3 coisas importantes a serem lembradas ao modelar dados em um banco de dados NoSQL
Publicados: 2023-02-27Quando se trata de modelar dados em um banco de dados NoSQL, há algumas coisas importantes a serem lembradas. Primeiro, é importante entender a diferença entre bancos de dados relacionais e não relacionais. Bancos de dados relacionais, como MySQL, armazenam dados em tabelas e linhas. Bancos de dados não relacionais, como MongoDB, armazenam dados em documentos. Isso significa que, ao modelar dados em um banco de dados NoSQL, você precisará pensar em como estruturar seus dados de uma forma que faça sentido para um banco de dados baseado em documento. Em segundo lugar, é importante ter em mente os tipos de consultas que você precisará realizar em seus dados. Em um banco de dados relacional, você normalmente usa SQL para consultar dados. No entanto, em um banco de dados NoSQL, você precisará usar uma linguagem de consulta diferente. Por exemplo, no MongoDB, você usará o MongoDB Query Language (MQL). Por fim, é importante pensar em como você indexará seus dados. Em um banco de dados relacional, você normalmente indexa dados criando índices em tabelas e colunas. No entanto, em um banco de dados NoSQL, você precisará indexar os dados de maneira diferente. Por exemplo, no MongoDB, você pode criar índices em documentos e campos. Ao manter essas três coisas em mente, você pode modelar dados em um banco de dados NoSQL de maneira eficiente e escalável.
Os bancos de dados SQL distribuídos em vários computadores são projetados para romper com o modelo relacional. Há um equívoco comum de que os bancos de dados NoSQL carecem de um modelo de dados . A primeira etapa na criação de um esquema é descrever como os dados serão organizados. Como cada tipo de banco de dados NoSQL possui seu próprio conjunto de modelos de dados, as diferenças entre eles são naturais. Como resultado, o design do esquema será iterativo ao longo da vida do aplicativo. Uma das considerações mais importantes ao decidir qual banco de dados NoSQL usar é o caso de uso para o qual o modelo de dados é mais adequado. Cada documento armazena vários campos e valores, além de uma ampla variedade de tipos e estruturas de dados.
Uma variedade de linguagens de consulta poderosas foi desenvolvida para lidar com vários tipos de valores de campo, e as consultas podem ser usadas para recuperar valores de campo. Um banco de dados NoSQL contém uma chave e uma coluna relacionada em cada linha, que são chamadas de famílias de colunas. É a estrutura subjacente que armazena dados em cada um dos quatro tipos principais de bancos de dados NoSQL. Embora os detalhes de como os dados são organizados sejam muito flexíveis, às vezes até mesmo um sistema “sem esquema” pode ser necessário. Bancos de dados de documentos, bancos de dados de colunas largas e bancos de dados de gráficos geralmente possuem uma linguagem de consulta específica incorporada a eles.
Exemplo de esquema de banco de dados Nosql
Um banco de dados NoSQL é um banco de dados não relacional que não usa o esquema tradicional baseado em tabela de um banco de dados relacional. Os bancos de dados NoSQL geralmente são usados para armazenar grandes quantidades de dados que não são adequados para um banco de dados relacional, como dados não estruturados, com um grande número de relacionamentos ou que mudam constantemente.
Não é necessário usar um esquema fixo para gerenciar dados em bancos de dados NoSQL porque eles não possuem uma hierarquia. Devido ao volume de dados gerados e consumidos, os bancos de dados NoSQL são usados para armazenamentos de dados distribuídos com altos requisitos de armazenamento. Twitter, Facebook e Google estão entre as empresas que usam NoSQL para armazenar dados e criar aplicativos da web em tempo real. Os dados podem ser armazenados em um banco de dados chave-valor e usados como um par chave-valor, recuperando-os do banco de dados. Os tipos de banco de dados de coleção e matriz associativa são usos comuns desse tipo de banco de dados NoSQL. Um tipo de documento normalmente serve como base para sistemas de gerenciamento de conteúdo (CMS), plataformas de blog, análises em tempo real e aplicativos de comércio eletrônico. Os dados no banco de dados gráfico podem ser usados para construir redes sociais, logística ou mapas espaciais.
