ฐานข้อมูล NoSQL: คุณสมบัติและประโยชน์
เผยแพร่แล้ว: 2023-02-13ฐานข้อมูล NoSQL มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป คุณสมบัติหลักของฐานข้อมูล NoSQL ได้แก่ ความสามารถในการปรับขนาด ความยืดหยุ่น และประสิทธิภาพ ความสามารถในการปรับขนาดคือความสามารถของฐานข้อมูลในการจัดการข้อมูลและการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้น ฐานข้อมูล NoSQL สามารถปรับขนาดตามแนวนอนโดยเพิ่มโหนดเพิ่มเติมในระบบ หรือในแนวตั้งโดยเพิ่มทรัพยากรให้มากขึ้นในโหนดเดียว ความยืดหยุ่นคือความสามารถของฐานข้อมูลในการจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบต่างๆ ซึ่งรวมถึงข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง เช่น ข้อความหรือรูปภาพ รวมถึงข้อมูลที่มีโครงสร้าง เช่น ข้อมูลแบบตาราง ประสิทธิภาพคือความสามารถของฐานข้อมูลในการจัดการปริมาณงานข้อมูลระดับสูง ฐานข้อมูล NoSQL สามารถออกแบบให้มีความพร้อมใช้งานสูงและเวลาแฝงต่ำ
ฐานข้อมูล NoSQL มีโครงสร้างการจัดเก็บที่ยืดหยุ่น ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ไม่ซ้ำใคร ฐานข้อมูล NoSQL สามารถจัดเก็บได้ทั้งข้อมูลที่มีโครงสร้างและไม่มีโครงสร้าง ฐานข้อมูลเอกสาร คือฐานข้อมูลที่สามารถใช้สตริง เส้นทาง หรือ URL เพื่อระบุเอกสารที่จัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล ฐานข้อมูลคีย์-ค่าซึ่งเป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดของฐานข้อมูล No SQL ทำงานได้ดีและใช้งานง่าย ข้อมูลถูกเก็บไว้ในโหนดและขอบของฐานข้อมูลกราฟ โหนดประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับบุคคล สถานที่ และสิ่งของ ในขณะที่ขอบมีข้อมูลเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างกัน เมื่อมีการใช้ข้อมูลที่จัดเก็บในฐานข้อมูล NoSQL จะใช้คำสั่งเช่น GET, PUT และ INCLUDE
เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับโมเดลเชิงสัมพันธ์หรือ SQL คำว่า NoSQL จึงหมายถึง สถาปัตยกรรมฐานข้อมูล ที่มีการกระจายสูง ความสามารถในการปรับขนาดสูง ความพร้อมใช้งานสูง และความทนทานต่อข้อผิดพลาด รวมถึงข้อมูลกระจัดกระจายจำนวนมาก (จำนวนมาก
LDA ไม่เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้างในฐานข้อมูล NoSQL ฐาน ข้อมูล ฐานข้อมูล NoSQL สามารถเก็บข้อมูลที่ไม่ต้องการข้อมูลที่มีโครงสร้าง
ระบบ NOSQL คืออะไร? ระบบจัดการฐานข้อมูล NoSQL เป็นระบบที่ไม่เป็นไปตามโมเดล ระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งใช้ภาษาคิวรีที่มีโครงสร้าง (SQL)
นอกจากฐานข้อมูลเอกสารล้วน ที่เก็บคีย์-ค่า ฐานข้อมูลคอลัมน์กว้าง และฐานข้อมูลกราฟแล้ว ยังมีฐานข้อมูล NoSQL มากมาย
ลักษณะทั่วไป 3 ประการของฐานข้อมูล Nosql คืออะไร
