Почему базы данных Nosql более масштабируемы, чем реляционные базы данных
Опубликовано: 2022-11-17Базы данных Nosql более масштабируемы, чем их реляционные аналоги, по ряду причин. Во-первых, базы данных nosql предназначены для распространения с нуля, а это означает, что они по своей природе более масштабируемы. Во-вторых, базы данных nosql обычно используют более простые модели данных, чем реляционные базы данных , что делает их более масштабируемыми. Наконец, базы данных nosql, как правило, более гибкие с точки зрения схемы и структуры данных, что также делает их более масштабируемыми.
Это система, способная поддерживать очень большие базы данных с чрезвычайно высокой частотой запросов и очень низкой задержкой. Чтобы веб-сайт был успешным, он должен быть масштабируемым и доступным, а также иметь большую базу пользователей. Для одновременного запуска нескольких экземпляров на серверах обычно используется горизонтальное масштабирование.
Вместо модели ACID базы данных NoSQL обычно используют модель BASE. Они обеспечивают масштабируемость в обмен на отказ от требований A, C и/или D. Если вам нужны гарантии ACID, вы можете подписаться на них в некоторых случаях, например, Cassandra. Хотя базы данных NoSQL обычно более масштабируемы, они не всегда достигают этого.
Базы данных SQL , как и базы данных NoSQL, можно масштабировать по горизонтали, тогда как базы данных NoSQL можно масштабировать по вертикали. Архитектуры баз данных SQL и NoSQL различаются тем, что базы данных SQL основаны на таблицах, тогда как базы данных NoSQL основаны на документах, ключах, графах или базах данных с широкими столбцами. База данных NoSQL лучше подходит для неструктурированных данных, таких как документы или JSON, тогда как базы данных SQL лучше подходят для многострочных транзакций.
NoSQL, с другой стороны, позволяет горизонтально масштабировать реальные веб-приложения и бизнес-приложения. Apache HBase, MongoDB и Cassandra — одни из самых популярных баз данных NoSQL .
Почему базы данных Nosql более масштабируемы?
Базы данных Nosql, как правило, более масштабируемы, чем их аналоги sql, потому что они предназначены для работы с большими данными. Они также более гибкие с точки зрения схемы, что означает, что они могут обрабатывать больше типов данных и структур. Наконец, базы данных nosql часто предназначены для распределения, что означает, что они могут быть распределены по нескольким серверам, что может еще больше улучшить масштабируемость.
Для приложений становится все более важным иметь возможность масштабирования. Точно так же крайне важно иметь хранилище данных, которое можно быстро и эффективно масштабировать. В основных дебатах лучше использовать базу данных «ASL» или «NoSQL»? Базы данных SQL существуют уже давно, тогда как базы данных NoSQL хорошо известны своей простотой масштабирования. Предположение, что базы данных NoSQL могут быть сегментированы только в определенных операциях, заложено в их конструкции. База данных ожидает квалификации для идентификации узла, в котором находятся данные, каждый раз, когда она запускает операцию с данными. Тот факт, что данные хранятся на нескольких машинах, упрощает выполнение операций с данными даже на самых неэффективных машинах.
В результате базы данных NoSQL можно масштабировать с помощью простых обычных машин. Когда используется система NoSQL, предполагается, что пользователь будет планировать и структурировать данные таким образом, чтобы все необходимые данные можно было получить одновременно для конкретной операции. Цель денормализации данных состоит в том, чтобы избежать их повреждения (предварительно подготовленные данные для работы). Соединения в NoSQL не должны быть многофункциональными или оптимизированными, хотя они возможны. С практической точки зрения, приложения NoSQL предполагают, что данные будут согласовываться во времени. Многие системы NoSQL также предоставляют переключатели для настройки согласованности в системе из соображений согласованности. При выборе архитектуры важным компонентом является оценка варианта использования и выбор подходящего хранилища данных на его основе.
Базы данных документов — отличный выбор для приложений с горизонтальным масштабированием, поскольку они могут быть распределены по нескольким узлам. Данные хранятся в автономных документах MongoDB, подобных MongoDB, которые представляют собой файлы, подобные JSON. Это позволяет легко получить доступ к нескольким узлам, распределяя документы по горизонтальному диапазону масштабирования. MongoDB также чрезвычайно надежен благодаря использованию сегментированных кластеров, которые позволяют передавать данные между несколькими узлами. База данных NoSQL имеет множество преимуществ помимо гибких моделей данных, горизонтального масштабирования, молниеносных запросов и простоты использования. Базы данных документов, базы данных типа «ключ-значение», хранилища с широкими столбцами и базы данных графов — это лишь некоторые из типов баз данных NoSQL. База данных NoSQL идеально подходит для приложений, требующих горизонтального масштабирования, поскольку ее легко распределять по нескольким узлам. MongoDB — отличный выбор для приложений, которым требуется платформа с горизонтальным масштабированием, поскольку она легко распределяется между несколькими платформами.
Как масштабируется база данных Nosql?
