Bazy danych NoSQL zyskały znaczącą popularność w różnych sektorach przemysłu ze względu na ich wszechstronność i zdolność adaptacji do różnorodnych zastosowań.
Pojawia się jednak pytanie: Czym dokładnie jest baza danych NoSQL? Czy przewyższa tradycyjne bazy danych relacyjnych? Jakie konkretne systemy bazodanowe NoSQL warto rozważyć przy realizacji projektów?
W tym artykule postaram się szczegółowo odpowiedzieć na te pytania, aby przybliżyć Ci temat baz danych NoSQL.
Czym jest baza danych NoSQL?
Baza danych NoSQL to rodzaj systemu bazodanowego, który przechowuje dane w sposób inny niż tradycyjne relacyjne bazy danych.
Nazwa „NoSQL” jest często interpretowana jako „Nie tylko SQL” lub „Nierelacyjna baza danych”, co podkreśla jej odmienne podejście do zarządzania danymi.
W bazach danych NoSQL dane nie są strukturyzowane w sztywny sposób, charakterystyczny dla baz relacyjnych.
Czy bazy danych NoSQL są obecnie potrzebne?
Bazy danych NoSQL cieszą się znacznym zainteresowaniem i są szeroko stosowane w branży technologicznej. Ich popularność stale rośnie. Oferują one szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi relacyjnymi bazami danych, zwłaszcza w kontekście przetwarzania w chmurze i obsługi dużych zbiorów danych.
Chociaż bazy danych NoSQL mogą zajmować więcej miejsca niż relacyjne, to zmniejszone koszty przechowywania danych oraz inne atuty tych baz przeważają nad ewentualnymi wadami.
Dodatkowo, dostępne są zaawansowane narzędzia do zarządzania i optymalizacji, które ułatwiają pracę z bazami danych NoSQL.
W czym bazy NoSQL są lepsze i kiedy warto je stosować?
Pod względem szybkości wykonywania zapytań, bazy danych NoSQL często wypadają lepiej niż bazy SQL.
Oczywiście, wiele zależy od wielkości bazy danych, jednak przy przetwarzaniu ogromnych zbiorów danych, przewaga NoSQL jest wyraźna ze względu na brak konieczności łączenia tabel i zoptymalizowanie pod kątem szybkości wyszukiwania informacji.
W bazach danych NoSQL, dane są przechowywane w sposób zintegrowany, co umożliwia szybszy dostęp do potrzebnych informacji.
Oprócz zwiększonej wydajności, bazy NoSQL oferują również inne korzyści, takie jak:
- Elastyczność modelu danych: Bazy NoSQL pozwalają na łatwą modyfikację struktury danych, co umożliwia szybkie iteracje i dodawanie nowych funkcji do aplikacji bez komplikacji. Zmiana wymagań nie stanowi więc przeszkody.
- Skalowalność horyzontalna: Zamiast zwiększania parametrów serwera, bazy NoSQL umożliwiają dodawanie kolejnych serwerów, co ułatwia dystrybucję danych i obciążenia, a także zwiększa dostępność systemu.
- Przyjazność dla programistów: Struktury danych w bazach NoSQL są często podobne do struktur danych używanych w popularnych językach programowania, co ułatwia programistom pracę i przyspiesza tworzenie kodu.
Bazy danych NoSQL stanowią obecnie standard dla dużych systemów. Jednak ich zalety docenią również mniejsze projekty, zwłaszcza te, w których priorytetem jest przyszła skalowalność, elastyczność bazy danych i wygoda programistów.
Bazy NoSQL wykorzystywane są m.in. w dokumentacji medycznej, usługach finansowych i wielu innych dziedzinach.
Przejdźmy teraz do omówienia najlepszych baz danych NoSQL, które warto wziąć pod uwagę w nowoczesnych projektach.
Choć MongoDB jest popularnym wyborem, istnieją też inne opcje, które mogą lepiej odpowiadać konkretnym wymaganiom. Poniżej prezentuję kilka ciekawych alternatyw dla MongoDB.
RavenDB
RavenDB to solidna baza danych dokumentowa NoSQL, która obsługuje transakcje ACID (atomowość, spójność, izolację i trwałość) znacznie wcześniej niż MongoDB.