คุณสมบัติพื้นฐาน 3 ประการของฐานข้อมูล NoSQL ได้แก่ การปรับขนาด การจำลองแบบ และโครงสร้างข้อมูล ดังแสดงในรูปที่ 1
ฐานข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงสัมพันธ์ ที่จัดเก็บข้อมูลในรูปแบบอื่นที่ไม่ใช่ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะเรียกว่าฐานข้อมูล NoSQL ฐานข้อมูล NoSQL ไม่ต้องการสคีมาตายตัว ไม่ต้องการการรวม หรือต้องมีการปรับขนาด ฐานข้อมูล NoSQL เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมหาศาลในฐานข้อมูลแบบกระจาย บริษัทต่างๆ เช่น Twitter, Facebook และ Google รวบรวมข้อมูลผู้ใช้หลายเทราไบต์ทุกวัน สถาปัตยกรรมที่ไม่มีการแชร์หมายความว่าฐานข้อมูล NoSQL แบบกระจายไม่มีหน่วยเก็บข้อมูลหรือหน่วยควบคุมแบบรวมศูนย์ หากคุณทำเช่นนี้ คุณจะไม่ต้องการให้ปรับใช้และจัดการฐานข้อมูลเดียวกันอีกต่อไป เนื่องจากข้อมูลถูกแจกจ่ายระหว่างสำเนาหลายชุดของฐานข้อมูล จึงยังคงสามารถเข้าถึงได้ไม่ว่าจะเก็บไว้ที่ใด
ทุกอย่างในที่เก็บคีย์-ค่าเป็นทั้งคีย์และค่า มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลในสภาพแวดล้อมเซิร์ฟเวอร์ ฐานข้อมูลเอกสารโดยพื้นฐานแล้วเป็นคอลเล็กชันของคอลเล็กชันคีย์-ค่าเวอร์ชันอื่นๆ ในรูปแบบเช่น JSON สามารถจัดเก็บเอกสารกึ่งโครงสร้างได้ ในทางกลับกัน SQL ใช้ภาษาคิวรีแบบประกาศในระดับสูง วิธีการนี้เป็นการสืบค้นฐานข้อมูลเหล่านี้ตามแบบจำลองของข้อมูล อินเทอร์เฟซ RESTful มีอยู่ในแพลตฟอร์ม NoSQL จำนวนมากที่อนุญาตให้เข้าถึงข้อมูลได้
ฐานข้อมูลกราฟเป็นฐานข้อมูลแบบหลายความสัมพันธ์ ตรงข้ามกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่มีตารางเชื่อมต่อกันอย่างหลวมๆ ฐานข้อมูลกราฟ ตรงกันข้ามกับฐานข้อมูลประเภทอื่นๆ คือใช้แบ็กเอนด์เดียวในการจัดการโมเดลข้อมูลหลายตัว ฐานข้อมูลหลายรุ่นเป็นแนวคิดใหม่ใน โลกของ NoSQL และฐานข้อมูลประเภทนี้จะได้รับความสนใจมากขึ้นในอนาคต การจัดอันดับของฐานข้อมูลที่ได้รับความนิยมสูงสุดสามารถดูได้ที่ http://db-engines.com/en/ranking/ และคุณยังสามารถดูว่าความคืบหน้ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรตั้งแต่คุณเยี่ยมชมครั้งล่าสุด
ฐานข้อมูล NoSQL กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น อันเป็นผลมาจากความสามารถในการปรับตัวและปรับขนาดได้ง่าย ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้าง แต่อาจมีประโยชน์ในการจัดการชุดข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างจำนวนมาก
มีคีย์หลักใน Nosql หรือไม่
คีย์หลักเป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับบันทึกในตารางฐานข้อมูล คีย์หลักสามารถเป็นได้ทั้งคอลัมน์เดียวหรือคีย์ผสมที่ประกอบด้วยหลายคอลัมน์ ในฐานข้อมูล NoSQL คีย์หลักจะใช้ในการจัดทำดัชนีและดึงเอกสาร ไม่มีแนวคิดเกี่ยวกับคีย์นอกในฐานข้อมูล NoSQL ดังนั้นคีย์หลักจึงเป็นหนทางเดียวในการระบุเอกสารโดยไม่ซ้ำกัน