База данных NoSQL, с другой стороны, является горизонтально масштабируемой, что означает, что они могут обрабатывать увеличенный трафик за счет добавления дополнительных серверов. Базы данных NoSQL не только крупнее и мощнее, но и могут использоваться для больших или постоянно меняющихся наборов данных.
Как объясняет Рахим Ясин из Couchbase, мы можем понять несколько важных концепций. С ростом объемов данных организации все чаще ищут способы управления, хранения и извлечения из них ценности. Должен ли я масштабировать или масштабировать мою базу данных? Система ручного разделения позволяет распределять регистрационную информацию по ряду стоек регистрации. Это работает, потому что есть хорошее представление о том, какой будет схема. В результате, в случае автошардинга, вам нужно будет зайти в каждую будку, чтобы узнать, кто зарегистрировался с фамилией S. Шаблоны прямого доступа к ключу в базе данных документов обычно требуют доступа к конкретному документу с помощью одного ключа, как а также возможность перехода к другому документу с помощью соответствующей клавиши. Для выполнения этой задачи необходимо индексировать и запрашивать большое количество наборов данных.
Поскольку каждый узел должен участвовать в выполнении запроса, реализация метода уменьшения карты не имеет смысла. Когда объем данных растет, масштабирование в стиле РСУБД становится все менее и менее эффективным. Масштабируемая архитектура, которая поддерживает большой набор данных, скорее всего, обречена, как и одна очень большая точка отказа. Интернет является прекрасным примером кластера без общего доступа, который является чрезвычайно большим и чрезвычайно распределенным.
Вертикальное масштабирование стоит дороже и в некоторых случаях может не потребоваться. Из-за того, что проблемы могут быть распределены между большим количеством машин, горизонтальное масштабирование более рентабельно.
Крайне важно выбрать правильное решение для масштабирования, чтобы избежать проблем с производительностью, повышенной сложности и потери данных, которые могут возникнуть в результате неправильных решений по масштабированию.
Когда мне следует увеличить масштаб?
Есть несколько факторов, которые следует учитывать, прежде чем принять решение о том, стоит ли увеличивать масштаб. Первое, что вы должны знать, это то, с каким объемом данных работает ваше приложение. Одна машина базы данных может обрабатывать относительно большой объем данных, если данные относительно малы. Также ожидается, что больший объем данных приведет к увеличению объема обработки, необходимого для запуска приложения, и машина может больше не иметь возможности его обрабатывать.
Если данных относительно мало, нагрузка может обрабатываться одной машиной базы данных.
Когда стоит задуматься о масштабировании?
Если у вас есть проблема, которую можно решить, разделив большое количество машин на более мелкие, лучшим вариантом для вас может быть горизонтальное масштабирование. Если у вас есть веб-сайт, для которого требуется много серверов, и у вас недостаточно ЦП или ОЗУ, чтобы разместить их все в вашем центре обработки данных, вы можете добавить больше серверов в свой центр обработки данных, чтобы они справились с нагрузкой.
Увеличение количества серверов в вашем центре обработки данных может быть более рентабельным в определенных ситуациях, например, при работе с большим количеством машин, которые могут рассредоточиться.
Масштабирование вашего сервера: плюсы и минусы вертикального и горизонтального масштабирования
Вертикальное масштабирование обычно дороже, что затрудняет достижение того же уровня производительности. Хотя горизонтальное масштабирование, как правило, более эффективно, его сложнее настроить.
Почему базы данных Nosql лучше?
Базы данных Nosql часто считаются лучшими, чем их реляционные аналоги, по ряду причин. Во-первых, их, как правило, намного проще настроить и использовать — нет необходимости в сложном дизайне схемы или объектно-реляционном отображении. Во-вторых, они обладают высокой масштабируемостью и могут легко обрабатывать большие объемы данных. Наконец, они, как правило, более гибкие с точки зрения моделирования данных, упрощая хранение сложных структур данных и запросы к ним.
Индустрия баз данных NoSQL выросла в конце 2000-х с упором на масштабирование, быстрые запросы и упрощение программирования. Гибкость баз данных NoSQL, а также их способность к горизонтальному масштабированию и использованию гибких моделей данных делают их идеальными для разработчиков. Базы данных SQL (язык структурированных запросов) известны своими жесткими, сложными и табличными схемами, а также высокими требованиями к вертикальному масштабированию. В выпуске 4.0 MongoDB добавила многодокументные транзакции ACID, а в выпуске 4.2 MongoDB расширила поддержку, чтобы охватить сегментированные кластеры. № 1 содержит модели данных. Данные в базах данных NoSQL обычно оптимизируются для запросов, а не для дублирования данных.
Сжатие также доступно в некоторых базах данных No. NoSQL для уменьшения объема хранилища. Базы данных графов, например, могут быть полезны для анализа взаимосвязей, но они могут не предоставлять достаточно информации для повседневного использования. Если вы ищете базу данных для конкретного случая использования, технический документ «Где использовать MongoDB» поможет вам определить, какая база данных подходит именно вам. MongoDB Atlas — отличная база данных NoSQL для начала, потому что она одна из самых простых в использовании. Вы можете изучить MongoDB всего за 24 часа в Университете MongoDB, который предоставляет совершенно бесплатное онлайн-обучение.
