Arquiteturas de banco de dados NoSQL: a abordagem orientada a colunas

Há várias arquiteturas diferentes que podem ser seguidas ao trabalhar com bancos de dados NoSQL , mas a mais comum é a abordagem orientada a colunas. Essa abordagem é frequentemente usada porque permite um esquema mais flexível, o que pode ser útil ao trabalhar com grandes quantidades de dados. Além disso, essa abordagem também pode ajudar a melhorar o desempenho, permitindo uma melhor compactação de dados.

O movimento NoSQL decolou nos últimos anos com modelos para armazenamento e recuperação de dados. Não é necessário criar uma tabela e armazenar os dados em várias linhas na chave estrangeira. No NoSQL, os dados são armazenados em um formato de chave-valor. Um banco de dados NoSQL é aquele que armazena grandes quantidades de dados em tempo real. Em um banco de dados NoSQL, a função hash é usada no nível superior, onde executa um algoritmo conhecido que recebe uma entrada de comprimento variável e produz uma saída de comprimento fixo. Quando esta chave é hash novamente, um mecanismo de banco de dados recupera o par de valores que corresponde à chave descoberta no banco de dados (se a chave existir). Em geral, existem três tipos de bancos de dados NoSQL: declarativo, semântico e gráfico. Há também armazenamentos de valores-chave, armazenamentos de documentos, gráficos e armazenamentos colunares.

Na arquitetura híbrida, diferentes modelos de banco de dados são usados ​​para criar um modelo híbrido. Se você usa uma arquitetura híbrida, pode trabalhar com SQL e NoSQL em um único sistema.

Qual arquitetura o Nosql segue?

A propriedade é um dos muitos recursos dos bancos de dados NoSQL. Ao contrário do ACID, que é um conjunto de propriedades, este é um conjunto de regras e diretrizes. A disponibilidade básica BA, o estado S-soft e a consistência E-even são indicadores de consistência E-even. Ao contrário de um banco de dados estruturado , que armazena dados em um formato específico, os dados em um banco de dados NoSQL são armazenados no formato de valor-chave.

Os administradores alteram a capacidade dos bancos de dados RDBMS e NoSQL de várias maneiras. A única maneira de aumentar a capacidade de um sistema relacional é adicionar hardware caro, CPUs mais rápidas e mais RAM. Um componente de rede com funções avançadas. nós, que são facilmente adicionados e removidos de acordo com a demanda, fornecem capacidade “elástica” em clusters NoSQL. Aplicativos de alto volume e baixa latência podem se beneficiar do uso de um banco de dados NoSQL que emprega uma arquitetura sem mestre. O banco de dados NoSQL difere de um banco de dados relacional porque incentiva uma abordagem de desenvolvimento de aplicativos pela primeira vez. Esse método de replicação de dados é usado nesses bancos de dados, que são todos os nós replicados ao mesmo tempo.

Os bancos de dados NoSQL fazem uso de várias 'formas' de objetos de dados, o que significa que eles podem coexistir e tornar os dados mais resilientes, mas também podem cometer mais erros. Os modelos de dados podem ser estruturados declarativamente em um banco de dados relacional em contraste com os modelos estruturados declarativos no esquema. Essa abordagem é frequentemente anulada pelo NoSQL, que dá ao desenvolvedor mais poder e geralmente é mais descentralizado no controle das estruturas de dados.

O banco de dados NoSQL do LinkedIn o torna uma excelente opção para a plataforma da rede. Os dados no LinkedIn mudam e mudam constantemente, tornando-o uma excelente escolha para uma empresa que busca fazer networking. Como o LinkedIn usa um banco de dados NoSQL, ele economiza uma quantidade significativa de tempo e recursos por não precisar reconstruir o banco de dados toda vez que houver uma alteração. Os usuários podem se manter atualizados sobre as últimas tendências e conexões respondendo ao site.

O que é arquitetura de banco de dados Nosql?

Os bancos de dados NoSQL são diferenciados por uma mudança em relação aos servidores baseados em SQL. A lógica de validação, controle de acesso, mapeamento de dados indexados que podem ser consultados, correlação entre dados relacionados, resolução de conflitos, manutenção de restrições de integridade e acionamento de procedimentos são removidos da camada de banco de dados.

