De meeste databases zijn geclassificeerd als relationeel of niet-relationeel. Niet-relationele databases worden ook wel "NoSQL" genoemd, wat staat voor Not Only SQL, en het belangrijkste verschil tussen beide is hoe ze informatie opslaan. Een niet-relationele database slaat gegevens op in een niet-tabelindeling en is veelzijdiger dan typische relationele databaseontwerpen op basis van SQL. Het houdt zich niet aan het typische relationele model van relationele databasebeheersystemen. Hier leert u begrijpen hoe een niet-relationele database werkt met voorbeelden en de verschillende typen.
Wat is een niet-relationele database?
Niet-relationele databases (ook bekend als NoSQL-databases) verschillen van standaard relationele databases doordat hun gegevens worden opgeslagen in een niet-tabelindeling. Een document kan behoorlijk grondig zijn en tegelijkertijd een verscheidenheid aan verschillende soorten informatie in verschillende formaten bevatten. Niet-relationele databases zijn veel flexibeler dan relationele databases vanwege hun vermogen om vele soorten informatie gelijktijdig op te nemen en te organiseren.
Niet-relationele databases worden vaak gebruikt om grote hoeveelheden gecompliceerde en diverse gegevens te ordenen. Een grote winkel kan bijvoorbeeld een database hebben waarin elke klant zijn eigen document heeft met al zijn informatie, van naam en adres tot bestelgeschiedenis en creditcardgegevens. Ondanks hun verschillende formaten kan al deze informatie in hetzelfde document worden opgeslagen.
Niet-relationele databases zijn vaak sneller omdat een query niet naar meerdere tabellen hoeft te kijken om een antwoord te krijgen, zoals relationele databases vaak doen. Niet-relationele databases zijn dus geschikt voor het opslaan van snel veranderende gegevens of voor toepassingen die een breed scala aan gegevenstypen verwerken. Ze kunnen worden gebruikt ter ondersteuning van snel ontwikkelende toepassingen die een dynamische database vereisen die snel kan veranderen en enorme hoeveelheden gecompliceerde, ongestructureerde gegevens kan herbergen.
Evalueer bij het starten van een project de verschillen tussen een relationele en niet-relationele database om een betere kennis te krijgen van de beste oplossing voor het project. U kunt ook nadenken over verschillende toepassingen voor beide en wanneer u de een boven de ander zou kiezen.
Soorten niet-relationele databases
De term "niet-relationele database" verwijst eigenlijk naar vier verschillende soorten databases. De vier soorten zijn als volgt:
#1. Grafiek-database
Elk stukje data wordt bewaard als een knooppunt en relaties tussen knooppunten, bekend als randen, zijn even belangrijk. Grafiekdatabases zijn met name geschikt voor het evalueren van een enorm aantal ogenschijnlijk niet-verbonden gegevenspunten en het ontdekken van de verbanden tussen die punten. Sommige toepassingen omvatten financiële firma's die fraude moeten detecteren, zorgverleners die het ziekteverloop beter moeten begrijpen, en natuurlijk sociale netwerken die gebruikersinteracties moeten beheren.
#2. Sleutelwaarde Winkel
Elk gegevensitem heeft een afzonderlijke sleutel die overeenkomt met een bepaalde waarde. De structuur van deze database is conceptueel vrij gelijkaardig aan een Javascript-object of een Python-woordenboek. Sleutel/waarde-databases zijn vaak vrij snel; we gebruiken ze om gegevens op te slaan die waarschijnlijk behoorlijk divers zijn en geen enkel schema bevatten. Omdat sleutel/waarde-databases zo'n lage latentie hebben, zijn ze ideaal voor caching, berichtenwachtrijen en het beheren van gebruikersprofielen, om maar een paar toepassingen te noemen. Populaire key-value-databases zijn Redis en Amazon DynamoDB.
#3. Documentgerichte winkel
Documentdatabases zijn waarschijnlijk de meest veelzijdige van deze vier. Elk stuk gegevens wordt opgeslagen als een document, meestal in JSON-indeling, met de sleutels die beschikbaar zijn voor query's. Elk document kan een unieke vorm hebben. Daarnaast kan elk document een aparte structuur hebben, maar is er ook de mogelijkheid om verzamelingen van documenten te vormen. Deze verzamelingen kunnen hiërarchisch worden gestructureerd, waardoor relationele query's mogelijk zijn zonder aan flexibiliteit in te boeten.
Documentdatabases worden in verschillende contexten gebruikt, waaronder online winkelwagentjes, games en contentbeheer. Documentgerichte databases zoals MongoDB en Amazon DynamoDB zijn bekende voorbeelden. Omdat Amazon DynamoDB een hybride is, wordt het geclassificeerd als zowel een sleutel/waarde- als een documentgeoriënteerde database.