As visualizações do CouchDB podem ser definidas no MapReduce usando o sistema. Segundo ele, os armazenamentos de dados distribuídos são incapazes de garantir mais de duas das três coisas. A consistência é crítica para a consistência dos dados em geral, mesmo após a conclusão de uma operação. Se os servidores não conseguirem se comunicar uns com os outros, a tolerância de partição deve ser mantida.
Bancos de dados Nosql: o novo normal?
A plataforma de banco de dados NoSQL é mais flexível e eficiente do que a plataforma de banco de dados relacional tradicional . Por não exigirem um esquema rígido, esses tipos de banco de dados costumam ser mais simples de usar. Eles, por outro lado, não possuem todos os recursos de um banco de dados relacional.
Modelagem de Dados Nosql
O que é um modelo de dados NoSQL ? Este modelo não depende do uso de um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (RDBMS). Como resultado, o modelo é ambíguo sobre como os dados interagem uns com os outros – como tudo se conecta.
8 Data Modeling Patterns in Redis é um excelente livro para aprender modelagem de dados no Redis. Ele discute oito modelos de dados que podem ser usados para criar aplicativos modernos sem as limitações de um banco de dados relacional tradicional, que pode ser proibitivamente caro. A plataforma NoSQL permite a integração de duas tabelas ou coleções separadas com uma tabela. Como resultado, eles poderão entender melhor seu relacionamento e encontrar todos os dados relevantes com mais facilidade. Cada tabela é sua própria visualização em aplicativos NoSQL, o que significa que seu desempenho é independente do aplicativo. Uma lista limitada (como listas de tamanho conhecido) é incorporada como uma lista ilimitada, enquanto uma lista ilimitada é incorporada separadamente como uma lista ilimitada. Neste caso, é o único, pelo que são necessárias as seguintes variáveis: o produto, o autor, a data de publicação, a classificação e o comentário.
O primeiro padrão tem relacionamentos muitos-para-muitos com lados ilimitados. Em um banco de dados relacional, você deve acompanhar vários tipos de produtos dividindo-os em tabelas. É possível diferenciar entre campos de tipo para coleções usando o Redis Stack. À medida que avança no padrão de balde, você reduzirá a sobrecarga armazenando e gerenciando dados de séries temporais. Muitos casos de uso podem ser aprimorados usando o padrão de revisão em conjunto com dados em tempo real. O NoSQL permite que você use esses padrões de várias maneiras para reduzir a complexidade das operações JOIN. Operações JOIN pesadas, como sistemas de RH, CMSs, catálogos de produtos e redes sociais, requerem o uso do padrão Tree and Graph.
Ele não depende do uso de um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (RDBMS) para reforço. Os dados podem ser armazenados em um disco, em uma unidade de memória ou em ambos. O uso de Redis e NoSQL para criar aplicativos é demonstrado em vários exemplos no Redis Launchpad.
Bancos de dados Nosql: a melhor maneira de armazenar dados não relacionais
Os bancos de dados Somenosql, por outro lado, podem ser executados em bancos de dados relacionais. MongoDB e Cassandra, por exemplo, usam o índice B-Tree, que é encontrado em um grande número de bancos de dados. O modelo gráfico usado no Neo4j não é compatível com bancos de dados relacionais. Os bancos de dados NoSQL estão se tornando populares porque são mais flexíveis e eficientes do que os bancos de dados convencionais . Não é nenhuma surpresa que um banco de dados nosql seja uma excelente escolha se você precisar de um modelo de dados que não seja baseado no modelo relacional.
Como projetar um banco de dados Nosql
Não há uma resposta definitiva para essa pergunta, pois a melhor maneira de projetar um banco de dados NoSQL depende das necessidades específicas do aplicativo. No entanto, existem algumas dicas gerais que podem ser seguidas para garantir que o banco de dados seja projetado de maneira ideal. Primeiramente, é importante entender os dados que serão armazenados no banco de dados e as relações entre os dados. Isso ajudará a determinar o melhor esquema para os dados. Em seguida, é importante escolher a tecnologia de banco de dados NoSQL certa para o aplicativo. Existem várias tecnologias diferentes disponíveis, cada uma com seus pontos fortes e fracos. Finalmente, é importante projetar o banco de dados para desempenho. Isso significa considerar coisas como indexação e sharding.
