ข้อความค้นหา Nosql เร็วกว่าข้อความค้นหาเชิงสัมพันธ์ – นี่คือเหตุผล

เผยแพร่แล้ว: 2023-01-22

ข้อความค้นหา Nosql นั้นเร็วกว่าข้อความค้นหาเชิงสัมพันธ์ด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก ฐานข้อมูล nosql ได้รับการออกแบบโดยทั่วไปให้ปรับขนาดได้มากกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ซึ่งหมายความว่าสามารถรองรับผู้ใช้พร้อมกันจำนวนมากขึ้นและรับข้อมูลได้มากขึ้นโดยที่ประสิทธิภาพไม่ลดลง ประการที่สอง ฐานข้อมูล nosql มักจะใช้แบบจำลองข้อมูลที่เรียบง่ายกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ซึ่งหมายความว่าสามารถหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการดำเนินการรวมที่ซับซ้อนได้ สุดท้าย ฐานข้อมูล nosql มักจะได้รับการออกแบบให้ทำงานบนฮาร์ดแวร์สินค้าโภคภัณฑ์ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีราคาถูกและปรับขนาดได้มากกว่าฮาร์ดแวร์ระดับไฮเอนด์ที่จำเป็นในการเรียกใช้ ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

โดยทั่วไปแล้ว ระบบ NoSQL ไม่สามารถจัดเตรียมพีชคณิตเชิงสัมพันธ์หรือภาษาคิวรีที่มีโครงสร้างสูงได้ กรณีการใช้งานจำนวนมากสามารถแก้ไขได้ง่ายด้วยโซลูชัน NoSQL เนื่องจากสร้างขึ้นจากโครงสร้างใหม่ที่หลากหลาย การรับประกันความสอดคล้องและข้อกำหนดเฉพาะเค้าโครงดิสก์ไม่จำเป็นใน RDBMS แบบดั้งเดิม เป็นเรื่องปกติที่โซลูชันจะถูกแยกย่อยและปรับขนาดในแนวนอน (ไม่ง่ายนักกับ SQL!) ผลที่ตามมาคือ การอ่านตามลำดับจะลดการเขียนดิสก์ลงและขยายประสิทธิภาพของดิสก์ อย่างไรก็ตาม หากคุณไม่ต้องการ SQL Server ก็เพียงพอแล้ว เว้นแต่คุณจะทำ การใช้เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับงานที่เหมาะสมอาจส่งผลให้ PostgreSQL หรือ MySQL กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น

ฐานข้อมูล SQL ปกติจะเก็บข้อมูลในตารางตรรกะมากกว่าข้อมูลที่ซ้ำซ้อนเพราะเป็นฐานข้อมูลมาตรฐาน ในกรณีนี้ ฐานข้อมูล SQL มีประสิทธิภาพดีกว่าฐานข้อมูล NoSQL สำหรับการรวม การดึงข้อมูล การดำเนินการค้นหา และอื่นๆ

ข้อดีหลายประการของฐานข้อมูล NoSQL คล้ายกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ฐานข้อมูล NoSQL มีความหลากหลายมากในแง่ของโมเดลข้อมูล ความสามารถในการปรับขนาด ความเร็วในการสืบค้น และความง่ายในการใช้งาน สคีมาในฐานข้อมูล NoSQL โดยทั่วไปมีความยืดหยุ่นสูง

ฐานข้อมูล NoSQL สร้างขึ้นเพื่อจัดการกับโมเดลข้อมูลโดยเฉพาะ และมีสคีมาที่สามารถใช้สร้างแอปพลิเคชันสมัยใหม่ได้ สามารถสร้างฐานข้อมูล NoSQL เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ในระดับต่างๆ โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย

การใช้งานฐานข้อมูล NoSql นั้นเรียบง่ายและมักจะใช้เซิร์ฟเวอร์ราคาถูกเพื่อจัดการข้อมูลและธุรกรรมจำนวนมหาศาล ในขณะที่ฐานข้อมูล RDBMS นั้นมีราคาแพงและจำเป็นต้องใช้เซิร์ฟเวอร์และระบบจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ ด้วยเหตุนี้ การจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลใน NoSQL จึงมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการเก็บใน RDBMS อย่างมาก

ทำไมฐานข้อมูล Nosql ถึงเร็วกว่า

ทำไมฐานข้อมูล Nosql ถึงเร็วกว่า
ภาพโดย: clariontech

ฐานข้อมูล Nosql เร็วกว่าเนื่องจากไม่ถูกจำกัดโดยโครงสร้างที่เข้มงวดของ ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์แบบดั้งเดิม สามารถปรับขนาดได้ง่ายเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันสมัยใหม่ นอกจากนี้ ฐานข้อมูล nosql ยังสามารถรวมเข้ากับระบบอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพ

เนื่องจากข้อจำกัดนี้ ความสามารถในการปรับขนาดจึงอาจถูกขัดขวางอย่างมากเมื่อฐานข้อมูลมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเมื่อข้อมูลมีความซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ฐานข้อมูล NoSQL เช่น MongoDB และ Cassandra มีจุดประสงค์เพื่อให้มีความยืดหยุ่น เพื่อให้สามารถแก้ไขและป้อนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
นอกจากนี้ NoSQL ยังมีข้อดีหลายประการในแง่ของความเรียบง่าย โค้ดส่วนใหญ่ที่จำเป็นในการปรับใช้และใช้ RDMS ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย ในทางกลับกัน RDMS แบบดั้งเดิมต้องการโค้ดจำนวนมากเพื่อให้ทำงานได้ ในขณะที่ NoSQL ต้องใช้ความพยายามน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง
นอกจากความง่ายในการบำรุงรักษาแล้ว NoSQL ยังมีข้อดีอื่นๆ อีกหลายประการ การดูแลรักษา RDMS ในแต่ละวันอาจทำได้ยาก จำเป็นต้องมีการอัปเดตฐานโค้ดบ่อยครั้ง ในทางตรงกันข้าม ฐานข้อมูล NoSQL มีจุดประสงค์เพื่อให้อัปเดตได้ง่ายขึ้น โดยการอัปเดตโดยทั่วไปต้องการการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าฐานข้อมูลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
เมื่อใช้ NoSQL คุณสามารถเพิ่มความสามารถในการปรับขนาด ความยืดหยุ่น และการบำรุงรักษาข้อมูลของคุณได้อย่างมาก อย่างไรก็ตามมีข้อเสียอยู่เล็กน้อย เนื่องจากข้อจำกัดของฐานข้อมูล NoSQL จึงไม่สามารถปรับขนาดได้ด้วยตัวเอง

เหตุใด Nosql จึงดีกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

เหตุใด Nosql จึงดีกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
ภาพโดย: แอ็ค

เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวของฐานข้อมูล NoSQL เมื่อฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ล้มเหลว มันจะอยู่ที่จุดเดียวเท่านั้น ฐานข้อมูล NoSQL สามารถจัดการข้อมูลจำนวนมากในปริมาณที่สูงมาก ข้อมูลในฐานข้อมูล NoSQL สามารถจัดการได้ในระดับความซับซ้อนปานกลาง

การเลือกฐานข้อมูลที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ฐานข้อมูล NoSQL จำนวนมาก เช่น ของ Amazon ใช้โครงสร้างข้อมูลแบบมิติต่ำ DynamoDB มีการออกแบบที่มีโครงสร้างน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลอื่นๆ เนื่องจากไม่มีสคีมาที่กำหนดไว้ ความสามารถในการเปลี่ยนสคีมาจึงมีมากกว่า ด้วยเหตุนี้จึงเหมาะสำหรับโครงการที่ต้องการการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างข้อมูลอย่างต่อเนื่อง ข้อจำกัดของทฤษฎีบท CAP ได้รับการแก้ไขด้วยวิธีต่างๆ โดย แบบจำลองฐานข้อมูล เช่น ACID และ BASE ระบบฐานข้อมูลที่มีคุณสมบัติ NoSQL มีความโดดเด่นในด้านความพร้อมใช้งานสูง หากคุณต้องการสคีมาที่ยืดหยุ่นหรือมีข้อมูลจำนวนมาก คุณควรพิจารณา Amazon DynamoDB เป็นฐานข้อมูล NoSQL

ทำไม Nosql ถึงเร็วกว่า

ฐานข้อมูล Nosql มักจะเร็วกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เนื่องจากได้รับการออกแบบมาให้ปรับขนาดได้มากกว่าและจัดการข้อมูลจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า นอกจากนี้ ฐานข้อมูล nosql มักจะมีความยืดหยุ่นมากกว่าในแง่ของแบบจำลองข้อมูล ซึ่งทำให้ง่ายต่อการทำงานด้วย

