكون مفيدة أيضًا في بعض المواقف.

تناسق Nosql

عادةً ما تقدم قواعد بيانات NoSQL اتساقًا أكثر مرونة من نظيراتها العلائقية. تنص نظرية CAP على أنه من المستحيل أن توفر قاعدة البيانات الموزعة في وقت واحد أكثر من اثنين من الضمانات الثلاثة التالية:
- الاتساق: تتلقى كل قراءة أحدث كتابة أو خطأ
- التوفر: يتلقى كل طلب استجابة (بدون أخطاء) - دون ضمان احتوائه على أحدث كتابة
- التسامح مع التقسيم: يستمر النظام في العمل على الرغم من إسقاط أو تأخير عدد عشوائي من الرسائل من قبل الشبكة

الاتساق والتوافر العالي مستحيلان مع NoSQL. استخدم إريك بروير هذا التعبير لأول مرة في نظرية CAP. وفقًا لنظرية CAP ، لا يمكننا تحقيق سوى ضمانين من ثلاثة ضمانات لقاعدة البيانات. تعتبر الضمانات الثلاثة فريدة من نوعها بحيث لا يمكن لأي نظام أن يضمن أكثر من اثنتين منها. RDBMS ، أو نظام إدارة بيانات التسجيل ، هو أولها. هذا النوع من النظام متعدد الاستخدامات للغاية نظرًا لوجود العديد من الأجهزة المتاحة لدعمه. علاوة على ذلك ، فإن هذه الأنظمة تتسامح مع التقسيم لأنه في حالة فشل أحد الأجهزة ، ستتوفر أجهزة أخرى لتحل محلها.

هل قواعد بيانات SQL متسقة بشدة؟

يتم استخدام نموذج تناسق ACID في قواعد بيانات SQL (تناسق قوي أو تناسق في الكتابة). هذا النظام هو الأنسب لنظام يحتوي على بيانات منظمة وتنسيق بيانات معروف جيدًا ، مثل نظام المعاملات أو نظام التدقيق.

تقدم Mongodb بيانات أكثر اتساقًا من قاعدة البيانات التقليدية

ومع ذلك ، فإن الاتساق ليس دائمًا سهلاً أو مرغوبًا فيه. ضع في اعتبارك تطبيق ويب مبني على قاعدة بيانات علائقية . لن يكون تطبيق الويب متاحًا أيضًا إذا أصبحت قاعدة البيانات غير متاحة. على عكس قاعدة البيانات التقليدية ، فإن MongoDB هو مشروع MongoDB. يتم تخزين البيانات الموجودة في قاعدة البيانات هذه في المستندات بدلاً من الجداول ، وهي قاعدة بيانات موجهة نحو المستندات. يمكن أن يوفر MongoDB مستوى من الاتساق أعلى مما هو متاح من قاعدة بيانات قياسية إذا قام جميع العملاء بقراءة وكتابة نفس البيانات في نفس الوقت.

قاعدة نصقل

قواعد بيانات Nosql هي نوع من قواعد البيانات التي لا تستخدم النموذج العلائقي التقليدي المستخدم في قواعد بيانات SQL. غالبًا ما تُستخدم قواعد بيانات Nosql لتخزين البيانات على نطاق واسع وغالبًا ما تكون أكثر قابلية للتطوير والأداء من قواعد بيانات SQL.

تستمر العديد من المنظمات في استخدام قواعد البيانات العلائقية ، لكنها ليست بالسوء الذي يعتقده الناس في الوقت الحاضر. تهدف NoSQL إلى سد الثغرات التي يتعذر على RDBMS سدها. للعثور على إجابة ، استفسر عن قاعدة البيانات ، والتي ستعرض نتيجة ذات صلة. SQL هي لغة الاستعلام المستخدمة لهذا الاستعلام. من الممكن أن تتغير العلاقات بين الجداول أو الإضافات إلى جدول بطريقة ما. خاصية ACID لقاعدة البيانات هي ذرية واتساق وعزل وقوة تحمل. يتطلب كل عمود إضافي ، على سبيل المثال ، أن تحتوي جميع الصفوف السابقة على قيم.

يمكن إضافة عمود إلى قسم الصف في Cassandra. MongoDB هو اختصار يشير إلى ليس فقط SQL ، ولكن أيضًا قواعد البيانات غير العلائقية. تنقسم قواعد بيانات NoSQL إلى أربع فئات. المتاجر الرئيسية الثلاثة هي Riak و Voldemort و Redis. كاساندرا و HBase لها أعمدة كبيرة. تتضمن قواعد بيانات المستندات قواعد بيانات MongoDB Graph وقواعد بيانات Neo4J وقواعد بيانات HyperGraphDB. يشبه مخزن المستندات قاعدة بيانات القيمة الرئيسية من حيث أنه يخزن البيانات بتنسيق شبه منظم.

قواعد بيانات الرسم البياني مطلوبة فقط لتخزين البيانات مرة واحدة (مرة أو مرتين) ، والعلاقات بين العقد قابلة للتحديد مسبقًا. على عكس تغيير العلاقة بين عقدتين ، فإن تغيير العلاقة المستمرة يستغرق وقتًا أقل بكثير. يجب أن تفهم هذا باعتباره الخطوة الأولى في تعلم NoSQL.

