NoSQL数据库和数据库管理系统正迅速崛起
NoSQL 数据库和管理系统是存储行业当前的流行语。大数据爆炸是NoSQL数据库增长和普及的主要催化剂。传统的数据库管理系统(DBMS)主要用于具有预定义模式的结构化数据。因此,关系模型(RDBMS)发现很难处理半结构化,非结构化或其他形式的数据,通常称为大数据。
现在,问题是 - 我们如何处理这种非结构化数据?简单的答案是 - 转向NoSQL数据库管理系统。大数据现在已成为主流,因此我们必须认真对待并在无模式NoSQL数据库的帮助下专业地管理它。
但是,与此同时,我们必须记住NoSQL数据库管理系统不能替代传统的RDBMS,但是在处理非结构化数据时,可以填补关系模型中的空白。
在本文中,我们将尝试探索NoSQL数据库和管理系统的不同方面。
定义数据库管理系统
在我们讨论DBMS之前,我们需要对数据库有一个基本的想法。数据库是存储空间,系统地组织以存储不同类型的数据。它们以结构化的方式存储数据,以便计算机程序可以检索,管理或更新数据。在NoSQL的情况下,存储组织是不同的,因为它存储非结构化和半结构化数据。
数据库管理系统可以定义为一组能够处理数据库操作的软件程序。它包括存储,提取和修改数据以及管理活动。所有关系数据库都有一个预定义的模型/模式,它定义了数据的结构及其存储方式。但在NoSQL存储中,模式是动态定义的。
由于关系模型和非关系模型的基本存储机制不同,DBMS也不同。我们将在以下部分中对此进行更多讨论。
NoSQL - 数据库的一种新思维方式
在大数据爆炸之前,我们对关系存储模型非常熟悉,因为输入数据几乎是结构化形式。并且,对于少量非结构化数据,使用某些机制或ETL工具使其结构化,然后加载到RDBMS中。因此,我们从未面临过管理大量非结构化数据(大数据)的挑战。
这就是NoSQL技术的作用所在.NoSQL这个术语最初指的是“非关系型”。NoSQL是一种思考数据库及其管理系统的新方法。它提供了一种存储和检索数据的机制,以非关系方式建模(没有表格关系)。市场上有不同类型的NoSQL数据库,每种都适用于特定的用例。但所有这些类型的基本目的都是相似的 - 存储半结构化,非结构化或其他形式的数据。
什么是NoSQL数据库管理系统?
简单来说,NoSQL DBMS是一组用于管理,操作和管理非关系数据库的系统软件/库。NoSQL数据库管理系统专门用于管理非结构化数据,它们的特点是无模式模型,高性能,可扩展性,分布式存储,云支持等。
我们知道非结构化数据,更具体地说是大数据,有四个维度 - 体积,速度,多样性和复杂性。现在,如果我们组合这些不同的维度,我们会得到不同类型的数据模型。因此,NoSQL DBMS还设计为具有基于数据和目标功能的多个操作模型。
NoSQL DBMS主要有四种类型。我们一个一个地看看它们。
基于键值的模型
简要说明: 基于键值的NoSQL存储是NoSQL实现的最基本类型。NoSQL DBMS之旅仅以键值对开始,因此它们是非关系模型的基本主干。任何数据的值都与匹配的密钥一起存储,没有任何结构或关系。并且,在密钥的帮助下也可以获取数据。它具有高性能和易于扩展的支持。
适用时:键值模型适用于存储用户档案,用户会话,购物车数据,排队和实时信息等基本信息。
不合适时:在我们需要执行基于数据的查询,多个基于键的操作或基于关系的提取等情况下,不建议使用这些。
基于列的模型
简介:一个基于列在一个家庭中列的相关数据DBMS模型店。可以将其想象为具有包含相关数据的多个列并由行键标识的行。需要注意的重要一点是,不同的行可以具有不同的列,并且新列也可以在任何时间点添加到任何行。因此,没有必要为所有行维护相同的列。
适用时:适用于存储大量非结构化和非易失性数据。这些主要用于日志聚合,博客平台等。
不适合时:不建议用于任何早期开发或查询模式经常更改的情况。
基于文档的模型
简要说明:阿基于文档的模型也不过是键值存储,其中将文件存储在所述值部,并通过相关联的键检索。这些文档可以是XML,JSON或任何其他形式,具有分层和自定义结构。
当合适的:它是适合于存储嵌套信息的CMS,基于网络和实时分析,电子商务应用等。
不适合时:它不适用于跨多个文档或复杂查询的复杂操作。
基于图的模型
简要说明:甲图形数据库是一个不同的味道比其他三种类型的NoSQL存储。它存储实体与他们的关系。实体称为节点(具有自己的属性),关系称为边。这就像一个树结构,其中所有节点都根据它们的关系连接起来。
适用时:图形数据库适用于我们拥有强关系数据的场景。一些实现是社交网络,推荐引擎,地理空间数据等。
当不合适时:它不适用于数据模型在实体之间没有强关系的情况。因为图的成功主要取决于基于关系的模型。
现在我们清楚地了解了不同的NoSQL DBMS及其用法。那么让我们来看看它与SQL和传统RDBMS的区别。
SQL vs. NoSQL - 获胜者是......
几十年来,我们一直在使用SQL和传统的RDBMS,它几乎支持所有用例。现在,在大数据时代,正在引入NoSQL技术来支持与非结构化数据相关的新用例。但是,这并不意味着RDBMS适用的旧用例不再存在。因此,NoSQL DBMS不是RDBMS的替代品,而是在处理大数据时支持RDBMS中的差距。两种模型都存在多种差异,其中一些在下面提到:
SQL DBMS遵循强大的基于模式的关系模型。但NoSQL DBMS是无关系和无架构的。
RDBMS仅支持垂直扩展,而NoSQL DBMS支持水平扩展。
RDBMS 符合ACID(原子性,一致性,隔离性和持久性),但NoSQL DBMS不符合。
因此,SQL和NoSQL或它们的数据库管理系统之间没有竞争。它们都适用于特定用例,并将在未来发展。
我们已经讨论了NoSQL DBMS的不同方面,并且还触及了RDBMS以找出与NoSQL存储的差异。NoSQL DBMS基于其目标用例具有不同的模型,因此它们也具有各种功能。NoSQL技术主要用于处理非结构化数据(大数据)。随着我们未来的发展,非结构化数据的数量将会增长,因此NoSQL作为DBMS在存储行业也有着光明的前景。但是,它不会取代RDBMS,因为关系用例仅由关系模型很好地管理。存储的未来基本上是多语言持久性,其中多种存储技术将共存以满足各种要求。