Dostępna jest na wielu platformach, w tym Windows, Linux, macOS (Intel), Raspberry Pi i Docker. Oferuje również usługę hostingu w chmurze z interfejsem API, który upraszcza zarządzanie i automatyzację.
Obsługuje architekturę wielomodelową i umożliwia wykonywanie zapytań grafowych.
RavenDB oferuje intuicyjny interfejs użytkownika, zaawansowany mechanizm zapytań, integrację z relacyjnymi bazami danych i jest łatwa w obsłudze nawet dla osób bez doświadczenia programistycznego.
Możesz zacząć bezpłatnie, korzystając z licencji społecznościowej do użytku lokalnego lub środowiska w chmurze. Funkcjonalność tej wersji jest ograniczona, ale wystarczająca dla małych projektów i prototypów.
Couchbase
Couchbase to sprawdzone rozwiązanie dla wdrożeń w chmurze, lokalnych, hybrydowych, rozproszonych i przetwarzania brzegowego.
Poza naciskiem na wydajność, oferuje elastyczną obsługę schematów JSON i zintegrowane zestawy SDK dla języków Java, .NET, Scala, Go, JavaScript i Python.
Obsługuje rozproszone transakcje ACID i charakteryzuje się wysokowydajną architekturą zorientowaną na pamięć. Ponadto, posiada szereg innych zalet, takich jak obsługa skalowania w górę i w poziomie dzięki elastycznej architekturze wielowymiarowej.
Couchbase dobrze sprawdza się w aplikacjach mobilnych i IoT.
OrientDB
OrientDB to jedna z pierwszych wielomodelowych baz danych NoSQL typu open source, która umożliwia połączenie zalet baz grafowych i dokumentowych.
Jest to również baza danych zgodna z zasadami ACID, która obsługuje popularne przypadki użycia. Wersja społecznościowa jest dostępna za darmo, natomiast wersja Enterprise oferuje rozszerzoną funkcjonalność w zależności od wymagań.
Wersja Enterprise jest dodatkiem do oferty open source. Przejście z wdrożenia lokalnego do konfiguracji korporacyjnej jest z OrientDB bardzo proste.
ArangoDB
ArangoDB to popularna opcja dla przedsiębiorstw, która umożliwia przechowywanie danych grafowych, dokumentowych i wyszukiwanie.
Obsługuje wielomodelową bazę danych dokumentów. W przeciwieństwie do składni JSON, używanej w niektórych systemach, ArangoDB stosuje własny język zapytań podobny do SQL (AQL) ułatwiający pracę ze złożonymi zapytaniami.
Oferuje wsparcie techniczne niezbędne do skalowania i dostosowania do różnych wymagań.
Wersja społecznościowa jest dostępna bezpłatnie. Współpracuje z systemami Windows, Linux, macOS, Docker i SUSE.
ArangoDB udostępnia również zarządzane środowisko w chmurze (ArangoDB OASIS) z darmową wersją próbną oraz wersją Enterprise do testów.
Neo4j
Neo4j to baza danych NoSQL skoncentrowana na przechowywaniu danych grafowych. Jest opłacalna, gdy potrzebujesz szczegółowego kontekstu do analiz.
Podobnie jak inne, kładzie nacisk na wydajność, niezawodność i integralność danych. Skupienie się na bogatej treści może pomóc w zwiększeniu dokładności uczenia maszynowego (ML), co pozwala na lepsze przewidywanie.
Obsługuje transakcje ACID. Jest zintegrowana z frameworkami open-source takimi jak React, GraphQL i Vue, co usprawnia proces programowania.
Dostępne są różne rozwiązania chmurowe oraz produkty do projektów lokalnych i zdalnych. Możliwe jest również rozpoczęcie pracy za darmo.
Apache Cassandra
Apache Cassandra to rozproszona baza danych NoSQL typu open source. Jest ceniona za skalowalność, wysoką dostępność i wydajność.
Ponieważ nie obsługuje wielu modeli danych, trzeba nauczyć się CQL i Gremlin, aby pracować z danymi grafowymi.
Apache Cassandra to solidne rozwiązanie z obsługą skalowalności, bezpieczeństwa i kontroli. Nie obsługuje transakcji ACID, ale pozwala na zdefiniowanie stopnia spójności transakcji.
