I vantaggi dell'utilizzo di un database NoSQL

I database Nosql stanno diventando sempre più popolari man mano che cresce la necessità di applicazioni web più veloci e scalabili. Ma cos'è esattamente un database nosql? E come è cambiato il modo in cui modelliamo i dati? Un database nosql è un database non relazionale che non utilizza il tradizionale modello di archiviazione dei dati basato su tabelle. Utilizza invece un modello senza schema più flessibile, che consente una scalabilità più semplice e prestazioni più rapide. Questo cambiamento nella modellazione dei dati ha avuto un profondo impatto sul modo in cui sviluppiamo le applicazioni web. Non siamo più vincolati dalla rigida struttura di un database relazionale. Ora possiamo pensare più liberamente ai dati che vogliamo archiviare e a come vogliamo strutturarli. Questa flessibilità ha portato allo sviluppo di applicazioni web nuove e innovative che non sarebbero state possibili con un tradizionale database relazionale. Quindi, se stai cercando di costruire la prossima grande novità, un database nosql potrebbe essere la scelta giusta per te.

Possiamo archiviare grandi quantità di dati in database NoSQL e accedervi in ​​qualsiasi momento. I database NoSQL sono disponibili in quattro varietà: possono essere strutturati in vari modi, possono essere utilizzati per generare modelli di dati e possono essere utilizzati per scrivere database. In questo tutorial, tratteremo le varie tecniche di modellazione dei dati NoSQL che è necessario utilizzare durante la costruzione di un database NoSQL. MongoDB viene utilizzato come database di backup da Strider CD per il proprio database NoSQL. Il modello di dati utilizzato in questo tipo di dati è composto da colonne anziché da righe. I negozi basati su grafici sono disponibili per l'acquisto. Un modello di dati grafico o di rete afferma essenzialmente che due informazioni qualsiasi hanno la stessa importanza l'una dell'altra.

NoSQL è più di un semplice linguaggio per la gestione dei database; è un insieme di filosofie. Di conseguenza, le stranezze e i problemi intrinseci associati al ridimensionamento sono in primo piano. L'apprendimento delle tecniche di modellazione dei dati NoSQL può fare un'enorme differenza quando si crea uno schema DBM che in realtà non ne richiede uno.

A metà degli anni '90, Internet è diventato estremamente popolare ei database relazionali non riuscivano a tenere il passo con la domanda di informazioni degli utenti, così come con la più ampia gamma di tipi di dati che si sono evoluti con essa. Di conseguenza, i database dei vicini più vicini, noti anche come database NoSQL, sono diventati popolari.

Il modello NoSQL è costruito con un modello più morbido noto come modello BASE. Questo è fondamentalmente uno stato di coerenza e disponibilità disponibile e regolare. Fondamentalmente garantisce la disponibilità dei dati e ne facilita l'ottenimento.

Che cos'è la modellazione dei dati Nosql?

Cos'è NoSQL in generale? Questo modello non è una replica di un sistema di gestione di database relazionali (RDBMS). Di conseguenza, il modello non è esplicito nella sua comunicazione con i dati e nel modo in cui tutto è correlato.

L'e-book 8 modelli di modellazione dei dati in Redis è una guida completa e approfondita alla modellazione dei dati in NoSQL. Il documento prende in esame otto modelli di dati che gli sviluppatori possono utilizzare per creare applicazioni moderne senza le limitazioni dei tradizionali database relazionali . I database NoSQL possono essere utilizzati per combinare due tabelle o raccolte separate, con una tabella incorporata nell'altra. Di conseguenza, i due possono scoprire tutti i dati rilevanti e formare un forte legame. Ogni tabella in NoSQL può essere visualizzata come propria entità dall'applicazione. Se si desidera modellare relazioni uno-a-molti, si incorporano elenchi delimitati (ovvero elenchi di dimensioni note) e raccolte separate per elenchi illimitati. Molti fattori sono in gioco in questo caso, tra cui il prodotto, l'autore, la data di pubblicazione, la valutazione e il commento.

