قاعدة البيانات غير العلائقية: المعنى ، الأمثلة والأنواع 

قاعدة بيانات غير علائقية
مصدر الصورة: Dataversity

يتم تصنيف معظم قواعد البيانات على أنها علائقية أو غير علائقية. تُعرف قواعد البيانات غير العلائقية أيضًا باسم "NoSQL" ، والتي تعني ليس فقط SQL ، والفرق الرئيسي بينها هو كيفية تخزين المعلومات. تقوم قاعدة البيانات غير العلائقية بتخزين البيانات بتنسيق غير جدولي وهي أكثر تنوعًا من تصميمات قواعد البيانات العلائقية النموذجية القائمة على SQL. لا تلتزم بالنموذج العلائقي النموذجي الذي توفره أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية. هنا ، ستتعرف على كيفية عمل قاعدة البيانات غير العلائقية مع الأمثلة ، بالإضافة إلى الأنواع المختلفة.

ما هي قاعدة البيانات غير العلائقية؟

تختلف قواعد البيانات غير العلائقية (المعروفة أيضًا باسم قواعد بيانات NoSQL) عن قواعد البيانات العلائقية القياسية في أن بياناتها مخزنة في تنسيق غير جدولي. يمكن أن يكون المستند شاملاً تمامًا مع تضمين مجموعة متنوعة من أنواع المعلومات المختلفة بتنسيقات مختلفة. تعد قواعد البيانات غير العلائقية أكثر مرونة بكثير من قواعد البيانات العلائقية نظرًا لقدرتها على استيعاب العديد من أنواع المعلومات وتنظيمها في وقت واحد.

كثيرًا ما تُستخدم قواعد البيانات غير العلائقية لتنظيم كميات هائلة من البيانات المعقدة والمتنوعة. قد يكون لمتجر كبير ، على سبيل المثال ، قاعدة بيانات حيث يكون لكل عميل مستند خاص به يحتوي على جميع المعلومات الخاصة به ، من الاسم والعنوان إلى محفوظات الطلبات ومعلومات بطاقة الائتمان. على الرغم من تنسيقاتها المختلفة ، يمكن حفظ كل هذه المعلومات في نفس المستند.

غالبًا ما تكون قواعد البيانات غير العلائقية أسرع نظرًا لأن الاستعلام لا يجب أن ينظر إلى جداول متعددة للحصول على استجابة ، كما تفعل قواعد البيانات العلائقية في كثير من الأحيان. وبالتالي فإن قواعد البيانات غير العلائقية مناسبة لتخزين البيانات المتغيرة بسرعة أو للتطبيقات التي تتعامل مع مجموعة واسعة من أنواع البيانات. يمكن استخدامها لدعم التطبيقات سريعة التطور التي تتطلب قاعدة بيانات ديناميكية يمكن أن تتغير بسرعة وتستوعب كميات هائلة من البيانات المعقدة وغير المهيكلة.

عند بدء المشروع ، قم بتقييم الاختلافات بين قاعدة البيانات العلائقية وغير العلائقية لاكتساب معرفة أفضل بأفضل حل للمشروع. يمكنك أيضًا التفكير في التطبيقات المميزة لكليهما ومتى تختار أحدهما على الآخر.

أنواع قواعد البيانات غير العلائقية

يشير مصطلح "قاعدة البيانات غير العلائقية" في الواقع إلى أربعة أنواع مختلفة من قواعد البيانات. الأنواع الأربعة هي كما يلي:

# 1. قاعدة بيانات الرسم البياني

يتم الاحتفاظ بكل جزء من البيانات كعقدة ، والعلاقات بين العقد ، والمعروفة باسم الحواف ، لها نفس الأهمية. قواعد بيانات الرسم البياني مناسبة بشكل خاص لتقييم حجم هائل من نقاط البيانات التي تبدو غير متصلة واكتشاف الروابط بين تلك النقاط. تتضمن بعض التطبيقات الشركات المالية التي تحتاج إلى اكتشاف الاحتيال ، وممارسي الرعاية الصحية الذين يحتاجون إلى فهم أفضل لتطور المرض ، وبالطبع الشبكات الاجتماعية التي تحتاج إلى إدارة تفاعلات المستخدم. 

# 2. متجر القيمة الرئيسية

يحتوي كل عنصر من عناصر البيانات على مفتاح مميز يتوافق مع بعض القيمة. تشبه بنية قاعدة البيانات هذه من الناحية المفاهيمية إلى حد كبير كائن Javascript أو قاموس Python. غالبًا ما تكون قواعد البيانات ذات القيمة الأساسية سريعة جدًا ؛ نستخدمها لتخزين البيانات التي من المحتمل أن تكون متنوعة تمامًا وتفتقر إلى أي نوع من المخططات. نظرًا لأن قواعد البيانات ذات القيمة الرئيسية لديها زمن انتقال منخفض ، فهي مثالية للتخزين المؤقت ، وانتظار الرسائل ، وإدارة ملفات تعريف المستخدمين ، على سبيل المثال لا الحصر. تتضمن قواعد البيانات ذات القيمة الرئيسية الشائعة Redis و Amazon DynamoDB.

