پایگاه داده های SQL در مقابل NOSQL: تفاوت چیست؟

تفاوت های کلیدی بین بانکهای اطلاعاتی SQL و NOSQL را کشف کرده و یاد بگیرید که کدام نوع بانک اطلاعاتی برای موارد مختلف استفاده بهتر است.

SQL یک روش چند ساله برای دسترسی به پایگاه داده های رابطه ای است و بیشتر کسانی که با پایگاه داده کار می کنند با آن آشنا هستند. به عنوان داده های بدون ساختار ، مقادیر قدرت ذخیره و پردازش و انواع تجزیه و تحلیل در طی سالیان متمادی تغییر کرده اند ، با این حال ، ما شاهد هستیم که فناوری های مختلف پایگاه داده در دسترس هستند که مناسب تر برای انواع جدیدتر استفاده هستند. این پایگاه داده ها معمولاً NOSQL نامیده می شوند.

SQL و NOSQL در رابطه با رابطه (SQL) یا غیر مرتبط (NOSQL) متفاوت هستند ، خواه طرح های آنها از پیش تعریف شده یا پویا باشد ، نحوه مقیاس ، نوع داده های موجود در آنها و اینکه آیا آنها برای معاملات چند ردیف مناسب تر هستند یاداده های بدون ساختار.

پایگاه داده SQL چیست؟

SQL ، که مخفف "زبان پرس و جو ساختاری" است ، زبان برنامه نویسی است که از دهه 1970 به طور گسترده در مدیریت داده ها در سیستم های مدیریت پایگاه داده رابطه (RDBMS) استفاده می شود. در سالهای اولیه ، هنگامی که ذخیره سازی گران بود ، پایگاه داده های SQL بر کاهش تکثیر داده ها متمرکز شده اند.

به سرعت به امروز ، و SQL هنوز هم برای پرس و جو از پایگاه داده های رابطه ای استفاده می شود ، جایی که داده ها در ردیف ها و جداول هایی که به روش های مختلف مرتبط هستند ذخیره می شود. یک رکورد جدول ممکن است به یکی دیگر یا بسیاری دیگر پیوند یابد ، یا بسیاری از سوابق جدول ممکن است مربوط به بسیاری از سوابق موجود در جدول دیگر باشد. این پایگاه داده های رابطه ای که ذخیره و بازیابی سریع داده ها را ارائه می دهند ، می توانند مقادیر زیادی از داده ها و نمایش داده های پیچیده SQL را کنترل کنند.

پایگاه داده NOSQL چیست؟

NOSQL یک پایگاه داده غیر مرتبط است ، به این معنی که ساختارهای مختلفی را نسبت به یک پایگاه داده SQL (نه ردیف و ستون) و انعطاف پذیری بیشتری برای استفاده از فرمی که به بهترین وجه متناسب با داده ها باشد ، امکان پذیر می کند. اصطلاح "NOSQL" تا اوایل دهه 2000 ابداع نشده است. این بدان معنا نیست که سیستم ها از SQL استفاده نمی کنند ، زیرا پایگاه داده های NOSQL گاهی اوقات از برخی دستورات SQL پشتیبانی می کنند. با دقت تر ، "Nosql" گاهی اوقات به عنوان "نه تنها SQL" تعریف می شود.

برای ایجاد زمینه ، ویدیوی زیر را از جمیل اسپانیا مشاهده کنید:

چگونه SQL کار می کند

بانکهای اطلاعاتی SQL در مدیریت داده های ساختار یافته یا داده هایی که بین متغیرها و اشخاص آن رابطه دارند ، ارزشمند هستند.

مقیاس پذیری

به طور کلی ، پایگاه داده های SQL می توانند به صورت عمودی مقیاس شوند ، به این معنی که می توانید با مهاجرت به یک سرور بزرگتر که قابلیت CPU ، RAM یا SSD را اضافه می کند ، بار را روی سرور افزایش دهید. در حالی که مقیاس پذیری عمودی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد ، پایگاه داده های SQL نیز می توانند از طریق منطق Sharding یا پارتیشن بندی به صورت افقی مقیاس بندی کنند ، اگرچه این پشتیبانی خوبی ندارد.

ساختار

SQL Database Schema با استفاده از جداول با ستون یا ویژگی ها و ردیف سوابق ، داده ها را به روش های رابطه ای و جدولی سازماندهی می کند. از آنجا که SQL با چنین طرح کاملاً از پیش تعریف شده ای کار می کند ، قبل از شروع با پایگاه داده SQL ، نیاز به سازماندهی و ساختار داده دارد.

خواص

RDBMS ، که از SQL استفاده می کنند ، باید چهار خاصیت را نشان دهند ، که توسط اسید مخفف شناخته شده است. اینها اطمینان می دهند که معاملات با موفقیت پردازش می شوند و پایگاه داده SQL از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است:

• اتمی: کلیه معاملات باید موفق شوند یا کاملاً شکست بخورند و حتی در صورت عدم موفقیت سیستم ، نمی توانند تا حدی کامل باقی بمانند.
• قوام: پایگاه داده باید از قوانینی پیروی کند که در هر مرحله تأیید و جلوگیری از فساد شود.
• جداسازی: معاملات همزمان نمی توانند بر یکدیگر تأثیر بگذارند.
• دوام: معاملات نهایی است و حتی خرابی سیستم نمی تواند یک معامله کامل را "به عقب برگرداند".

