المحتوى
- تحديد نظم إدارة قواعد البيانات
- NoSQL - طريقة جديدة للتفكير حول قواعد البيانات
- الرسم البياني القائم على نموذج
- SQL مقابل NoSQL - والفائز هو ...
- خاتمة
المصدر: Kgtoh / Dreamstime.com
يبعد:
في عالم البيانات الضخمة ، ترتفع بسرعة قواعد بيانات NoSQL وأنظمة إدارة قواعد البيانات.
قواعد بيانات NoSQL وأنظمة الإدارة هي الكلمات الطنانة الحالية في صناعة التخزين. انفجار البيانات الضخمة هو العامل الرئيسي وراء نمو وشهرة قواعد بيانات NoSQL. تم تصميم أنظمة إدارة قواعد البيانات التقليدية (DBMSs) بشكل أساسي للبيانات المهيكلة ذات المخطط المحدد مسبقًا. لذلك ، يجد النموذج الترابطي (RDBMS) صعوبة بالغة في التعامل مع أشكال البيانات شبه المهيكلة أو غير المهيكلة أو غيرها من أشكال البيانات المعروفة باسم البيانات الضخمة.
الآن ، السؤال هو - كيف يمكننا التعامل مع هذه البيانات غير المهيكلة؟ الجواب البسيط هو - التحول نحو نظم إدارة قواعد البيانات NoSQL. أصبحت البيانات الضخمة سائدة الآن ، لذا يتعين علينا أن نأخذها على محمل الجد وإدارتها بشكل احترافي بمساعدة قواعد بيانات NoSQL بدون مخطط.
ولكن ، في الوقت نفسه ، يجب أن نتذكر أن أنظمة إدارة قواعد بيانات NoSQL ليست بديلاً عن RDBMS التقليدية ، ولكن هناك لملء الفجوات الموجودة في النموذج العلائقي أثناء العمل مع البيانات غير المهيكلة.
في هذه المقالة ، سنحاول استكشاف جوانب مختلفة من قواعد بيانات NoSQL وأنظمة الإدارة.
تحديد نظم إدارة قواعد البيانات
قبل أن نتحدث عن نظم إدارة قواعد البيانات ، نحتاج إلى أن يكون لدينا فكرة أساسية عن قواعد البيانات. قواعد البيانات هي مساحات تخزين ، منظمة بشكل منهجي لتخزين أنواع مختلفة من البيانات. يقومون بتخزين البيانات بطريقة منظمة ، بحيث يمكن استردادها أو إدارتها أو تحديثها بواسطة برامج الكمبيوتر. في حالة NoSQL ، تختلف مؤسسة التخزين ، حيث تقوم بتخزين بيانات غير منظمة وشبه منظمة.
يمكن تعريف نظام إدارة قاعدة البيانات على أنه مجموعة من البرامج القادرة على التعامل مع عمليات قواعد البيانات. ويشمل تخزين واستخراج وتعديل البيانات جنبا إلى جنب مع الأنشطة الإدارية. تحتوي جميع قواعد البيانات العلائقية على نموذج / مخطط محدد مسبقًا يحدد هيكل البيانات وكيفية تخزينها. ولكن في تخزين NoSQL ، يتم تعريف المخطط ديناميكيًا.
نظرًا لأن آلية التخزين الأساسية مختلفة عن النماذج العلائقية وغير العلائقية ، فإن نظم إدارة قواعد البيانات تختلف أيضًا. سنناقش هذا أكثر في الأقسام التالية.
NoSQL - طريقة جديدة للتفكير حول قواعد البيانات
قبل انفجار البيانات الكبيرة ، كنا مرتاحين تمامًا لنموذج التخزين الترابطي ، لأن بيانات الإدخال كانت في شكل منظم تقريبًا. وبالنسبة لكمية صغيرة من البيانات غير المهيكلة ، تم استخدام بعض الآليات أو أدوات ETL لجعلها منظمة ومن ثم تحميلها في RDBMS. لذلك ، لم نواجه أبدًا تحديات إدارة كميات كبيرة من البيانات غير المهيكلة (البيانات الضخمة).
- وصف مختصر: تخزين NoSQL المستند إلى القيمة هو النوع الأساسي لتطبيق NoSQL. بدأت رحلة NoSQL DBMS بأزواج ذات قيمة مفتاح فقط ، لذلك فهي العمود الفقري الأساسي للنموذج غير العلائقي. يتم تخزين قيمة أي بيانات باستخدام مفتاح مطابقة دون أي بنية أو علاقة. ويتم جلب البيانات أيضًا بمساعدة المفتاح. إنه ذو أداء عالٍ مع دعم سهل التحجيم.
- عندما يكون ذلك مناسبًا: نموذج القيمة الرئيسية مناسب لتخزين المعلومات الأساسية مثل ملفات تعريف المستخدمين وجلسات المستخدم وبيانات عربة التسوق وقوائم الانتظار والمعلومات الحية ، إلخ.