# 3. متجر موجه للمستندات

من المحتمل أن تكون قواعد بيانات المستندات هي الأكثر تنوعًا من بين هذه القواعد الأربع. يتم حفظ كل جزء من البيانات كمستند ، عادةً بتنسيق JSON ، مع توفر المفاتيح للاستعلام. قد يكون لكل مستند شكل فريد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون لكل مستند بنية مميزة ، ولكن هناك أيضًا فرصة لتشكيل مجموعات من المستندات. يمكن تنظيم هذه المجموعات بشكل هرمي ، مما يسمح بالاستعلامات العلائقية دون التضحية بالمرونة. 

تُستخدم قواعد بيانات المستندات في مجموعة متنوعة من السياقات ، بما في ذلك عربات التسوق عبر الإنترنت والألعاب وإدارة المحتوى. قواعد البيانات الموجهة للمستندات مثل MongoDB و Amazon DynamoDB هي أمثلة معروفة. نظرًا لأن Amazon DynamoDB هجين ، فقد تم تصنيفه كقيمة أساسية وقاعدة بيانات موجهة للمستندات.  

# 4. قاعدة بيانات ذات عمود عريض

يتم حفظ كل نقطة بيانات في هيكل يشبه الجدول. قواعد البيانات العلائقية هي الأكثر تشابهًا مع قواعد البيانات ذات الأعمدة العريضة. ومع ذلك ، يمكن أن تكون البيانات غير منظمة ولا تحتاج إلى اتباع مخطط صارم. تعد قواعد بيانات الأعمدة العريضة تقاطعًا بين قيمة المفتاح وقاعدة البيانات العلائقية. يتم تعيين مفتاح فريد لكل عنصر من عناصر البيانات يتوافق مع مجموعة من أنواع الأعمدة التي يمكن أن تختلف من صف إلى آخر. 

عندما يكون هناك عدد كبير من نقاط البيانات ذات أنواع أعمدة متنوعة ، يتم استخدام هذا النموذج من قاعدة البيانات عادةً. السجلات من جهاز إنترنت الأشياء ، على سبيل المثال ، سوف تحتوي على إدخالات متكررة ولكن من المحتمل أن تحتوي على أنواع بيانات مختلفة. Cassandra و HBase هي بدائل بارزة لقواعد البيانات ذات الأعمدة العريضة. 

مزايا استخدام قاعدة بيانات غير علائقية

تلتقط تطبيقات اليوم وتخزن كميات هائلة من بيانات العملاء والمستخدمين المعقدة بشكل متزايد. بالطبع ، تكمن قيمة هذه البيانات للمؤسسات في إمكاناتها التحليلية. يمكن أن يكشف استخدام قاعدة بيانات غير علائقية عن أنماط وقيمة حتى في كميات هائلة من البيانات المتباينة.

قواعد البيانات غير العلائقية لها مزايا مختلفة ، بما في ذلك:

# 1. تنظيم مجموعات البيانات الضخمة

لا يمكن لقواعد البيانات غير العلائقية ، في عصر البيانات الضخمة ، تخزين كميات هائلة من المعلومات فحسب ، بل يمكنها أيضًا الاستعلام عن مجموعات البيانات الكبيرة بسهولة. قواعد البيانات غير العلائقية لها مزايا كبيرة من حيث الحجم والسرعة.

# 2. تمديد قاعدة بيانات قابلة للتكيف

البيانات ليست ثابتة. كلما تم جمع المزيد من البيانات ، يمكن لقاعدة البيانات غير العلائقية استيعاب نقاط البيانات الجديدة هذه ، وإثراء قاعدة البيانات الحالية بمستويات جديدة من الدقة حتى لو لم تتناسب مع أنواع البيانات الموجودة مسبقًا.

# 3. العديد من هياكل البيانات

تتخذ البيانات التي يتم جمعها من المستخدمين اليوم أشكالًا عديدة ، تتراوح من الأرقام والسلاسل إلى مواد الصور والفيديو وسجل الرسائل. يجب أن تكون قاعدة البيانات قادرة على تخزين تنسيقات المعلومات المتنوعة هذه ، وفهم علاقاتها ، وإجراء استعلامات مفصلة. يمكن لقواعد البيانات غير العلائقية دمج أنواع مختلفة من المعلومات في نفس المستند بغض النظر عن التنسيق الذي تم تخزينها به.