No caso de bancos de dados NoSQL, é melhor também fazer uma mudança na arquitetura do aplicativo. A abordagem NoSQL, em oposição aos servidores baseados em SQL, enfatiza a simplicidade. Analisaremos o gerenciamento de dados com mais profundidade neste artigo e proporemos uma camada de gerenciamento de dados que combina bancos de dados NoSQL e os diferentes aspectos do gerenciamento de dados. a estrutura aninhada hierárquica em entidades de dados é um dos recursos mais usados ​​dos bancos de dados NoSQL. A estrutura de dados aninhada funciona elegantemente em situações nas quais o filho/subestrutura sempre pode ser acessado de dentro de um documento pai. Em alguns casos, estruturas aninhadas podem ajudar a eliminar relacionamentos bidirecionais desnecessários. Os relacionamentos, de fato, ainda são muito importantes em algumas aplicações do mundo real.

As relações entre RDBMSs tradicionais e outros bancos de dados foram totalmente compreendidas. Como modelamos relações e bancos de dados NoSQL? As várias abordagens podem ser resumidas como segue. Para evitar que os dados sejam duplicados, é recomendável usar estratégias de normalização. A desnormalização de dados também tem o potencial de melhorar o desempenho da consulta. Se as abordagens NoSQL estão tentando invalidar os pilares do gerenciamento de dados estabelecidos por Edgar Codd, elas estão indo na direção errada. Em vez de usar uma API reutilizável para acessar o banco de dados, essa abordagem se concentra na implementação do banco de dados.

O gerenciamento de consistência de dados torna-se um componente importante do armazenamento NoSQL porque exige a coleta e o gerenciamento de dados. A API BerkeleyDB é uma API de banco de dados de documento de valor-chave modelada após a API de banco de dados de documento de valor-chave indexada. De acordo com um relatório recente do W3C, é preferível usar índices programáticos em vez de índices baseados em consultas em bancos de dados NoSQL acessados ​​por meio do navegador. No entanto, isso não significa que as restrições de validade e integridade dos dados possam ser removidas. Mover a validação da camada de armazenamento para a camada de gerenciamento de dados reduz a necessidade de armazenamento. Em geral, um sistema de replicação baseado em consistência mais relaxado pode ser implementado em cima de cada sistema de armazenamento de banco de dados com base em semântica transacional mais rígida. A replicação personalizada e a imposição de consistência podem ser extremamente úteis em aplicativos em que algumas atualizações podem ser mais estáveis, enquanto outras podem ser mais relaxadas.

A resolução de conflitos com base na resolução de conflitos no estilo Multi-Version Concurency Control (MVCC), como a encontrada no CouchDB, pode ser ingênua. O Persevere 2.0 pode ser usado para definir um modelo de dados e vincular produtos a seus fabricantes. Implementamos totalmente o modelo MVC. Como resultado, acredito que esse tipo de camada de interface do usuário deva ser recapitalizado como mVC, o que reduz a ênfase nas questões de modelagem de dados na lógica da interface do usuário.

Os bancos de dados NoSQL são excelentes candidatos para armazenamentos de dados que exigem alto desempenho e escalabilidade. Eles podem lidar com muitos dados e são simples de usar. Os bancos de dados NoSQL, além de extremamente confiáveis ​​e capazes de lidar com altas cargas de tráfego, também são extremamente adaptáveis.

O que é sem esquema Por que o Nosql segue a arquitetura sem esquema?

Um esquema é um projeto ou plano usado para construir um banco de dados. Um esquema pode conter regras que controlam quais dados são permitidos no banco de dados, bem como como os dados são organizados.
Os bancos de dados NoSQL costumam seguir uma arquitetura “sem esquema”. Isso significa que eles não impõem um esquema específico nos dados armazenados neles. Isso pode ser visto como uma grande vantagem, pois permite muito mais flexibilidade na maneira como os dados podem ser armazenados e recuperados.