มันใช้สถาปัตยกรรมมาสเตอร์-สเลฟ เช่นเดียวกับเซิร์ฟเวอร์หลักและเซิร์ฟเวอร์รอง สำหรับทั้งโดเมนหลักและโดเมนรอง เซิร์ฟเวอร์หลักอ่านข้อมูลจากโหนดทั้งหมด ในขณะที่เซิร์ฟเวอร์หลักเขียนถึงโหนดเหล่านั้น ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด เซิร์ฟเวอร์รองจะกลายเป็นเซิร์ฟเวอร์หลัก
ธรรมชาติที่เน้นการเขียนของ Cassandra แข่งขันกับโมเดลของ MongoDB ซึ่งอิงตามโหนดหลักที่เขียนได้เดียวต่อชุดเรพพลิกา ประสิทธิภาพของ Cassandra จะได้รับการปรับปรุงในลักษณะนี้ เนื่องจากจะสามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นหากมีการเขียนพร้อมกันจำนวนมาก Cassandra เช่นเดียวกับบริการคลาวด์อื่น ๆ ใช้สถาปัตยกรรมมาสเตอร์สเลฟ ซึ่งหมายความว่าเซิร์ฟเวอร์หลักและเซิร์ฟเวอร์รองใช้ในการอ่านและเขียนไปยังโหนดทั้งหมด เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับระบบที่มีการเขียนสูง เนื่องจากสถาปัตยกรรมแบบมาสเตอร์-สเลฟ และข้อเท็จจริงที่ว่ามันสามารถรองรับการเขียนพร้อมกันจำนวนมากได้

ทำไม Nosql ถึงปรับขนาดได้มากกว่า

สถาปัตยกรรมฐานข้อมูล NoSQL เป็นแบบแนวนอน Sramping ช่วยให้คุณจัดการทราฟฟิกได้มากขึ้น ส่งผลให้มีเซิร์ฟเวอร์เพิ่มขึ้นในฐานข้อมูล NoSQL ของคุณ ความสามารถในการปรับขนาดในแนวนอนมีมากกว่าความสามารถในการปรับขนาดในแนวตั้ง ทำให้ฐานข้อมูล NoSQL เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่และมีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง

ความสามารถในการปรับขนาดคือความสามารถในการรองรับ ฐานข้อมูลขนาดใหญ่ มากด้วยอัตราการร้องขอสูงและเวลาแฝงต่ำ เมื่อพูดถึงเว็บไซต์ที่มีปริมาณมาก เช่น eBay, Amazon, Twitter และ Facebook จำเป็นต้องมีความสามารถในการปรับขนาดและความพร้อมใช้งานสูง เมื่อคุณสามารถเรียกใช้หลายอินสแตนซ์บนเซิร์ฟเวอร์เดียวกันได้พร้อมกัน แสดงว่าคุณใช้การปรับขนาดแนวนอน

เหตุใดฐานข้อมูล Nosql จึงเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่หรือที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

เมื่อเรียกใช้ฐานข้อมูล NoSQL ในแนวนอน ฐานข้อมูลมักจะสามารถจัดการกับปริมาณการใช้งานที่เพิ่มขึ้นได้ง่ายๆ โดยการเพิ่มเซิร์ฟเวอร์ ด้วยความสามารถในการขยายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ฐานข้อมูล NoSQL ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นแพลตฟอร์มที่ต้องการสำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่หรือมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
เนื่องจากข้อมูลถูกกระจายไปยังเครื่องหลายเครื่อง เครื่องโภคภัณฑ์อย่างง่ายจึงสามารถเพิ่มและลดพลังงานของ CPU ได้ ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องจักร ไม่มีการจำกัดจำนวนคะแนนที่สามารถปรับขนาดได้ เป็นผลให้ NoSQL สามารถปรับขนาดได้อย่างมาก (ไม่จำกัด)
Apache Cassandra เป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ที่ปรับขนาดได้และมีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก เป็นฐานข้อมูล NoSQL แบบโอเพ่นซอร์สที่มีความหน่วงต่ำและความทนทานต่อข้อผิดพลาด (โดยใช้แบบจำลอง) ความสามารถในการปรับขนาด และสถาปัตยกรรมแบบกระจายอำนาจ ซึ่งหมายความว่าจะไม่เป็นไปตามรูปแบบมาสเตอร์-สลาฟเมื่อมีความพร้อมใช้งานสูง

ข้อเสียของ Nosql

มีข้อเสียบางประการของการใช้ฐานข้อมูล NoSQL ซึ่งรวมถึง:
1. ไม่เหมาะสำหรับการจัดการข้อมูลธุรกรรม
2. สามารถค้นหาและอัปเดตได้ยากขึ้น
3. พวกเขาไม่ได้รับการสนับสนุนอย่างดีจากเครื่องมือและเฟรมเวิร์กที่มีอยู่