Un numero di lati che si intersecano può apparire su un numero di superfici diverse. In un database relazionale esistono tabelle separate che possono essere utilizzate per memorizzare vari tipi di dati. Con Redis Stack, tutti gli schemi sono flessibili e possono essere raggruppati per campi di tipo. Il secondo modello, modello bucket, riduce l'overhead archiviando e organizzando i dati delle serie temporali man mano che procedi. In molti casi, i dati in tempo reale possono essere sfruttati con il modello di revisione in molti casi d'uso. La complessità delle operazioni JOIN può essere ridotta utilizzando modelli NoSQL per tagliarle. Il Tree and Graph Pattern è particolarmente utile per grandi operazioni basate su JOIN, come sistemi HR, CMS, cataloghi di prodotti e social network.

Non è un modello che può essere replicato allo stesso modo di un sistema di gestione di database relazionali (RDBMS). I dati possono essere archiviati su disco, in memoria o entrambi. Redis e NoSQL sono utilizzati in molte applicazioni nella sezione Redis Launchpad.

I database non relazionali (N/RDBMS) sono stati progettati per supportare la scalabilità e l'agilità necessarie per le moderne applicazioni web e cloud. La loro capacità di archiviare e recuperare i dati in modo più flessibile ed efficiente li rende una buona scelta in situazioni in cui è necessario archiviare una grande quantità di dati o se è necessario aumentare le dimensioni del database per gestire un numero elevato di utenti.
Una delle caratteristiche più interessanti di N/RDBMS è la loro capacità di scalare orizzontalmente. Poiché è possibile aggiungere più server a un sistema senza incorrere in problemi di prestazioni, non è necessario preoccuparsi dell'entità del costo.
Un sistema di gestione di basi di dati non relazionali (N/RDBMS) è adatto anche per l'archiviazione di dati non relazionali. Questo perché non si basano su tabelle e campi come fanno in un database relazionale. Inoltre, come risultato, sarai in grado di accedere ai dati più facilmente, in modo più flessibile.
Gli N/RDBMS sono uno strumento eccellente per l'archiviazione e l'accessibilità dei dati. AN/RDBMS è una scelta eccellente se stai cercando un database in grado di gestire una grande quantità di dati e scalare facilmente.

Il miglior database Nosql per la tua applicazione

Poiché i modelli NoSQL sono flessibili e dispongono di un'ampia gamma di modelli di dati tra cui scegliere, sono ideali per una varietà di applicazioni. Di conseguenza, dovresti considerare quale modello è il più adatto per l'applicazione. Ad esempio, un archivio chiave-valore può essere utile se un'applicazione richiede un accesso rapido a piccole quantità di dati. Un database a grafo , invece, è più adatto ad applicazioni che richiedono grandi quantità di dati da conservare e analizzare in profondità.

Hai bisogno di un modello di dati con Nosql?

Non esiste una risposta univoca a questa domanda, poiché la necessità di un modello di dati con database Nosql può variare a seconda dell'applicazione specifica o del caso d'uso. Tuttavia, in generale, un modello di dati può essere utile nel fornire una struttura per l'archiviazione e il recupero dei dati e può anche aiutare in termini di prestazioni e scalabilità.

Database I database NoSQL sono progettati per suddividere le righe e le colonne di un modello di database relazionale . È comune credere che i database NoSQL manchino di modelli di dati. È fondamentale fornire una descrizione iniziale di come verranno organizzati i dati per facilitare lo sviluppo di uno schema. Queste differenze possono riflettersi nei modelli di dati per ciascuno dei quattro principali tipi di database NoSQL. Di conseguenza, la progettazione dello schema verrà ripetuta per tutta la durata dell'applicazione. Quando si sceglie un database NoSQL, il miglior modello di dati per il proprio caso d'uso è una considerazione importante. Ogni documento contiene più coppie di valori e campi organizzati per tipi di dati e strutture di dati.