O termo bancos de dados “sem esquema” foi recentemente popularizado na indústria de TI. Em vez de colocar bancos de dados sem esquema nas mãos dos desenvolvedores, é hora de levá-los ao mercado aberto. Quando os dados são armazenados em um banco de dados sem esquema, eles são armazenados como um par Chave/Valor (também conhecido como KV) ou um documento JSON. Um banco de dados sem esquema, ao contrário de uma linha em um banco de dados relacional, pode ter a capacidade de alterar completamente o estado de uma linha de conta. Tudo o que é necessário para determinar como agrupar entidades é um único atributo de uma entidade. A maior parte dessa atividade é completamente eliminada dos bancos de dados sem esquemas. Este é um duro golpe para uma empresa cuja sobrevivência depende fortemente de seus dados.

Para atender à latência, equipamentos de última geração devem ser adquiridos com alto custo de capital e operação. Um erro de implantação manual pode resultar em atrasos de vários dias ou meses. Devido ao seu modelo flexível de armazenamento de dados, os bancos de dados NoSQL reduzem migrações complexas e alteram a sincronização. Você pode definir uma exibição de dados em vez de ter que lutar por ela em um banco de dados sem esquema. Um banco de dados Schemaless não requer o desenvolvimento ou implantação de infraestrutura complexa/proprietária, bem como grandes despesas operacionais ou de capital. Com o toque de um botão, uma pequena instância pode ser dimensionada para quase qualquer tamanho.

Essa liberdade pode libertar e desafiar você. A capacidade de alterar os dados sem medo de quebrar o aplicativo pode ser libertadora. Pode ser difícil encontrar um esquema que seja flexível e eficiente, bem como estruturar os dados da melhor maneira possível. Um banco de dados sem esquema, ao contrário de um RDBMS tradicional , tem seu próprio conjunto de desafios e pode fornecer flexibilidade e eficiência significativas quando comparado aos RDBMSs tradicionais.

Qual das opções a seguir é a arquitetura Nosql mais simples?

Existem muitos tipos diferentes de arquiteturas NoSQL, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens. A arquitetura NoSQL mais simples é o armazenamento de valor-chave, que é um tipo muito básico de banco de dados NoSQL. Os armazenamentos de valor-chave são muito rápidos e escaláveis, mas não são muito flexíveis e não oferecem suporte a consultas complexas.

Um banco de dados NoSQL pode armazenar dados em vez de um banco de dados relacional. Eles são construídos para serem adaptáveis, escaláveis ​​e capazes de responder rapidamente aos requisitos modernos de gerenciamento de dados de negócios. O termo NoSQL refere-se a uma ampla variedade de tipos de bancos de dados, incluindo bancos de dados de documentos puros, armazenamentos de valor-chave, bancos de dados de colunas largas e bancos de dados de grafos. Com o surgimento das 2.000 empresas globais, os bancos de dados NoSQL estão ganhando força como meio de potencializar aplicativos de missão crítica. Existem cinco grandes tendências que tornam os bancos de dados relacionais difíceis de usar devido aos seus desafios técnicos. Devido ao seu modelo de dados fixo, os bancos de dados relacionais não suportam muito bem o desenvolvimento ágil. Ao usar NoSQL, o modelo de dados é definido pelo modelo de aplicativo.

A modelagem de dados não é definida no NoSQL no sentido tradicional. Os dados são armazenados no formato JSON como parte de um banco de dados orientado a documentos. As estruturas ORM não são mais necessárias e o processo de desenvolvimento é simplificado. N1QL (pronuncia-se níquel), uma poderosa linguagem de consulta que estende SQL para JSON, foi introduzida no Couchbase Server 4.0. Ele também suporta uma matriz (GROUP BY), classificação (SORT BY), junções (LEFT OUTER / INNER) e outras instruções além de apenas SELECT / FROM / WHERE. Os benefícios dos bancos de dados distribuídos NoSQL são numerosos, incluindo o uso de uma arquitetura escalável e nenhum ponto único de falha. A capacidade de fornecer um serviço rápido e eficiente está se tornando cada vez mais importante à medida que mais interações com os clientes são realizadas on-line por meio de aplicativos móveis e da web.