Com RDBMS normalizado, você pode aproveitar os pontos fortes inerentes do paradigma relacional. A principal vantagem dos bancos de dados NoSQL é que eles podem modelar agregados semiestruturados e entidades dinâmicas. Em vez de entidades e relacionamentos, você deve considerar como modelar NoSql em termos de hierarquia e agregações. a desnormalização, conforme definido no RDBMS, efetivamente desliga seu banco de dados para um banco de dados NoSQL. Se você precisar apenas de um subconjunto de uma agregação, precisará ingressar no código ou, se precisar de uma agregação de agregações, precisará analisá-la. É fundamental identificar seus relacionamentos o mais cedo possível.
Projeto Nosql
Um modelo de dados NoSQL, em oposição a uma abordagem orientada a aplicativos, concentra-se em como o aplicativo consultará os dados, e não nas relações dentro dos dados. Em vez de um esquema relacional rígido, os princípios de design do banco de dados NoSQL enfatizam a flexibilidade dos dados.
Como resultado, os bancos de dados NoSQL devem ser acompanhados por uma alteração correspondente na arquitetura do aplicativo. A complexidade do servidor é transferida dos bancos de dados baseados em SQL como parte da abordagem NoSQL. Neste artigo, veremos os vários aspectos do gerenciamento de dados e recomendaremos uma arquitetura que emprega a camada de gerenciamento de dados em vez de bancos de dados NoSQL. Os bancos de dados NoSQL orientados a objetos geralmente têm estruturas aninhadas para entidades de dados. Quando os filhos/subestruturas de um documento pai estão sempre acessíveis de dentro do documento, as estruturas de dados aninhadas funcionam bem. Relacionamentos bidirecionais podem ser evitados em alguns casos usando estruturas aninhadas. Os relacionamentos ainda são necessários em alguns aplicativos críticos.
É muito bem compreendido como gerenciar relacionamentos com RDBMSs tradicionais. Como podemos modelar relações usando bancos de dados NoSQL? Você pode tentar uma das duas estratégias. Uma maneira de reduzir ao mínimo a duplicação de dados é empregar estratégias de normalização. Uma opção é desnormalizar os dados, o que pode melhorar o desempenho da consulta. A abordagem NoSQL para gerenciamento de dados corre o risco de ser mal interpretada se tentar minar os pilares históricos de gerenciamento de dados de Edgar Codd. Como resultado, o acesso ao banco de dados deve ser visto como um componente interno da implementação e não como uma API reutilizável.
É fundamental manter a consistência dos dados no armazenamento e nos bancos de dados NoSQL. Os bancos de dados de documentos de valor-chave foram indexados usando uma API de índice semelhante à API de banco de dados de Berkeley. O W3C concluiu que os bancos de dados NoSQL devem ter acesso programático a índices em vez de acesso baseado em consulta, de acordo com relatórios. Como resultado, as restrições de validade e integridade dos dados ainda precisarão ser aplicadas. Movendo a validação para fora da camada de armazenamento, podemos centralizá-la em nossa camada de gerenciamento de dados. Sistemas de replicação baseados em consistência, em geral, podem ser implementados sobre sistemas de armazenamento de banco de dados individuais baseados em semântica transacional mais rígida. A replicação personalizada e a imposição de consistência são extremamente úteis para aplicativos que exigem maior integridade ou que exigem uma escalabilidade maior de consistência relaxada.
A resolução de conflitos no CouchDB usando a resolução de conflitos no estilo Multi-Version Concurency Control (MVCC) às vezes é ingênua. No Persevere 2.0, um modelo de dados pode ser definido e os produtos vinculados aos seus fabricantes. Como resultado de nossos esforços, o modelo de arquitetura MVC foi efetivamente implementado. A recapitalização desse tipo de camada de interface do usuário como mVC indica uma mudança na ênfase das preocupações de modelagem de dados na lógica da interface do usuário.
O que é Nosql e exemplo?
Um banco de dados NoSQL (também conhecido como SQL) é um tipo de banco de dados que armazena dados de maneira diferente de um banco de dados relacional. O termo NoSQL refere-se a um modelo de dados que permite o design de uma variedade de bancos de dados. Tipos de documento, tipos de valor-chave, tipos de colunas largas e gráficos são os mais comuns.
Qual é a arquitetura do Nosql?