È facile recuperare i valori dei campi tramite query e una varietà di potenti linguaggi di query è stata sviluppata per aiutarti a farlo. La struttura delle righe di un database NoSQL si basa su una chiave e una colonna correlata denominata famiglie di colonne. La struttura sottostante è costituita da quattro tipi principali di database NoSQL: uno per l'archiviazione dei dati, uno per la gestione delle relazioni, uno per la gestione delle relazioni e uno per la gestione delle relazioni. In effetti, il modo in cui i dati sono organizzati è abbastanza adattabile, a volte fino al punto di essere descritto come privo di schemi. I database di documenti, i database a colonne larghe e i database a grafo hanno tutti i propri linguaggi di query.

Quando si tratta di query di dati, i database di documenti sono i più efficaci. Grazie alla loro ricca funzionalità di query, sono in grado di gestire un'ampia gamma di applicazioni. La chiave primaria, oltre agli archivi di valori-chiave e agli archivi di colonne larghe, fornisce un unico metodo per accedere ai dati.
I data scientist e gli ingegneri dell'apprendimento automatico possono utilizzare i database NoSQL per archiviare dati, metadati dei modelli, funzionalità e parametri operativi, ad esempio. I data engineer possono, d'altra parte, sfruttarli per archiviare e recuperare dati puliti. I database di documenti come MongoDB e CouchDB sono popolari tra gli sviluppatori per la loro facilità d'uso e l'ampia gamma di funzionalità.
I database NoSQL stanno diventando sempre più popolari grazie alla loro facilità d'uso e all'ampia funzionalità di query. I modelli possono essere utilizzati per archiviare dati, metadati, funzionalità e parametri operativi. Di conseguenza, i data engineer potrebbero essere in grado di estrarre e archiviare dati puliti utilizzandoli.

I tre tipi di modelli di dati

Quando si leggono i dati da un database, è fondamentale che siano coerenti con i dati nel database.
Un database può essere isolato se i dati di una singola transazione vengono trattati come se fossero letti da un'unica origine, impedendo a più processi di modificarli.
Quando un sistema è progettato per una durabilità a lungo termine, deve essere in grado di recuperare i dati in caso di guasto.
Quando è necessario accedere a un numero elevato di piccoli pezzi di dati, è una buona idea utilizzare il modello di dati chiave-valore. Gli elementi in questo modello possono essere rappresentati da chiave e valore. Un file system consente di aggiungere, eliminare e modificare i valori nello stesso modo in cui si farebbe in un file di testo.
È una buona idea utilizzare il modello di dati del documento ogni volta che è necessario archiviare una grande quantità di dati in un modo semplice da leggere e cercare. Ogni elemento può essere rappresentato da un documento in questo modello. Ogni campo in un documento può contenere fino a un massimo di valori, quindi non ci sono restrizioni.
Quando è necessario archiviare i dati in un formato di facile comprensione, è preferibile utilizzare un modello di dati grafico. In questo modello, ogni elemento è rappresentato da un nodo che ha un collegamento tra esso e il successivo. Facendo clic sui collegamenti, è possibile accedere al grafico.

In che modo Nosql è diverso dal modello relazionale?

I dati vengono archiviati in database relazionali secondo uno schema specifico. I sistemi NoSQL, d'altra parte, consentono di archiviare i dati in qualsiasi struttura richiesta, consentendo anche l'aggiornamento di tale struttura quando richiesto.

I dati di un database relazionale vengono archiviati secondo uno dei suoi schemi. I dati possono essere archiviati in qualsiasi sistema NoSQL e possono essere strutturati in base alle sue esigenze. Gli utenti possono aggiungere o aggiornare i dati in un database relazionale eseguendo le seguenti procedure: SELECT, INSERT e DELETE. Di conseguenza, nelle query NoSQL, i dati vengono generalmente visualizzati come colonne anziché come documenti. Sebbene il termine "database relazionale" sia spesso utilizzato per descrivere i sistemi NoSQL, si riferisce a sistemi in cui un utente definisce uno schema e utilizza una query SQL relazionale per aggiungere, aggiornare o rimuovere dati. SQL è più specializzato dei database NoSQL in quanto viene utilizzato per attività specifiche piuttosto che per database generici. Un database SQL viene comunemente utilizzato per l'archiviazione di entità, mentre un database NoQL viene utilizzato per l'archiviazione di entità.

