دیتابیس NoSQL چیست و چگونه کار می کند؟

آیا تا الان از خودتون پرسیدین که گوگل چجوری در کسری از ثانیه در میلیاردها صفحه اینترنت جستجو می کنه؟ آیا از SQL استفاده می کنه؟ مسلما خیر، از تکنولوژی و دیتابیس جدیدی به اسم NoSQL استفاده می کنه! می دونین دیتابیس NoSQL چیست؟ پایگاه داده NoSQL چه مزایا و معایبی به همراه داره؟ NoSQL در چه مواردی مورد استفاده قرار می گیره؟ به نظر شما ساختار و عملکرد پایگاه داده NoSQL چجوریه؟ انواع مختلف دیتابیس NoSQL کدامند و هر کدوم از اون ها چه مشخصاتی دارن؟

در دنیای امروزی که داده های زیادی تولید میشه، پایگاه داده های رابطه ای در خیلی از مواقع نمی تونن نیازهای مسئله مورد نظر رو حل کنند. این پایگاه داده ها به دلیل وجود ساختارهای سطور و ستون و خاصیت هایی مثل ACID به راحتی نمی تونن طیف گسترده ای از مسائل که با داده های زیاد و پردازش های در لحظه سروکار دارن رو پوشش بدن. به همین دلیل پایگاه داده NoSQL چند سالی هست که بازار رقابت رو از پایگاه داده های سنتی ربودن. به همین منظور ما سعی می کنیم در مقاله دیتابیس NoSQL چیست؟ اطلاعاتی در مورد پایگاه داده NoSQL به شما ارائه کنیم و به بررسی مزایا و معایب استفاده از دیتابیس NoSQL بپردازیم و ساختار و عملکرد NoSQL رو مورد بررسی قرار بدیم.

دیتابیس NoSQL چیست؟

اگه در حوزه طراحی و مدیریت سایت فعالیت داشته باشین، احتمالا اسم دیتابیس NoSQL رو شنیدین و خواستین تا اطلاعاتی در مورد این دیتابیس به دست بیارین و شاید این سوال واستون پیش بیاد که دیتابیس NoSQL چیست؟ ما می تونیم در پاسخ به این سوال بگیم که پایگاه داده NoSQL رویکردی برای مدیریت پایگاه داده هست که می تونه طیف گسترده ای از مدل های داده رو در فرمت های گراف، ستونی گسترده، کلید-مقدار و سندی در خودش جای بده. همچنین این دیتابیس به طور کلی غیر رابطه ای، توزیع شده، انعطاف پذیر و مقیاس پذیرتر هست. سایر ویژگی های مشترک پایگاه داده NoSQL شامل نداشتن اسکیمای پایگاه داده، خوشه بندی داده ها، پشتیبانی از تکرار و ثبات نهایی و برخلاف سازگاری تراکنش در پایگاه های داده SQL و رابطه ای هست.

جالب اینجاست که بدونین دیتابیس NoSQL مکانیزمی رو برای ذخیره و بازیابی داده فراهم می کنه. چنین بانک های اطلاعاتی از اواخر دهه 1960 وجود داشتن، ولی موفق به کسب نتیجه این دیتابیس نشدن. دیتابیس های NoSQL به طور فزاینده ای در داده های بزرگ و برنامه های وب در زمان واقعی استفاده میشن. سیستم های NoSQL هم بعضی وقت ها نه تنها SQL خونده میشن تا تاکید کنند که ممکنه از زبان های پرس و جو مثل SQL پشتیبانی کنند یا در معماری های ماندگار چند ضلعی در کنار پایگاه های داده SQL بشینن.

بیشتر بخوانید: انواع دیتابیس کدامند و کدام یک بهینه تر است؟

مزایا و معایب استفاده از دیتابیس NoSQL

همونطور که گفتیم، دیتابیس NoSQL که بعضی وقت ها با عنوان Not Only SQL هم شناخته میشه، روشی برای مدیریت داده ها و طراحی پایگاه داده هست که برای مجموعه زیادی از داده های نامتمرکز به کار گرفته میشه و این در حالی هست که NoSQL شامل طیف وسیعی از تکنولوژی ها و معماری ها میشه که این گوناگونی به خاطر نیاز به روش هایی برای حل مشکلات مقیاس پذیری و بازدهی بیگ دیتاست. استفاده از این پایگاه داده مزایا و معایب زیادی به همراه داره. به همین منظور ما سعی می کنیم در این بخش از مقاله به بررسی مزایا و معایب استفاده از دیتابیس NoSQL بپردازیم تا با این موارد آشنایی داشته باشین.