Os bancos de dados NoSQL vêm em vários tamanhos, são fáceis de instalar e podem ser configurados para atender a requisitos específicos. Eles foram projetados para permitir o movimento de leituras, gravações e armazenamento. Eles podem gerenciar e monitorar clusters de vários tamanhos, bem como conduzir operações em todas as escalas. Você não precisa instalar nenhum software para executar um banco de dados NoSQL: é tão simples quanto armazenar dados em um banco de dados NoSQL distribuído. Além disso, o uso de roteadores de hardware permite falhas imediatas, eliminando a necessidade de esperar que o banco de dados detecte um problema e execute um processo de recuperação independente. As estruturas de dados baseadas em NoSQL estão se tornando cada vez mais populares como parte dos aplicativos atuais da Web, móveis e Internet das Coisas (IoT).

A arquitetura dos bancos de dados NoSQL é baseada em colunas. Isso significa que os dados são armazenados em linhas e colunas como em um banco de dados regular . Em contraste com um banco de dados regular, os bancos de dados NoSQL são projetados para fornecer desempenho em vez de consistência. Por serem projetados para um grande volume de dados, eles não são limitados por sua capacidade de responder rapidamente às mudanças. Não faz diferença que tipo de dados é um banco de dados NoSQL: ele pode ser usado para armazenamento de dados em larga escala. Também é uma boa opção para empresas que precisam responder a mudanças rápidas. Eles podem pesquisar dados de forma rápida e fácil porque os bancos de dados NoSQL são baseados em colunas. Devido ao seu acesso rápido a informações específicas, essas soluções são uma excelente opção para empresas que buscam respostas rápidas. Também é uma boa ideia para empresas que exigem grandes quantidades de dados usar bancos de dados NoSQL. Como resultado, eles são uma excelente opção para empresas que precisam de servidores adicionais. Os bancos de dados NoSQL podem ser facilmente expandidos usando estruturas de dados baseadas em colunas. Como resultado, a adição de mais dados aos bancos de dados não precisa comprometer o desempenho dos negócios. Um banco de dados NoSQL é uma boa opção para empresas que precisam armazenar uma grande quantidade de dados.

Nosql Introdução

Nosql é um banco de dados que armazena dados em um formato diferente do formato relacional tradicional . Embora os bancos de dados nosql possam assumir muitas formas diferentes, todos eles compartilham a característica comum de serem escaláveis ​​e fáceis de usar.

Um banco de dados relacional é o resultado de um artigo de 1970 da EFCodd intitulado Um modelo relacional de dados para grandes bancos de dados compartilhados. Um sistema distribuído é aquele que emprega muitos computadores e componentes de software se comunicando uns com os outros através de uma rede de computadores. Para que o sistema atinja um objetivo comum, os computadores devem interagir uns com os outros e compartilhar recursos. Um sistema de computação distribuído tem um poder de computação maior do que outros tipos de sistemas devido à sua alta velocidade de computação. Ao contrário dos bancos de dados relacionais tradicionais , os bancos de dados NoSQL não requerem o uso de SQL ou outros algoritmos semelhantes. Quando um sistema NoSQL é usado, ele pode armazenar dados muito mais rapidamente porque aproveita a expansão. Carlo Strozzi cunhou o termo NoSQL em 1998 para uma ideia de negócio.

Os bancos de dados tradicionais têm quatro características óbvias em comum: são relacionais, são distribuídos, não são relacionais e não obedecem à atomicidade, consistência, isolamento ou durabilidade. De acordo com o Teorema CAP, existem três requisitos fundamentais que devem ser atendidos durante o desenvolvimento de aplicativos para sistemas distribuídos. De acordo com o teorema CAP, os sistemas de computadores distribuídos não podem garantir que todas essas três propriedades estejam presentes ao mesmo tempo. Os bancos de dados NoSQL são classificados em quatro categorias (as mais comuns são as categorias). Uma aresta ou arco é um conjunto finito (ou mutável) de pares ordenados em estruturas de dados grafos.