Poiché un database SQL ha un numero limitato di documenti disponibili, la sua capacità di memoria ne determina la capacità. È opinione diffusa che i database NoSQL siano disponibili in una varietà di forme e dimensioni grazie alla loro capacità di memorizzare i dati. La scelta del sistema di database da utilizzare sarà determinata dalle sue prestazioni e dalla natura dei dati di cui disponi.

I database NoSQL vengono spesso definiti database senza schema. I database NoSQL sono creati per archiviare ed eseguire query su dati non strutturati, piuttosto che utilizzare gli stessi schemi rigidi dei database relazionali. Di conseguenza, i database NoSQL tendono ad avere un modello di dati più flessibile, che consente loro di archiviare ed eseguire query su grandi quantità di dati in modo più efficiente. Il vantaggio principale dei database NoSQL è la loro capacità di archiviare ed eseguire query su grandi quantità di dati in modo più efficiente. Ciò è dovuto al fatto che i database NoSQL tendono a utilizzare un modello di dati più flessibile, che può essere più efficiente per l'archiviazione e il recupero di vari tipi di dati. Uno svantaggio dei database NoSQL è che possono essere più difficili da imparare. I database NoSQL, invece, sono più difficili da comprendere rispetto ai database relazionali tradizionali a causa delle loro caratteristiche uniche. Tuttavia, con la giusta formazione, è possibile utilizzare efficacemente un database NoSQL.

Nosql vs. Sql: qual è il database giusto per la tua applicazione?

Le applicazioni di database progettate per nosql hanno una latenza inferiore, mentre le applicazioni di database progettate per i sistemi relazionali hanno prestazioni più elevate. Usando i database di ricerca nosql , puoi analizzare dati semi-strutturati. Un database relazionale converte i dati in tabelle basate su righe e colonne normalizzandoli. Consente il confronto di tabelle e consente l'esecuzione di join tra tabelle. Le transazioni non sono supportate dai database NoSQL, ma sembrano essere coerenti nel lungo periodo. Ciò significa che i dati sono sempre aggiornati, ma potrebbe verificarsi un certo ritardo tra il momento in cui vengono aggiornati e il momento in cui vengono visualizzati nel database. SQL non viene utilizzato nei database NoSQL per generare query. Al loro posto, i dati vengono interrogati utilizzando costrutti e altri linguaggi di programmazione. Quando vengono utilizzati con diversi formati di dati, diventano più versatili e possono essere utilizzati in vari modi.

Come vengono utilizzati i database Nosql e le tecniche di modellazione nel mondo reale?

I database NoSQL vengono utilizzati nel mondo reale in vari modi. Sono spesso utilizzati per archiviare grandi quantità di dati a cui è necessario accedere rapidamente, ad esempio in un social media o in un'applicazione di e-commerce. I database NoSQL possono anche essere utilizzati per archiviare dati che cambiano costantemente, come in un'applicazione di analisi in tempo reale.

I database relazionali tradizionali memorizzano i dati in un formato che non è in uso nei database NoSQL. I tipi di documento includono tipi di valore-chiave, tipi di colonne larghe e tipi di grafici. Il prezzo dello storage è crollato dalla fine degli anni 2000, con l'introduzione dei database NoSQL. Gli sviluppatori hanno molta flessibilità nel modo in cui archiviano i dati non strutturati perché possono fare molto di più che archiviarli. Database di documenti, database di valori-chiave, archivi a colonne larghe e database a grafo sono alcuni dei database NoSQL più comuni . Senza join richiesti, le query vengono completate in un lasso di tempo più breve. Esistono diversi casi d'uso, che vanno da quelli critici (come i dati finanziari) a quelli più giocosi e infantili (come una lettiera intelligente per gattini che registra le letture IoT).

In questo tutorial, esamineremo quando e perché è il momento di iniziare a utilizzare i database NoSQL. Inoltre, esamineremo alcuni database NoSQL comunemente fraintesi. MongoDB, secondo DB-Engines, è il database non relazionale più popolare al mondo. Puoi imparare come interrogare i database MongoDB senza dover installare nulla sul tuo computer in questo tutorial. Un cluster memorizza i tuoi database MongoDB. Dopo aver ottenuto un cluster Atlas, puoi iniziare a memorizzare i dati al suo interno. È possibile creare database manualmente in Atlas Data Explorer, MongoDB Shell o MongoDB Compass utilizzando il linguaggio di programmazione preferito.