# 4. مناسبة للسحابة

يمكن أن تكون قاعدة البيانات غير العلائقية كبيرة للغاية. ولأنها يمكن أن تتطور بشكل كبير في بعض المواقف ، فإنها تتطلب بيئة استضافة يمكن أن تنمو وتتوسع معهم. نظرًا لقابلية التوسع المتأصلة فيها ، تعد السحابة مكانًا مناسبًا لقواعد البيانات غير العلائقية.

ما هو الفرق بين قاعدة البيانات العلائقية وقاعدة البيانات غير العلائقية؟

لفهم ماهية قاعدة البيانات غير العلائقية ، حدد أولاً قاعدة بيانات علائقية. قواعد البيانات العلائقية هي نوع من تخزين البيانات التي تتطلب ترتيب كل عنصر من البيانات بطريقة محددة (عادةً باستخدام الجداول ، كما هو الحال في جدول بيانات الآيس كريم الافتراضي أعلاه). كل جزء من البيانات مماثل لصف في جدول البيانات ، حيث نحدد أنواع الأعمدة مسبقًا ونقوم بتسوية البيانات ، بحيث يكون لكل صف إما إدخال أو قيمة خالية لكل عمود. 

يتطلب كل نوع من البيانات في قاعدة البيانات العلائقية جدولًا خاصًا به. فندق ، على سبيل المثال ، سيكون به طاولة واحدة للضيوف وأخرى للحجز. سيحتوي كل إدخال في جدول الضيوف على مجموعة متطابقة من الخصائص ، مثل معرّف_الضيف والاسم والعنوان. وفي الوقت نفسه ، سيكون لكل سجل حجز في الجدول معرف السمات و stay_date و guest_id. 

تجدر الإشارة إلى أن الخاصية النهائية لجدول الحجوزات (guest_id) هي في الواقع إشارة إلى صف في قاعدة بيانات الضيوف. هذا النوع من الارتباط بين البيانات في جداول متعددة هو كيف يمكننا توصيل أنواع البيانات المختلفة. تعمل لغة الاستعلامات الهيكلية (SQL) في قواعد البيانات العلائقية بسبب هذه الأنواع من العلاقات بالإضافة إلى بنية الجدول غير المرنة.

إذا أراد الفندق معرفة جميع الحجوزات التي قام بها زائر معين ، فسيستلزم البحث الوصول إلى كلا الجدولين. من ناحية أخرى ، قد تحتوي قاعدة البيانات غير العلائقية على جميع البيانات المتعلقة بالضيف (بما في ذلك الحجوزات) في إدخال واحد ، مما يجعل عمليات البحث أسرع في العديد من الظروف. 

متى يجب استخدام قاعدة بيانات غير علائقية

إذا كانت أنظمتك تتطلب أيًا مما يلي ، فيجب عليك التفكير في قاعدة بيانات غير علائقية:

# 1. بساطة

قواعد البيانات العلائقية هي مجموعة من الصفوف والجداول التي يجب تجميعها لخدمة استعلام. بالحاجة إلى تجميع الجداول معًا من عقد منفصلة ، فإنك تضيف طبقة جديدة من التعقيد إلى مجموعة البيانات الموزعة. يؤدي ذلك إلى زيادة زمن الوصول وتقليل الأداء وزيادة تعقيد النظام.

تحتوي قواعد البيانات غير العلائقية على جميع المعلومات التي تحتاجها في مستند واحد ، مع روابط إلى أجزاء محددة من المعلومات. يؤدي ذلك إلى إزالة طبقة من التعقيد بالإضافة إلى قدر كبير من التأخير والإنتاجية ، مما يجعل البيانات الموزعة في غاية السهولة.

# 2. التوافر وقابلية التوسع

تعد القدرة على إضافة العقد وحذفها عند الطلب إحدى مزايا شبكة البيانات الموزعة. يتم ذلك تلقائيًا على الأنظمة الأساسية السحابية. عندما تحتاج إلى المزيد ، سيقوم النظام بإنشاء عقدة جديدة ، ونسخ البيانات إليها ، وسيكون لديك سجل نقدي إضافي لاستيعاب خطوط التوسع الخاصة بك.

في الوقت نفسه ، يجب أن تكون بياناتك جاهزة للعمل بنسبة 99.999٪ من الوقت. مع تجاوز فشل التعيين ، يمكنك على الفور تدوير عقدة بديلة إذا فشلت إحداها ، مع الحفاظ على عدد نقاط الخدمة ثابتًا. هذا يحمي الأداء ، ويبقيك مفتوحًا على مدار 24 ساعة في اليوم ، ويجعل المستهلك سعيدًا جدًا.  