Mongodb: قاعدة بيانات Nosql

تتميز قواعد بيانات NoSQL الموجهة للمستندات مثل MongoDB ببنيتها القائمة على الأعمدة. قد لا تكون قاعدة البيانات التي لا تتوافق مع ACID هي الخيار الأفضل بالنسبة لك إذا كنت تبحث عن قاعدة بيانات يمكنها التعامل مع المعاملات متعددة الأجزاء. يعد MongoDB خيارًا شائعًا للتطبيقات التي تتطلب قاعدة بيانات سريعة وبسيطة.

SQL مقابل Nosql

قواعد بيانات SQL قابلة للتطوير عموديًا ، بينما يتم قياس قواعد بيانات NoSQL أفقيًا. قاعدة بيانات SQL هي قاعدة بيانات قائمة على الجدول ، في حين أن قاعدة بيانات NoSQL عبارة عن مستند أو قيمة مفتاح أو رسم بياني أو قاعدة بيانات مخزن ذات عمود عريض. في المعاملات متعددة الصفوف ، تعمل قواعد بيانات SQL بشكل أفضل من قواعد بيانات NoSQL ، بينما يمكن معالجة البيانات غير المهيكلة ، مثل المستندات و JSON ، بشكل أفضل من خلال قواعد بيانات NoSQL.

البيانات هي أساس جميع الحقول الفرعية لعلوم البيانات. يعد نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) الطريقة الأكثر شيوعًا لتخزين البيانات. للتفاعل والتواصل مع نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) ، يجب عليك استخدام لغته. تتفاعل نظم إدارة قواعد البيانات (DBMS) مع SQL (لغة الاستعلام المهيكلة). في السنوات الأخيرة ، ظهر مصطلح جديد في تطوير قواعد البيانات: قواعد بيانات NoSQL. لا يمكن تخزين البيانات في جداول أو سجلات قاعدة بيانات غير علائقية. بدلاً من هيكل تخزين البيانات ، تم تصميمه وتحسينه لتلبية احتياجات مستخدمين محددين.

تعد الجداول الموجهة بالأعمدة والجداول الموجهة للمستندات وأزواج القيم الرئيسية وقواعد بيانات الرسم البياني هي الأكثر استخدامًا. MongoDB هو مثال على قاعدة بيانات موجهة للمستندات يمكن استخدامها في بايثون. يُعتقد عمومًا أن قاعدة بيانات NoSQL تمنحك مزيدًا من المرونة في تطوير بنية بياناتك. هيكل قاعدة بيانات SQL أكثر صرامة وأقل مرونة ، في حين أن هيكل قاعدة البيانات العلائقية أكثر مرونة. قد يكون البدء بـ SQL والعمل في طريقك حتى NoSQL أفضل الخيارات للمبتدئين. هناك العديد من المزايا والعيوب لكل منها ، ويجب عليك اختيار الميزة المناسبة لك بناءً على بياناتك وتطبيقك وما يجعله أسهل في الاستخدام. صحيح أن SQL ليست جيدة مثل NoSQL أو الطريقة التي تكتب بها اليوم. عندما تفحص بياناتك ، ستتخذ القرار الأفضل.

يمكن أن تكون الشركة التي لديها عدد كبير من العملاء في الستينيات مثالاً جيدًا. نظرًا لأنه من السهل ربط جميع درجات الائتمان معًا ، فإن البيانات الموجودة في قاعدة البيانات العلائقية ستكون خيارًا ممتازًا لتخزين هذه المعلومات. بسبب افتقارها إلى الصلات ، قد لا تكون قاعدة البيانات غير العلائقية مثل MongoDB مناسبة لهذه المهمة.
لدى MongoDB القدرة على تخزين البيانات ، لكنها لن تتمكن من ضمها معًا بطريقة تجعلها مناسبة للاستعلام. هذا يعني أنه سيتعين على الشركة إنشاء استعلام منفصل لتحديد عدد العملاء الحاصلين على درجة ائتمانية تبلغ 600 أو أعلى.
قاعدة البيانات العلائقية هي الأنسب لهذا الموقف. إنه مثالي للاستعلامات المعقدة التي تتطلب تكامل أجزاء متعددة من البيانات.

قواعد بيانات Nosql: إيجابيات وسلبيات

يمكن أن يُعزى ارتفاع شعبية قواعد بيانات NoSQL إلى حقيقة أنها أكثر تحليلاً بطبيعتها. وهي مصممة للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات بشكل أكثر كفاءة من قواعد البيانات العلائقية التقليدية. بينما تتمتع قواعد بيانات NoSQL ببعض المزايا مقارنة بقواعد البيانات التقليدية ، إلا أن لها أيضًا بعض العيوب. كخطوة أولى ، لا يتم دعم التسلسل الهرمي لتخزين البيانات . ثانيًا ، يكون تخزين قيمة المفتاح أبطأ بشكل ملحوظ في قاعدة بيانات SQL.