In questo esempio importerai il set di dati di esempio di Atlas. I database NoSQL presentano una serie di vantaggi rispetto ai database tradizionali , tra cui l'elaborazione rapida delle query, modelli di dati flessibili e facilità d'uso per gli sviluppatori. Utilizzando Data Explorer, è possibile aggiungere nuovi documenti, modificare documenti esistenti ed eliminare documenti. Se vuoi analizzare i tuoi dati, dovresti usare il framework di aggregazione. L'uso dei grafici è il modo più conveniente per visualizzare i dati in Atlas e Atlas Data Lake.

Perché i database Nosql stanno guadagnando popolarità

Grazie alla loro capacità di gestire grandi quantità di dati in modo rapido ed efficiente, i database NoSQL stanno diventando sempre più popolari. È particolarmente utile per le piattaforme pubblicitarie, in cui gli attributi dell'utente devono essere tracciati e le richieste di annunci vengono inserite il prima possibile.

Esempio di modellazione dati Nosql

Lo schema soft è una tecnica comune utilizzata nei modelli di dati NoSQL. È anche chiaro dai database dei negozi di grafici e valori-chiave che i valori possono essere di qualsiasi formato perché i modelli di dati non limitano il valore. Un altro esempio è BigTable, che include colonne e colonne di altre colonne.

I database di documenti, come MapR Database (recentemente acquisito da Hewlett Packard Enterprise) o Eloquent Data Fabric, sono talvolta indicati come database senza schema. I database di documenti non necessitano della stessa struttura predefinita di un database relazionale, ma devono essere definiti in termini di organizzazione dei dati. Se disponi di un modello di dati progettato correttamente, la tua applicazione funzionerà meglio. Puoi denormalizzare il tuo schema declassificandolo su una riga o presentando più tabelle con indici in un ambiente relazionale utilizzando HPE Ezmeral Data Fabric. Per eseguire letture e scritture rapide, raggruppare i dati per intervallo di chiavi. Il modello ER può essere utilizzato per definire il modello fisico e archiviare i dati che vengono letti in esso. Quando si utilizza NoSQL, è possibile denormalizzare o duplicare i dati in modo che sia possibile accedervi e archiviarli in modo unificato.

Nei datastore denormalizzati, hai una tabella che contiene più indici come in un database relazionale. Nelle relazioni uno-a-molti, puoi modellare le tue tabelle come un unico documento. In un database relazionale, le istanze di riga fanno riferimento a istanze dello stesso oggetto. Nei modelli di programmazione orientati agli oggetti, diversi tipi di oggetto possono essere correlati estendendo lo stesso tipo di base. Ogni documento ha una chiave di riga uguale al nodo su cui è scritto. Il campo genitore contiene l'id del nodo genitore, mentre il campo figli contiene l'id del nodo di ogni nodo figlio. In questo post del blog, esamineremo in che modo la modellazione dei dati del database dei documenti differisce dalla modellazione del database relazionale tradizionale . Gli oggetti oggetto di un sottotipo possono memorizzare i propri attributi, il che non è il caso dei tipi base o degli oggetti sottotipo che non sono classificati. Consente di modellare diversi tipi di prodotto nella stessa tabella e individuare rapidamente un gruppo di prodotti in base ai relativi tipi di prodotto.

Tipi di modelli di dati Nosql

Esistono quattro principali modelli di dati NoSQL: valore-chiave, documento, colonnare e grafico. Ogni modello ha i propri punti di forza e di debolezza ed è più adatto a determinati tipi di dati e carichi di lavoro.
Gli archivi di valori-chiave sono i più semplici dei quattro modelli e sono più adatti per l'archiviazione di dati che possono essere rappresentati come un singolo valore, ad esempio un numero o una stringa. Gli archivi di documenti sono più complessi e sono più adatti per l'archiviazione di dati che possono essere rappresentati come un documento, ad esempio un oggetto JSON. Gli archivi a colonne sono ancora più complessi e sono più adatti per l'archiviazione di dati che possono essere rappresentati come una tabella, ad esempio un foglio di calcolo. Gli archivi di grafici sono i più complessi dei quattro modelli e sono più adatti per l'archiviazione di dati che possono essere rappresentati come un grafico, come un social network.