#4. Database met brede kolommen
Elk gegevenspunt wordt opgeslagen in een tabelachtige structuur. Relationele databases lijken het meest op databases met brede kolommen. De gegevens kunnen echter ongestructureerd zijn en hoeven geen strikt schema te volgen. Databases met brede kolommen zijn een kruising tussen een sleutelwaarde en een relationele database. Aan elk gegevensitem wordt een unieke sleutel toegewezen die overeenkomt met een reeks kolomtypen die van rij tot rij kunnen verschillen.
Wanneer er een groot aantal gegevenspunten is met verschillende soorten kolommen, wordt deze vorm van database meestal gebruikt. Records van een IoT-apparaat bevatten bijvoorbeeld frequente invoer, maar mogelijk verschillende soorten gegevens. Cassandra en HBase zijn prominente database-alternatieven met brede kolommen.
De voordelen van het gebruik van een niet-relationele database
De toepassingen van vandaag leggen enorme hoeveelheden steeds ingewikkelder wordende klant- en gebruikersgegevens vast en slaan deze op. De waarde van deze gegevens voor ondernemingen ligt natuurlijk in het analytische potentieel ervan. Het gebruik van een niet-relationele database kan patronen en waarde onthullen, zelfs in enorme hoeveelheden ongelijksoortige gegevens.
Niet-relationele databases hebben verschillende voordelen, waaronder:
#1. Organisatie van enorme datasets
Niet-relationele databases kunnen in het tijdperk van Big Data niet alleen enorme hoeveelheden informatie opslaan, maar ze kunnen ook gemakkelijk grote datasets doorzoeken. Niet-relationele databases hebben aanzienlijke voordelen op het gebied van schaal en snelheid.
#2. Aanpasbare database-extensie
Gegevens staan niet vast. Naarmate er meer gegevens worden verzameld, kan een niet-relationele database deze nieuwe gegevenspunten absorberen, waardoor de bestaande database wordt verrijkt met nieuwe niveaus van granulariteit, zelfs als ze niet passen bij de gegevenstypen van eerder bestaande gegevens.
#3. Meerdere gegevensstructuren
Gegevens die tegenwoordig van gebruikers worden verzameld, nemen vele vormen aan, variërend van cijfers en strings tot foto- en videomateriaal en berichtgeschiedenis. Een database moet in staat zijn om deze gevarieerde informatieformaten op te slaan, hun relaties te begrijpen en gedetailleerde zoekopdrachten uit te voeren. Niet-relationele databases kunnen verschillende soorten informatie combineren in hetzelfde document, ongeacht het formaat waarin het is opgeslagen.
#4. Cloud-geschikt
Een niet-relationele database kan extreem groot zijn. En omdat ze zich in sommige situaties exponentieel kunnen ontwikkelen, hebben ze een hostingomgeving nodig die met hen mee kan groeien en uitbreiden. Vanwege de inherente schaalbaarheid is de cloud een geschikt huis voor niet-relationele databases.
Wat is het verschil tussen een relationele database en een niet-relationele database?
Om beter te begrijpen wat een niet-relationele database is, definieert u eerst een relationele database. Relationele databases zijn een soort gegevensopslag waarbij elk gegevensitem op een specifieke manier moet worden gerangschikt (meestal met behulp van tabellen, zoals in onze hypothetische ijs-spreadsheet hierboven). Elk stuk gegevens is analoog aan een rij in een spreadsheet, waar we de kolomtypen van tevoren definiëren en de gegevens normaliseren, zodat elke rij een invoer of een nulwaarde voor elke kolom heeft.
Elk soort gegevens in een relationele database heeft zijn eigen tabel nodig. Een hotel heeft bijvoorbeeld één tafel voor gasten en een andere voor reserveringen. Elk item in de gastentabel zou een identieke set eigenschappen bevatten, zoals guest_ID, naam en adres. Ondertussen zou elk reserveringsrecord in de tabel de attributen ID, stay_date en guest_id hebben.
Het is vermeldenswaard dat de laatste eigenschap van de boekingstabel (guest_id) eigenlijk een verwijzing is naar een rij in de gastendatabase. Dit type koppeling tussen gegevens in meerdere tabellen is hoe we ongelijksoortige gegevenstypen kunnen verbinden. SQL (Structured Query Language) werkt in relationele databases vanwege dit soort relaties en de inflexibele tabelarchitectuur.
Als het hotel meer wil weten over alle reserveringen die een specifieke bezoeker had, zou toegang tot beide tafels nodig zijn. Een niet-relationele database daarentegen kan alle gegevens met betrekking tot een gast (inclusief reserveringen) in één enkele invoer bevatten, waardoor het opzoeken in veel gevallen sneller gaat.
Wanneer gebruik je een niet-relationele database?
Als uw systemen een van de volgende vereisten vereisen, moet u een niet-relationele database overwegen:
#1. Eenvoud
Relationele databases zijn een verzameling rijen en tabellen die moeten worden samengesteld om een query te kunnen uitvoeren. Door tabellen van afzonderlijke knooppunten samen te voegen, voegt u een nieuwe laag van complexiteit toe aan uw gedistribueerde gegevenscluster. Dit verhoogt de latentie, vermindert de prestaties en maakt het systeem complexer.