Nosql предлагает другой способ обработки данных
Предпочтительно использовать NoSQL для хранения и управления данными. Простота и масштабируемость этого приложения делают его идеальным для использования. База данных NoSQL более надежна и имеет большую доступность.
Масштабируемость Nosql против Sql
Базы данных SQL являются вертикально масштабируемыми, что означает, что они могут масштабироваться за счет добавления дополнительных ресурсов (ЦП, памяти и т. д.) на один сервер. Базы данных NoSQL являются горизонтально масштабируемыми, что означает, что они могут масштабироваться за счет добавления дополнительных серверов.
Может быть трудно провести различие между огромным количеством систем баз данных, доступных сегодня. Администратор баз данных должен быть знаком с различиями между SQL, NoSQL и отдельными СУБД. В общем, базы данных NoSQL, в которых отсутствуют реляционные свойства, не полагаются на традиционные СУБД. Эти два продукта имеют пять основных отличий, а также некоторые ключевые отличия, отличающие их друг от друга. Архитектура master-slave баз данных NoSQL более горизонтально масштабируется за счет дополнительных серверов или узлов. Согласно теореме CAP, которая утверждает, что в любой распределенной базе данных одновременно могут быть гарантированы только два из следующих свойств: Крайне важно поддерживать и поддерживать сообщество. Базы данных SQL существуют уже давно, хорошо известны и имеют большой послужной список надежности.
Базы данных NoSQL не так безопасны, как реляционные базы данных, потому что они содержат меньше структур данных. Однако они более масштабируемы, что позволяет им стать более популярными. Несмотря на свою безопасность, реляционные базы данных могут быть не лучшим выбором для каждого приложения.
Масштабируемость реляционной и нереляционной базы данных
Масштабирование базы данных в нереляционных базах данных, таких как базы данных документов, отличается от масштабирования в реляционных базах данных, которые можно масштабировать только по вертикали (процессор, место на жестком диске и т. д.). Репликация базы данных влечет за собой создание нескольких баз данных на нескольких серверах, что обеспечивает синхронизацию данных.
В своей исследовательской работе 1970 года «Реляционная модель данных для больших общих банков данных» Э. Ф. Кодд из IBM ввел термин «реляционная база данных». Ключи используются для связывания информации из нескольких таблиц в реляционной базе данных. Microsoft SQL Server, Oracle Database, MySQL и IBM DB2 являются наиболее широко используемыми базами данных в мире. Использование системы управления реляционными базами данных (RDBMS) — отличный способ обеспечить точность и согласованность ваших данных. Для достижения ссылочной целостности необходимо использовать отношение как первичного, так и внешнего ключа. Запись должна быть удалена независимо от того, относится ли она к первичному ключу или к любой другой записи. Это предотвращает сохранение потерянной записи.
Таблицы, строки, первичные или внешние ключи нельзя найти в нереляционной базе данных, как в реляционной базе данных. Напротив, база данных NoSQL использует оптимизированную модель хранения для типа хранимых данных. Хранилища данных документов, столбцовые хранилища данных, хранилища ключей и значений, графы, индексы и базы данных графов являются наиболее часто используемыми базами данных NoSQL. База данных графов предназначена для упрощения хранения информации между сущностями. Объектно-реляционное сопоставление (ORM) — это новая возможность, представленная в базах данных NoSQL в качестве замены языка структурных запросов (SQL). Доступен ряд языков NoSQL, включая Java, Javascript,. NET и PHP.
Крайне важно различать два типа баз данных по двум причинам: их полезность сама по себе и варианты использования, которые они обслуживают. Ни одна из баз данных не лучше другой, но ни одна из них не имеет монополии на то, чтобы быть лучше другой. При выборе типа базы данных для вашего проекта учитывайте потребности организации, а также функциональность ее приложения.
Cassandra — это архитектура, предназначенная для обработки больших объемов данных с низкой задержкой. Cassandra достигает этого, используя схему репликации с кольцевым буфером. Схема репликации кольцевого буфера в системе позволяет реплицировать данные между двумя или более узлами. Схема репликации позволяет системе расти, не влияя на доступность данных. Apache Cassandra также отличается отказоустойчивостью. В результате, если узел выйдет из строя, другой узел в системе сможет реплицировать данные на отказавший узел. Возможность роста системы без негативного влияния на доступность данных является результатом этой отказоустойчивости. Это большая и надежная база данных, которая может эффективно обрабатывать большое количество транзакций.
Что проще масштабировать Rdbms или Nosql?
Несмотря на отсутствие возможностей масштабирования, реляционные СУБД обычно не масштабируются, в то время как более новые базы данных NoSQL предназначены для использования преимуществ новых узлов и обычно разрабатываются с учетом недорогого серийного оборудования.