- عندما لا تكون مناسبة: لا ينصح باستخدامها في المواقف التي نحتاج فيها إلى إجراء استعلام قائم على البيانات أو عمليات متعددة تستند إلى المفتاح أو جلب علاقة قائمة على العلاقات ، إلخ.
- وصف مختصر: لا يعد النموذج المستند إلى المستند سوى مخزن قيمة المفتاح ، حيث يتم تخزين المستند في جزء القيمة ويتم استرداده بواسطة المفتاح المرتبط. يمكن أن تكون هذه المستندات XML أو JSON أو بأي شكل آخر ، لها بنية هرمية وذاتية التحديد.
- عندما يكون ذلك مناسبًا: إنها مناسبة لتخزين المعلومات المتداخلة ، وأنظمة إدارة المحتوى (CMS) ، والتحليلات المستندة إلى الويب وفي الوقت الفعلي ، وتطبيقات التجارة الإلكترونية ، إلخ.
- عندما لا تكون مناسبة: لا يناسب العمليات المعقدة التي تنتشر عبر مستندات متعددة أو استعلامات معقدة.
الرسم البياني القائم على نموذج
- وصف مختصر: قاعدة بيانات الرسم البياني هي نكهة مختلفة مقارنة بالأنواع الثلاثة الأخرى من تخزين NoSQL. يخزن الكيانات مع علاقاتهم. تُعرف الكيانات باسم العقد (لها خصائصها الخاصة) وتُعرف العلاقات باسم الحواف. هذا يشبه بنية الشجرة حيث ترتبط جميع العقد بناءً على علاقاتها.
- عندما يكون ذلك مناسبًا: قواعد بيانات الرسم البياني مناسبة في السيناريوهات حيث لدينا بيانات ذات علاقات قوية. بعض التطبيقات عبارة عن شبكات اجتماعية ومحركات التوصية والبيانات الجغرافية المكانية وما إلى ذلك.
- عندما لا تكون مناسبة: لا يناسب الحالات التي لا يكون لنموذج البيانات فيها علاقات قوية بين الكيانات. لأن نجاح الرسم البياني يعتمد بشكل أساسي على النموذج القائم على العلاقات.
الآن لدينا فهم واضح لمختلف قواعد البيانات NoSQL واستخدامها. لذلك دعونا نلقي نظرة على كيفية اختلافها عن SQL و RDBMS التقليدية.
SQL مقابل NoSQL - والفائز هو ...
لقد تم استخدام SQL و RDBMS التقليدية لعقود وهو يدعم تقريبا جميع حالات الاستخدام. الآن ، في عصر البيانات الضخمة ، يتم تقديم تقنية NoSQL لدعم حالات الاستخدام الجديدة المتعلقة بالبيانات غير المهيكلة. ولكن ، هذا لا يعني أن حالات الاستخدام القديمة التي يعتبر RDBMS مناسبة لها لم تعد موجودة. لذلك ، NoSQL DBMS ليس بديلاً عن RDBMS ، بل هو لدعم الفجوات الموجودة في RDBMS أثناء التعامل مع البيانات الضخمة. هناك اختلافات متعددة في كلا النموذجين ، بعضها مذكور أدناه:
- يتبع SQL DBMS نموذج علائقي قوي يستند إلى المخطط. ولكن NoSQL DBMS أقل علاقة ومخطط أقل.
- RDBMS يدعم القياس الرأسي فقط ، في حين يدعم NoSQL DBMS القياس الأفقي.
- RDBMS متوافق مع ACID (atomicity ، الاتساق ، العزلة والمتانة) ، لكن NoSQL DBMS غير متوافق.
لذلك ، لا توجد منافسة بين SQL و NoSQL أو أنظمة إدارة قواعد البيانات الخاصة بهم. كلاهما مناسب لحالات استخدام محددة وسوف ينمو في المستقبل.
خاتمة
لقد ناقشنا جوانب مختلفة من NoSQL DBMS ، وتطرقنا أيضًا إلى RDBMS للعثور على الاختلافات مع تخزين NoSQL. يحتوي NoSQL DBMS على نماذج مختلفة استنادًا إلى حالات الاستخدام المستهدفة ، بحيث تحتوي أيضًا على العديد من الميزات. تم تطوير تقنية NoSQL بشكل أساسي لتسليم البيانات غير المهيكلة (البيانات الكبيرة). مع انتقالنا إلى المستقبل ، سوف يزداد حجم البيانات غير المهيكلة ، لذلك يتمتع NoSQL باعتباره DBMS بمستقبل مشرق في صناعة التخزين. ولكن ، لن يحل محل RDBMS ، لأن حالات الاستخدام العلائقية تدار بشكل جيد بواسطة النماذج العلائقية فقط. يمثل مستقبل التخزين أساسًا الثبات متعدد اللغات ، حيث تتعايش تقنيات التخزين المتعددة لتلبية المتطلبات المختلفة.