ฐานข้อมูลเชิงเหตุผลเป็นวิธีการจัดการฐานข้อมูลที่ได้รับความนิยมสูงสุดเสมอมา อย่างไรก็ตาม ฐานข้อมูล NoSQL และคลาวด์กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในฐานะโซลูชันการจัดการฐานข้อมูล มีประโยชน์บางประการสำหรับฐานข้อมูล NoSQL แต่ยังมีปัจจัยบางอย่างที่ต้องพิจารณาก่อนที่จะยอมรับ เป็นไปได้ที่จะจัดเก็บและดึงข้อมูลในฐานข้อมูล NoSQL โดยไม่ต้องมีสคีมาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า สามารถใช้ในการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ เช่นเดียวกับ แอปพลิเคชันข้อมูลขนาดใหญ่ และ Internet of Things (IoT) ฐานข้อมูล NoSQL ไม่เหมือนกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์แบบดั้งเดิม ไม่ต้องการการบำรุงรักษาฐานข้อมูลในระดับที่คงที่ ใน NoSQL การค้นหาวิธีแก้ปัญหาอาจยากขึ้น

ไม่จำเป็นต้องปรับขนาด NoSQL เพียงอย่างเดียว ในทางกลับกัน ฐานข้อมูล NoSQL จะมีประโยชน์สำหรับผู้ที่ต้องการความยืดหยุ่นในการจัดเก็บข้อมูลโดยไม่ต้องเปลี่ยนรหัส โดยทั่วไป ระบบ SQL ที่มีชุดเครื่องมือที่สมบูรณ์กว่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า

ฐานข้อมูล Nosql: ข้อดีและข้อเสีย

สามารถใช้ฐานข้อมูล NoSQL เพื่อแก้ปัญหาต่างๆ แทนที่จะเป็นฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ สามารถมีประสิทธิภาพมากขึ้นหากใช้สำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถจัดเก็บข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง และมีค่าใช้จ่ายต่ำ แม้ว่าอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับทุกแอ็พพลิเคชัน แต่สามารถใช้แทนฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ได้ เว้นแต่จะมีเหตุผลเฉพาะที่จำเป็น นอกจากนี้ ฐานข้อมูล NoSQL ไม่สนับสนุนการทำธุรกรรม ดังนั้นเมื่อใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการฟังก์ชันนี้ จึงต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง

Rdbms Vs Nosql

ข้อมูลสามารถจัดเก็บไว้ในโครงสร้างแบบตารางใน RDBMS ส่วนหัวของตารางใช้เพื่อระบุชื่อคอลัมน์และแถวตามลำดับ ฐานข้อมูล NoSQL สามารถจัดเก็บข้อมูลได้หลายรูปแบบ รวมถึงข้อมูลที่มีโครงสร้าง กึ่งโครงสร้าง และไม่มีโครงสร้าง ข้อมูลจะไม่ถูกเก็บไว้หลังจากใช้กรดใน DBMS ปกติ

ตัวเลือกฐานข้อมูลมีอยู่หลายรูปแบบในท้องตลาด นักพัฒนาอาจสับสนว่าจะใช้เครื่องมือใดหรือชุดเครื่องมือใดสำหรับ RDBMS, NoSQL, ข้อมูลขนาดใหญ่, อุปกรณ์ฐานข้อมูล และอื่นๆ บริษัทขนาดใหญ่หลายแห่งกำลังใช้ฐานข้อมูลทางเลือกและประหยัดเงินอยู่แล้ว ฐานข้อมูล ฐานข้อมูล NoSQL ไม่มีระยะห่างตารางคงที่และปรับขนาดตามแนวนอนเหมือนที่ทำในฐานข้อมูลอื่น โมเดลข้อมูลไม่จำเป็นต้องมีสคีมาหรือโครงสร้างตายตัวแต่อย่างใด เนื่องจากขนาดของฐานข้อมูล NoSQL การแทรกข้อมูลลงในฐานข้อมูลจึงง่ายกว่าโดยไม่ต้องมีสคีมาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเปลี่ยนรูปแบบหรือโมเดลข้อมูลได้โดยที่แอปพลิเคชันไม่หยุดชะงักหรือการจัดการการเปลี่ยนแปลงกลายเป็นปัญหาหลักใน SQL ต้นทุนของเซิร์ฟเวอร์และการเคลื่อนไหวของโอเพ่นซอร์สนั้นถูกกว่าทั้งคู่ ฐานข้อมูล NoSQL สามารถพบได้ในราคาถูกและเป็นโอเพ่นซอร์ส

ประโยชน์ของระบบ Nosql

ระบบ NoSQL สามารถใช้กับโมเดลข้อมูลใดก็ได้ ตราบใดที่มันมีความเสถียรทางความหมาย เอกสารสามารถใช้เพื่อแสดงข้อมูลประเภทใดก็ได้