หากคุณไม่ระบุ ID ใน _id MongoDB Id Object จะถูกเติมโดยอัตโนมัติ ในฟิลด์นั้น คุณสามารถป้อนข้อมูลเพิ่มเติมที่คุณต้องการ คุณควรอย่าลังเลที่จะถามคำถามใด ๆ ที่คุณอาจมี
โครงสร้างฐานข้อมูล Nosql
ฐานข้อมูล Nosql เป็นฐานข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงสัมพันธ์ซึ่งมักใช้สำหรับแอปพลิเคชันข้อมูลขนาดใหญ่ โดยปกติแล้วจะปรับขนาดได้และยืดหยุ่นกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ แต่อาจลดคุณลักษณะบางอย่างที่ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มีให้
ฐานข้อมูล NoSQL (ทั้ง SQL และภาษาคิวรีที่มีโครงสร้าง) ซึ่งใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมากได้รับความนิยม ฐานข้อมูลประเภทนี้ไม่เหมือนกับ RDBMS ตรงที่อนุญาตให้จัดการข้อมูลแทนการจัดเก็บ ฐานข้อมูล NoSQL มีข้อได้เปรียบหลักสามประการโดยทั่วไป ได้แก่ การปรับขนาด การจำลองแบบ และความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพของ คลัสเตอร์ฐานข้อมูล NoSQL ได้รับผลกระทบจากความสามารถในการขยายขนาดเมื่อมีการแจกจ่ายระหว่างเครื่องที่มีอยู่จริงหลายเครื่อง ใช้เพื่อวัดความแข็งแกร่งของความสมบูรณ์ของระบบข้อมูล ระบบความพร้อมใช้งานสูงคือระบบที่สามารถทำงานต่อไปได้หลังจากพาร์ติชันเครือข่ายหรือเครื่องจริงล้มเหลว ผลลัพธ์การวัดประสิทธิภาพที่ได้รับจากซอฟต์แวร์การวัดประสิทธิภาพที่กำหนดเองตาม YCSB จะถูกนำเสนอ
ผลลัพธ์การวัดประสิทธิภาพที่ได้รับจากซอฟต์แวร์การวัดประสิทธิภาพที่กำหนดเองสามารถดำเนินการได้โดยอัตโนมัติตามรายการ (1) และ (2) บริการเครือข่ายสังคม เช่น บทความในบล็อก ถือว่าเป็นบริการที่ข้อมูลผู้ใช้ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ในการดำเนินการเปรียบเทียบ MongoDB ได้รับเลือกเนื่องจากรองรับการขยายขนาด การจำลองแบบ และโครงสร้างข้อมูลที่ยืดหยุ่น สำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ประสิทธิภาพการกู้คืนหลังจากเครื่องหยุดทำงานช้ากว่าชุดข้อมูลขนาดเล็ก สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเข้าถึงดิสก์ที่เพิ่มขึ้นสำหรับการอ่านข้อมูลบนเครื่องที่มีข้อมูลจำลองอยู่บนเครื่องที่หยุดทำงาน เมื่อมีการขยายระบบหรือตัดการเชื่อมต่อเครื่อง ขนาดของข้อมูลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพของฐานข้อมูล
ประเภทของฐานข้อมูล Nosql
ฐานข้อมูล NoSQL มีสี่ประเภทหลักๆ ได้แก่ ฐานข้อมูลคีย์-ค่า คอลัมน์ เอกสาร และกราฟ ฐานข้อมูลคีย์-ค่าเก็บข้อมูลในลักษณะที่ไม่มีสคีมาโดยเป็นชุดของคู่คีย์-ค่า ฐานข้อมูลคอลัมน์ เช่น Apache Cassandra เก็บข้อมูลในคอลัมน์แทนแถว ฐานข้อมูลเอกสาร เช่น MongoDB จัดเก็บข้อมูลในรูปแบบเอกสารคล้าย JSON ฐานข้อมูลกราฟ เช่น Neo4j เก็บข้อมูลเป็นกราฟของโหนดและความสัมพันธ์