# 3. أداء دورات الإفراج السريع

يمكن أن تكون بنية قاعدة البيانات واحدة من أهم العقبات التي تواجه إصدارك القادم. يجب عليك إعداده في بداية مشروعك عندما تعرف أقل ما يمكن عن متطلباته. يتطلب تغيير أساس بياناتك نفس القدر من الوقت والجهد الذي يتطلبه تغيير أساس المبنى. هذا يمكن أن يوقف مشروعك المستقبلي.

يوفر نموذج البيانات المخطط أكثر مرونة. يمكنك البدء في استخدام قاعدة البيانات الخاصة بك على الفور والتقدم إلى الإصدار التالي بسرعة أكبر.

# 4. هندسة التطبيقات الديناميكية

توفر قواعد البيانات غير العلائقية دعمًا سلسًا للمستندات والقيم الأساسية والعدادات والسلاسل الزمنية والرسوم البيانية والنماذج الأخرى. هذا يسمح لك بجمع البيانات بأي طريقة تريدها. يمكنك استخدام مستند لتقديم الطلبات ، ورسم بياني للتوصية بمنتجات أو محتوى ، وسلسلة زمنية لجمع بيانات إنترنت الأشياء. تعد قابلية التكيف هذه مثالية لتصميم الخدمات المصغرة أو لمجرد تخصيص تطبيقك وفقًا لمتطلبات البيانات الخاصة به. 

# 5. اتساق بيانات حامض

عنصر ماركيز لقواعد البيانات العلائقية هو ضمانات معاملات بالكامل. كيف يمكنك الاستفادة مما تقدمه قواعد البيانات غير العلائقية إذا كنت لا تثق في البيانات؟ يمكن أن تتسبب بيانات التسوية في التخلص من جميع المجموعات ، مما يتسبب في أن المقاييس التي تعتمد عليها غير صحيحة وأن الأحكام التي تتخذها بناءً على تلك المعلومات خطيرة.

توفر قواعد البيانات غير العلائقية ACID كل شيء باستثناء حوض المطبخ. .. وهذا ايضا! الهدف هو التأكد من أن الاستمتاع بحمض ACID لا ينتقص من أدائك. فقط معظم قواعد البيانات غير العلائقية النخبة قادرة على ذلك.

هل SQL قاعدة بيانات غير علائقية؟

لا ، SQL ليست قاعدة بيانات غير علائقية.

هل MYSQL قاعدة بيانات أم غير علائقية؟

لا ، MySQL هو نظام إدارة قواعد بيانات علائقية قائم على SQL.

هل MongoDB قاعدة بيانات غير علائقية؟

نعم ، MongoDB هي قاعدة بيانات مستندات غير علائقية يمكنها تخزين البيانات بتنسيق JSON.

هل يجب علي استخدام NoSQL أو SQL؟

تعد قواعد بيانات SQL هي الأنسب للبيانات المهيكلة ، بينما يمكن لقواعد بيانات NoSQL التعامل مع البيانات المنظمة وشبه المنظمة وغير المنظمة. نتيجة لذلك ، تفتقر قواعد بيانات NoSQL إلى مخطط محدد مسبقًا وبدلاً من ذلك تستخدم هياكل أكثر مرونة لاستيعاب أنواع بياناتها.

ختاما،

قد يحتوي عنصر واحد من البيانات المخزنة في قاعدة بيانات غير علائقية على حقول أو سمات مختلفة عن البيانات الموجودة بجانبه في نفس قاعدة البيانات. إذا تخيلت جدول بيانات بنكهة الآيس كريم ، فأنت تعلم أن كل صف سيظهر بنفس الشكل تقريبًا. سيكون هناك أعمدة لاسم نكهة الآيس كريم والعلامة التجارية والمكونات وما إلى ذلك. سيتضمن كل صف في جدول البيانات قيمة لأحد هذه الأعمدة.

لا يتعين على قاعدة البيانات غير العلائقية اعتماد هذا النموذج. يمكن أن يتضمن إدخال نكهة الآيس كريم معلومات حول وصفته الحائزة على جوائز ، ويمكن أن يتضمن آخر قائمة بالمشاهير الذين قالوا إن النكهة هي المفضلة لديهم ، ويمكن أن يتضمن ثالث ملاحظات تذوق. باختصار ، يوفر تخزين البيانات في قاعدة بيانات غير علائقية قدرًا أكبر من الحرية.

  1. ما هي نظم إدارة قواعد البيانات العلائقية
  2. أفضل 27 برنامجًا لأنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS) في عام 2023
  3. أفضل 10 شركات لإدارة قواعد البيانات
  4. التنبؤ بالتدفق النقدي: المعنى ، الأساليب ، الأدوات ، النماذج (+ القوالب التفصيلية)

مراجع حسابات

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *

قد يعجبك أيضاً