È possibile utilizzare i database NoSQL in quattro modi: archivi di valori-chiave, archivi di documenti, database orientati alle colonne e database a grafo. I tipi di risoluzione dei problemi differiscono notevolmente da quelli trovati nei database relazionali. OrientDB, ad esempio, è un database multimodello che combina database NoSQL e non NNN. Un database relazionale completo può contenere molte entità e tabelle di collegamenti, oltre a più tabelle di entità e collegamenti. Ogni entità (persona) è rappresentata dalla propria riga e le colonne per ciascuna entità sono distribuite su più righe. Un database di colonne è suddiviso in sezioni che memorizzano ciascuna colonna separatamente, consentendo una scansione più rapida quando sono coinvolte solo poche colonne. L'indice viene utilizzato per rappresentare i numeri di riga, mentre il database della colonna viene utilizzato per rappresentare i dati.

Gli archivi chiave-valore, che sono un tipo di database NoSQL, hanno il livello di complessità più basso. Hanno lo scopo di archiviare documenti di uso quotidiano e possono gestire query e calcoli complessi. La normalizzazione non è richiesta negli archivi di documenti a meno che i dati non siano in una struttura sensata. L'obiettivo di un database grafico è archiviare in modo efficiente le relazioni tra entità. Le due funzioni principali dei database a grafo sono l'organizzazione dei dati. Il nodo è definito come l'entità stessa. La relazione tra due entità è caratterizzata da una linea, che ha il proprio insieme di caratteristiche. Gli archivi di documenti e gli archivi di valori-chiave aderiscono a BASE piuttosto che a database a grafo come Neo4j, che affermano di mantenere ACID.

Quale fattore guida il modello di dati in un database Nosql

I modelli di accesso specifici dell'applicazione, come quelli che supportano tipi specifici di query, sono in genere la base della modellazione dei dati NoSQL.

Diagramma del database Nosql

Il diagramma del database Nosql è un diagramma che mostra la struttura di un database Nosql. Può essere utilizzato per visualizzare i dati in un database Nosql e per comprendere le relazioni tra i dati.

Non è possibile utilizzare diagrammi di modellazione dati NoSQL con nomi o vincoli simili a diagrammi ER o classi. Le regole sulle relazioni in NoSQL sono rilassate nel tentativo di semplificare il processo per gli sviluppatori. Se stai eseguendo la modellazione, è sempre una buona idea pianificare in anticipo le operazioni di lettura e scrittura. Assicurarsi che non più di due documenti contengano le stesse informazioni e non includere mai un riferimento allo stesso documento. Un numero di articoli continuerà a crescere nel tempo, rendendo impossibile incorporare o aggiungere i propri ID a un prodotto come riferimento. In alternativa, puoi creare un'altra raccolta per organizzare più transazioni o semplicemente inserire un campo identificatore univoco (ad esempio, id transazione) in ogni transazione effettuata in un gruppo. I database SQL e NoSQL sono simili in termini di nomi e principi di progettazione.

A tale scopo vanno sempre inseriti i simboli utilizzati nel diagramma, facilitandone la lettura. Molte transazioni possono essere eseguite da un prodotto e i requisiti per quel prodotto sono diversi. Con l'avanzare dello sviluppo di un'applicazione, potrebbe essere necessario rivedere questo diagramma di base.

Cos'è la progettazione di database Nosql?

I database di ricerca NoSQL si basano sull'idea che i dati semi-strutturati possono essere trasformati in dati analitici utilizzando algoritmi. È richiesto l'uso di modelli di dati. Il modello relazionale genera tabelle con righe e colonne dopo aver convertito i dati in tabelle. Tabelle, righe, colonne, indici e relazioni tra tabelle e altri elementi del database sono tutti specificati dagli schemi.