เป็นหมวดหมู่ที่อ้างถึงระบบทางเลือกใดๆ กับฐานข้อมูล SQL แบบดั้งเดิม พวกเขาใช้แบบจำลองข้อมูลที่แตกต่างจากแบบจำลองตารางแถวและคอลัมน์แบบดั้งเดิมที่ใช้ในระบบการจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ นอกจากนี้ ฐานข้อมูล NoSQL แตกต่างกันอย่างมากจากฐานข้อมูลอื่น ฐานข้อมูลเอกสารที่ใช้บ่อยที่สุดมักถูกนำไปใช้กับสถาปัตยกรรมแบบสเกลเอาต์ แพลตฟอร์มอีคอมเมิร์ซ แพลตฟอร์มการซื้อขาย และแพลตฟอร์มการพัฒนาแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่คือตัวอย่างทั้งหมดของแอปพลิเคชันธุรกิจ หากคุณเปรียบเทียบ MongoDB และ Postgres จะมีการเปรียบเทียบฐานข้อมูล NoSQL ชั้นนำอย่างครอบคลุม ฐานข้อมูลคอลัมน์สามารถรวมค่าของคอลัมน์ในไม่กี่วินาที
เนื่องจากวิธีเขียนข้อมูลจึงเป็นเรื่องยากสำหรับพวกเขาที่จะเขียนให้สอดคล้องกัน เป้าหมายของฐานข้อมูลกราฟคือการเพิ่มประสิทธิภาพการจับข้อมูลและการค้นหา เพื่อค้นหาและรวบรวมองค์ประกอบข้อมูล ตรงกันข้ามกับ SQL JOINING ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง อนุญาตให้คุณรวมหลายตารางเข้าด้วยกัน
ฐานข้อมูล Nosql ยอดนิยมคืออะไร?
ฐานข้อมูล NoSQL ซึ่งรวมถึง MongoDB เป็นโครงสร้างข้อมูลโอเพ่นซอร์สที่เก็บเอกสาร
ข้อดีของ Nosql
ข้อดีบางประการของฐานข้อมูล NoSQL ได้แก่ ความสามารถในการปรับขนาดได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ รวมถึงความสามารถในการจัดการประเภทข้อมูลที่หลากหลายมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว ฐานข้อมูล NoSQL จะทนต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างข้อมูลได้ดีกว่า ดังนั้นจึงสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อรองรับข้อกำหนดใหม่ได้อย่างง่ายดาย ประการสุดท้าย ฐานข้อมูล NoSQL มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพมากกว่าทั้งในแง่ของพื้นที่จัดเก็บและพลังการประมวลผล ซึ่งสามารถนำไปสู่การประหยัดต้นทุนได้
สามารถสร้างฐานข้อมูล NoSQL เพื่อตอบสนองต่อข้อจำกัดของ ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์แบบดั้งเดิม ฐานข้อมูล NoSQL มักปรับขนาดได้มากกว่าและทำงานได้ดีกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เมื่อเปรียบเทียบกับโมเดลเชิงสัมพันธ์ พวกมันมีความยืดหยุ่นและใช้งานง่ายกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการพัฒนาในระบบคลาวด์ จำเป็นต้องมีการแปลงจำนวนน้อยลงเมื่อจัดเก็บหรือดึงข้อมูล สามารถจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลได้หลายวิธี ทำให้ง่ายต่อการจัดการและเข้าถึง ฐานข้อมูล NoSQL จำนวนมากมีสคีมาที่นักพัฒนาสามารถแก้ไขได้ตามอัธยาศัย นอกจากนี้ เนื่องจากง่ายต่อการปรับเปลี่ยน ฐานข้อมูลจึงสามารถขยายไปยังข้อมูลประเภทใหม่ได้