Dostępne są różne rozwiązania chmurowe, w tym w pełni zarządzane usługi.
MongoDB
Choć MongoDB zostało wspomniane wcześniej, poniżej przedstawiam krótki opis.
MongoDB to platforma bazodanowa NoSQL, która obsługuje transakcje ACID. Choć wprowadzono to wsparcie później niż u konkurencji (np. RavenDB), to nadal pozostaje popularną opcją.
Dostępna jest darmowa edycja społecznościowa (open source) oraz płatna wersja z dodatkowymi funkcjami. Oferuje elastyczne plany cenowe, w tym tani plan bezserwerowy i opcję współdzieloną (również z darmową opcją startową).
MongoDB posiada również ofertę „Realm”, która pomaga w szybkim tworzeniu i wdrażaniu aplikacji mobilnych. Szczegóły można znaleźć na oficjalnej stronie internetowej.
Baza danych MarkLogic
Serwer MarkLogic to wielomodelowa baza danych z funkcjami NoSQL. Pozwala na tworzenie widoków relacyjnych i danych semantycznych.
Możesz wypróbować ją za darmo, rejestrując się w wersji demonstracyjnej lub wybierając darmową wersję programistyczną. Dostępne są też wersje dla przedsiębiorstw i chmury. Choć całość nie jest open-source, to oprogramowanie MarkLogic Data Hub, które działa jako platforma zarządzania dla MarkLogic Server, jest w pełni open source.
Jeżeli potrzebujesz bazy danych NoSQL z możliwością przechowywania relacji i wykonywania analiz przy użyciu standardowego SQL, to MarkLogic Database może być dobrym wyborem.
Baza danych Aerospike 6
Baza danych Aerospike 6 to wielomodelowa baza NoSQL, która skupia się na aplikacjach działających w czasie rzeczywistym.
Jeżeli posiadasz ogromną ilość danych i potrzebujesz dobrej skalowalności, to Aerospike Database 6 może być odpowiednią alternatywą. Zapewnia spójność dzięki wykorzystaniu rozproszonej bazy danych czasu rzeczywistego.
Podobnie jak Couchbase, umożliwia przechowywanie danych z wykorzystaniem pamięci RAM, pamięci flash lub architektury pamięci trwałej, co optymalizuje wydajność.
Aerospike nie oferuje darmowych opcji. Można jednak wypróbować, kontaktując się z firmą. W planach płatnych dostępna jest też zarządzana usługa w chmurze.
Poza wymienionymi wyżej opcjami, warto również przyjrzeć się bazom danych w chmurze, w tym:
Amazon DynamoDB
Amazon DynamoDB to w pełni zarządzana, bezserwerowa baza danych NoSQL z dobrą obsługą skalowalności.
Jest to naturalny wybór dla użytkowników usług AWS.
Azure Cosmos DB
Azure Cosmos DB to kolejna w pełni zarządzana baza danych NoSQL, dostosowana do tworzenia nowoczesnych aplikacji przez firmę Microsoft.
Jest to usługa bezserwerowa, którą można wykorzystać w różnych zastosowaniach. Użytkownicy platformy Azure z pewnością docenią to rozwiązanie.
Magazyn danych
Magazyn danych to w pełni zarządzane rozwiązanie NoSQL firmy Google. Jest to naturalny wybór dla użytkowników platformy Google.
Baza danych NoSQL dla Twojego następnego nowoczesnego projektu
Każda z wymienionych platform NoSQL oferuje szereg korzyści.
Masz do wyboru bazy dokumentowe, grafowe, wyszukiwanie, indeksy, relacje zbliżone do SQL i wiele innych opcji. Większość oferuje darmowe wersje próbne, co ułatwia podjęcie decyzji. Jeśli chcesz samodzielnie hostować, wybierz bazę z edycją społecznościową (open source).
Jeżeli poszukujesz bezkompromisowych rozwiązań, wybierz w pełni zarządzaną usługę.
Zachęcam również do zapoznania się z artykułami, które porównują SQL z NoSQL, co pomoże Ci dokonać właściwego wyboru dla Twojego następnego projektu.
newsblog.pl