Com a abordagem de banco de dados NoSQL , os servidores que executam bancos de dados baseados em SQL não precisam mais lidar com grandes quantidades de dados. Validação, controle de acesso, mapeamento de dados, atividades correlacionais, resolução de conflitos, manutenção de restrições de integridade e procedimentos acionados são todos removidos da camada de banco de dados.
As vantagens dos bancos de dados Nosql Cloud
Existem várias vantagens em usar um banco de dados em nuvem nosql sobre um banco de dados relacional tradicional. Eles são mais flexíveis em termos de escala. Eles funcionam melhor em termos de operações de leitura e gravação do que outros tipos de software. A terceira vantagem é que eles lidam melhor com alterações de dados.
Qual ferramenta é usada para design de banco de dados Nosql?
Hackolade, DbSchema e Cassandra Data Modeler são algumas das ferramentas de design de esquema de banco de dados NoSQL. O design do esquema visual do Hackolade é ideal para bancos de dados NoSQL de qualquer tipo. DbSchema extrai esquemas de bancos de dados NoSQL existentes e os converte em XML.
SQL ou Nosql?
Os modelos de dados NoSQL cresceram em popularidade porque são simples de usar e carecem de consistência entre os produtos. Os bancos de dados SQL facilitam a execução de consultas complexas em relação a dados estruturados, processando consultas e juntando dados em tabelas. A falta de consistência entre os bancos de dados NoSQL, bem como a necessidade de consultar dados com mais frequência, pode resultar em maior tempo de consulta. Se você precisar consultar dados rapidamente para fins analíticos, um banco de dados SQL é a solução mais provável. No entanto, se você precisar armazenar dados em um formato mais flexível e menos estruturado, um modelo de dados NoSQL pode ser mais adequado para você.
Documento Nosql
Os bancos de dados de documentos Nosql estão se tornando cada vez mais populares à medida que cresce a necessidade de soluções de gerenciamento de dados mais rápidas e flexíveis. Esses bancos de dados são projetados para fornecer alto desempenho, escalabilidade e flexibilidade, tornando-os ideais para uma ampla gama de aplicativos.
Bancos de dados orientados a documentos são uma abordagem moderna que emprega JSON em vez de colunas e linhas como armazenamento de dados. Ao trabalhar com dados semiestruturados, você pode lidar com questões que são mais difíceis de entender com RDBMSs. Os armazenamentos de documentos são uma solução natural e flexível para desenvolvedores ágeis, que podem trabalhar mais rapidamente usando-os. A linguagem de consulta expressiva e a indexação multifacetada fornecem uma variedade de opções de consulta. Você ainda pode se beneficiar da garantia do banco de dados relacional realizando transações ACID. Você pode aprender mais sobre como os sistemas distribuídos podem aumentar a escalabilidade e a resiliência de seus dados visitando o sitedistributedsystems.com. Os documentos individuais são unidades independentes, facilitando a distribuição entre os servidores sem prejudicar a localidade dos dados.
O uso de modelagem intuitiva e prática em bancos de dados de documentos permite que os modelos sejam lidos mais rapidamente do que aqueles usados em bancos de dados relacionais. Espera-se que a qualidade dos dados seja menor e há risco de deterioração dos dados devido a tabelas rígidas. Não há expansão nativa no banco de dados relacional, portanto, se você deseja particionar (fragmentar) seu banco de dados existente, terá que pagar por um sistema de expansão caro. Bancos de dados orientados a documentos podem armazenar vários tipos de documentos e geralmente não são obrigados a inserir nenhum campo. Apesar de cada campo ser distinto, há uma composição estrutural comum. Cada documento contém um ID exclusivo que pode ser usado para adicionar, alterar, excluir ou consultar informações. O encapsulamento de dados (ou informações) encapsulados geralmente é feito em formato padrão ou decodificação.
Bancos de dados orientados a documentos têm uma estrutura muito mais flexível do que um banco de dados tradicional . Os dados são salvos diretamente do documento em vez de colunas no banco de dados quando ele é consultado. Os únicos campos de dados que devem ser adicionados são aqueles relevantes para o conjunto de dados no armazenamento de documentos.
Por que os documentos são melhores que as tabelas relacionais para armazenar arquivos
Os documentos são frequentemente usados para armazenar arquivos porque são mais eficientes do que os bancos de dados relacionais para armazenamento de arquivos grandes. Documentos também têm a vantagem de serem convenientes para pesquisar e manipular.