مزایای NoSQL

• یکی از مزایای استفاده از دیتابیس NoSQL این هست که این پایگاه داده توسعه اپلیکیشن رو ساده می کنه، مخصوصا برای برنامه های تعاملی وب در زممان واقعی مثل مواردی که از Rest API و خدمات وب استفاده می کنند، خیلی کاربردی هست.
• یکی دیگه از مزایای استفاده از دیتابیس NoSQL این هست که این پایگاه داده قابلیت تغییرپذیری رو برای داده هایی که نرمال سازی نشدن فراهم می کنه. این کار نیاز به یه مدل داده انعطاف پذیر یا ویژگی های متفاوتی داره که برای موجودیت داده های مختلف هستن.
• این دیتابیس برای نیازهایی که در فضای ابری، گوشی های هوشمند، پیامرسان های اجتماعی و داده های کلان وجود دارن، گزینه مناسبی هست.
• یکی دیگه از مزایای NoSQL این هست که این پایگاه داده برای استفاده در موارد خاصی به وجود اومده و استفاده از این پایگاه برای اون برنامه های خاص آسون تر از دیتابیس SQL یا پایگاه داده رابطه ای هست که هدف کلی داره.

معایب NoSQL

• یکی از معایب استفاده از دیتابیس NoSQL این هست که از اونجایی که این پایگاه داده جدیدتر هست، استانداردهای جامعی در صنعت مثل پیشنهادات رابطه ای و SQL وجود نداره.

• برای استفاده از داده ها یه اسکیما با نوعی ساختار مشخص مورد نیاز هست. این ساختار از طریق NoSQL باید به جای مدیر دیتابیس و توسط توسعه دهنده پایگاه داده اجرا بشه.

• به دلیل نداشتن اسکیمای ثابت و محدودیت های دیتابیس یکپارچگی داده که داخل سیستم های پایگاه داده رابطه و SQL قرار دارن، حذف میشه.

• هر دیتابیس یا پایگاه داده NoSQL سینتکس خاص خودش رو برای پرس و جو و مدیریت داده ها داره. SQL برخلاف اون به عنوان یه زبان میانجی یا Lingua France برای سیستم های پایگاه داده رابطه ای و SQL عمل می کنه.

ساختار و عملکرد NoSQL چگونه است؟

جالب اینجاست که بدونین خلاء به وجود اومده توسط نقاط ضعف SQL در کار با داده های حجیم باعث ایجاد و توسعه NoSQL شد. این پایگاه داده قابلیت مدیریت کردن و کار با حجم خیلی زیادی از داده ها رو داره. معمولا در اون برای کار با داده ها از زبان SQL استفاده نمیشه، بلکه به صورت خیلی ساده و روان از XML یا JSON برای این کار استفاده میشه. از اونجایی که NoSQL باید بتونه انواع مختلف داده های بدون ساختار مشخص رو ذخیره کنه، در ساختار داخلی اون از Schema پویا و قابل تغییر یا Dynamic Schema استفاده شده.

این ویژگی امکان تغییر در ساختار ذخیره سازی داده ها رو در دیتابیس NoSQL فراهم می کنه و انعطاف پذیری زیادی رو به پایگاه داده در کار با داده های مختلف و حجیم میده. با این حال، از نقاط ضعف NoSQL میشه به عدم امکان کار با کوئری های پیچیده اشاره کرد. همچنین به نسبت دقت بالای SQL در NoSQL امکان بروز خطاهایی با احتمال خیلی پایین در موقع ثبت و تغییر داده ها وجود داره.

جمع بندی و نتیجه:

ما سعی کردیم در مقاله دیتابیس NoSQL چیست؟ اطلاعاتی در مورد پایگاه داده NoSQL به شما ارائه کنیم و به بررسی مزایا و معایب استفاده از دیتابیس NoSQL بپردازیم و ساختار و عملکرد NoSQL رو مورد بررسی قرار بدیم. همونطور که گفتیم، دیتابیس NoSQL مکانیزمی رو برای ذخیره و بازیابی داده فراهم می کنه. چنین بانک های اطلاعاتی از اواخر دهه 1960 وجود داشتن، ولی موفق به کسب نتیجه این دیتابیس نشدن. دیتابیس های NoSQL به طور فزاینده ای در داده های بزرگ و برنامه های وب در زمان واقعی استفاده میشن.