เนื่องจากฐานข้อมูล NoSQL จัดเก็บข้อมูลในรูปแบบดั้งเดิม นักพัฒนาสามารถเลือกที่จะจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบดั้งเดิม แทนที่จะปรับให้เข้ากับระบบของตน นักพัฒนาที่สนใจฐานข้อมูล NoSQL มักจะอยู่ในชุมชนนี้ การกำหนดค่าฐานข้อมูลโดยใช้คลัสเตอร์ของคอมพิวเตอร์ยังช่วยให้สามารถขยายและย่อฐานข้อมูลได้โดยอัตโนมัติ
ข้อดีข้อเสียของฐานข้อมูล Nosql
ฐานข้อมูล NoSQL นอกจากความสามารถในการปรับขนาดและใช้งานง่ายแล้ว ยังมีข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ยังมีข้อบกพร่องนอกเหนือจากปัญหาความเข้ากันได้ของ SQL และการขาดมาตรฐาน นอกจากนี้ ฐานข้อมูล NoSQL มีภาษาคิวรีของตัวเอง ทำให้ยากต่อการแก้ไขปัญหาคิวรีงาน
ความแตกต่างระหว่าง Sql และ Nosql
มีความแตกต่างมากมายระหว่างฐานข้อมูล SQL และ NoSQL แต่ความแตกต่างพื้นฐานที่สุดคือวิธีที่แต่ละ ฐานข้อมูลจัดเก็บข้อมูล ฐานข้อมูล SQL จัดเก็บข้อมูลในรูปแบบตาราง โดยแต่ละแถวจะแทนระเบียนเดียว และแต่ละคอลัมน์จะแทนเขตข้อมูลในระเบียนนั้น ฐานข้อมูล NoSQL จัดเก็บข้อมูลในรูปแบบที่ยืดหยุ่นกว่า ซึ่งมักจะเป็นเอกสาร JSON สิ่งนี้ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดระเบียบข้อมูล แต่อาจทำให้การดำเนินการบางอย่างยากขึ้น
ภาษาคิวรีที่มีโครงสร้าง (SQL) ถูกใช้ในระบบการจัดการฐานข้อมูลส่วนใหญ่ สามารถจัดเก็บและดึงข้อมูลในลักษณะที่ไม่ใช่ตารางโดยใช้ NoSQL ในส่วนนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสียซึ่งคุณสามารถสรุปได้โดยศึกษาข้อดีและข้อเสีย ภาษาการเขียนโปรแกรมที่สำคัญที่สุดใน RDBMS คือ SQL และ NoSQL เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้าง ไม่มีโครงสร้าง และกึ่งโครงสร้าง ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณและประเภทของโครงการที่คุณกำลังทำอยู่ แบบแรกเน้นการสืบค้นที่ซับซ้อนพร้อมความสอดคล้องของข้อมูลและคุณสมบัติ ACID ในขณะที่แบบหลังเป็นแบบออบเจกต์มากกว่าและเหมาะสำหรับ ประเภทการจัดเก็บข้อมูล จำนวนมาก
ฐานข้อมูล Nosql: ข้อดีข้อเสีย
ฐานข้อมูลเหล่านี้กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเนื่องจากมีข้อดีหลายประการเหนือฐานข้อมูล SQL ตัวอย่างเช่น ฐานข้อมูล NoSQL ไม่มีความสัมพันธ์ของชนิดข้อมูล ซึ่งทำให้ประมวลผลได้เร็วขึ้นมาก เนื่องจากมีความเสถียรมากกว่าและรับประกันความสมบูรณ์ของข้อมูล จึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับธุรกรรมที่มีภาระงานมากหรือข้อกำหนดที่ซับซ้อน ในทางกลับกัน ข้อมูลในฐานข้อมูล NoSQL นั้นไม่เร็วเท่าข้อมูลในฐานข้อมูล SQL