Niet-relationele databases bevatten alle informatie die u nodig heeft in één document, met links naar specifieke stukjes informatie. Dit verwijdert een laag van complexiteit en een aanzienlijke hoeveelheid vertraging en doorvoer, waardoor gedistribueerde gegevens een fluitje van een cent worden.
#2. Beschikbaarheid en schaalbaarheid
De mogelijkheid om op aanvraag knooppunten toe te voegen en te verwijderen, is een van de voordelen van een gedistribueerd datanetwerk. Dit gebeurt automatisch op cloudplatforms. Als je meer nodig hebt, bouwt het systeem een nieuw knooppunt, repliceert het de gegevens ernaartoe en heb je een extra kassa voor je groeiende lijnen.
Tegelijkertijd moeten uw gegevens 99.999% van de tijd operationeel zijn. Met toewijzingsfailover kunt u onmiddellijk een vervangend knooppunt opstarten als er een uitvalt, terwijl het aantal servicepunten constant blijft. Dit waarborgt de prestaties, houdt u 24 uur per dag open en maakt de consument erg blij.
#3. Prestaties van snelspancycli
De databasestructuur kan een van de belangrijkste hindernissen zijn voor uw volgende release. U moet het instellen aan het begin van uw project wanneer u het minst weet over de vereisten. Het wijzigen van de fundering van uw gegevens kost evenveel tijd en moeite als het wijzigen van de fundering van een gebouw. Dit kan uw toekomstige project een halt toeroepen.
Een schemaloos gegevensmodel biedt de meeste flexibiliteit. U kunt uw database direct gebruiken en veel sneller naar de volgende versie gaan.
#4. Dynamische applicatie-architectuur
Niet-relationele databases bieden naadloze ondersteuning voor documenten, sleutelwaarden, tellers, tijdreeksen, grafieken en andere modellen. Hierdoor kunt u gegevens verzamelen op elke gewenste manier. U kunt een document gebruiken om bestellingen te plaatsen, een grafiek om producten of inhoud aan te bevelen en een tijdreeks om IoT-gegevens te verzamelen. Deze aanpasbaarheid is ideaal voor een microservice-ontwerp of gewoon om uw applicatie af te stemmen op de gegevensvereisten.
#5. ACID-gegevensconsistentie
Het Markies-item van relationele databases is volledig transactiegaranties. Hoe kunt u gebruik maken van wat niet-relationele databases te bieden hebben als u de gegevens niet kunt vertrouwen? Gecompromitteerde gegevens kunnen alle aggregaten in de war sturen, waardoor de statistieken waarop u vertrouwt onjuist zijn en de oordelen die u op basis van die informatie maakt gevaarlijk zijn.
ACID niet-relationele databases bieden alles behalve de gootsteen. ..en dat ook! Het doel is ervoor te zorgen dat het genieten van ACID niet ten koste gaat van uw prestaties. Alleen de meest elite niet-relationele databases zijn daartoe in staat.
Is SQL een niet-relationele database?
Nee, SQL is geen niet-relationele database.
Is MYSQL een of niet-relationele database?
Nee, MySQL is een op SQL gebaseerd relationeel databasebeheersysteem.
Is MongoDB een niet-relationele database?
Ja, MongoDB is een niet-relationele documentdatabase die gegevens in JSON-indeling kan opslaan.
Moet ik NoSQL of SQL gebruiken?
SQL-databases zijn het meest geschikt voor gestructureerde gegevens, terwijl NoSQL-databases gestructureerde, semi-gestructureerde en ongestructureerde gegevens kunnen verwerken. Als gevolg hiervan missen NoSQL-databases een vooraf gedefinieerd schema en gebruiken ze in plaats daarvan flexibelere structuren om aan hun gegevenstypen te voldoen.
Ten slotte,
Eén opgeslagen gegevensitem in een niet-relationele database kan andere velden of attributen hebben dan de gegevens ernaast in dezelfde database. Als u zich een spreadsheet met ijssmaak voorstelt, weet u dat elke rij ongeveer hetzelfde zal verschijnen. Er komen kolommen voor de naam van de ijssmaak, het merk, de ingrediënten, enzovoort. Elke rij in de spreadsheet bevat een waarde voor een van deze kolommen.
Een niet-relationele database hoeft deze vorm niet aan te nemen. Een item met een ijssmaak kan informatie bevatten over het bekroonde recept, een ander kan een lijst bevatten met beroemdheden die hebben gezegd dat die smaak hun favoriet is, en een derde zou proefnotities kunnen bevatten. Kortom, het opslaan van data in een niet-relationele database geeft veel meer vrijheid.
Gerelateerde artikelen
- Wat zijn relationele databasebeheersystemen?
- Top 27 software voor databasebeheersystemen (DBMS) in 2023
- TOP 10 DATABASEBEHEERBEDRIJVEN
- Cashflowprognose: betekenis, methoden, hulpmiddelen, modellen (+ gedetailleerde sjablonen)
Referenties