حمایت کردن

از آنجا که اکنون بانکهای اطلاعاتی SQL دارای سابقه طولانی هستند ، آنها جوامع عظیمی دارند و نمونه های بسیاری از کد های پایدار خود را بصورت آنلاین دارند. بسیاری از متخصصان برای پشتیبانی از SQL و داده های رابطه ای برنامه نویسی در دسترس هستند.

نمونه هایی از بانکهای اطلاعاتی SQL

NOSQL چگونه کار می کند

بر خلاف SQL ، سیستم های NOSQL به شما امکان می دهند با ساختار داده های مختلف در یک پایگاه داده کار کنید. از آنجا که آنها یک طرح پویا برای داده های بدون ساختار اجازه می دهند ، نیاز به کمتر برنامه ریزی و پیش سازنده داده ها وجود دارد ، و ایجاد اصلاحات آسان تر است. پایگاه داده های NOSQL به شما امکان می دهد ویژگی ها و زمینه های جدید را اضافه کنید ، و همچنین از نحو متنوع در پایگاه های داده استفاده کنید.

مقیاس پذیری

پایگاه داده های NOSQL به صورت افقی بهتر مقیاس می شوند ، به این معنی که می توان در صورت لزوم سرور یا گره های اضافی برای افزایش بار اضافه کرد.

ساختار

پایگاه داده های NOSQL رابطه ای نیستند ، بنابراین آنها فقط داده ها را در ردیف ها و جداول ذخیره نمی کنند. در عوض ، آنها به طور کلی در یکی از چهار نوع ساختار قرار می گیرند:

• ستون محور ، جایی که داده ها در سلولهای گروه بندی شده در تعداد تقریباً نامحدود ستون ها به جای ردیف ذخیره می شوند.
• فروشگاه های ارزش کلیدی ، که از یک آرایه انجمنی (همچنین به عنوان فرهنگ لغت یا نقشه نیز شناخته می شوند) به عنوان مدل داده خود استفاده می کنند. این مدل داده ها را به عنوان مجموعه ای از جفت های ارزش کلیدی نشان می دهد.
• فروشگاه های اسناد ، که از اسناد برای نگه داشتن و رمزگذاری داده ها در قالب های استاندارد ، از جمله XML ، YAML ، JSON (نماد شیء JavaScript) و BSON استفاده می کنند. فایده این است که اسناد در یک پایگاه داده واحد می توانند انواع مختلفی از داده ها داشته باشند.
• پایگاه داده های نمودار ، که نشان دهنده داده های موجود در نمودار است که نشان می دهد چگونه مجموعه های مختلف داده ها با یکدیگر ارتباط دارند. Neo4j ، redisgraph (یک ماژول نمودار ساخته شده به Redis) و OrientDB نمونه هایی از پایگاه داده های نمودار هستند.

خواص

در حالی که SQL خواستار خصوصیات اسید است ، NOSQL از تئوری CAP پیروی می کند (اگرچه برخی از پایگاه داده های NOSQL - مانند DB2 IBM ، MongoDB ، AWS's DynamoDB و CouchDB Apache - همچنین می توانند قوانین اسید را ادغام و دنبال کنند).

قضیه CAP می گوید که سیستم های داده توزیع شده امکان تجارت را فراهم می کنند که می تواند تنها دو مورد از سه ویژگی زیر (که کلاه مخفف را تشکیل می دهد) را در هر زمان تضمین کند:

• قوام: هر درخواست یا جدیدترین نتیجه یا خطایی را دریافت می کند. MongoDB نمونه ای از یک سیستم کاملاً سازگار است ، در حالی که دیگران مانند کاساندرا قوام نهایی را ارائه می دهند.
• در دسترس بودن: هر درخواست نتیجه غیر خطا دارد.
• تحمل پارتیشن: هرگونه تاخیر یا ضرر بین گره ها عملکرد سیستم را قطع نمی کند.

حمایت کردن

در حالی که NOSQL به سرعت پذیرفته شده است ، جوامع کاربر کمتری دارد و بنابراین پشتیبانی کمتری دارد. کاربران NOSQL بر خلاف بسیاری از زبانهای SQL که اختصاصی هستند ، از سیستم های منبع باز بهره می برند.

نمونه هایی از پایگاه داده های NOSQL

چه موقع از SQL در مقابل NOSQL استفاده کنید

چه موقع از SQL استفاده کنید

SQL هنگام کار با داده های مرتبط انتخاب خوبی است. پایگاه داده های رابطه ای کارآمد ، انعطاف پذیر و به راحتی توسط هر برنامه ای قابل دسترسی هستند. فایده یک پایگاه داده رابطه ای این است که وقتی یک کاربر یک رکورد خاص را به روز می کند ، هر نمونه از پایگاه داده به طور خودکار تازه می شود و آن اطلاعات در زمان واقعی ارائه می شود.

SQL و یک پایگاه داده رابطه ای ، امکان دسترسی به اطلاعات زیادی را در صورت لزوم آسان می کند و امکان دسترسی انعطاف پذیر به داده ها را فراهم می کند - فقط به عنوان مثال نیاز به به روزرسانی داده ها یک بار به جای تغییر چندین پرونده. همچنین برای ارزیابی یکپارچگی داده ها بهتر است. از آنجا که هر قطعه اطلاعات در یک مکان واحد ذخیره می شود ، هیچ مشکلی در نسخه های سابق گیج کننده تصویر وجود ندارد.

بیشتر شرکت های بزرگ فناوری از SQL ، از جمله Uber ، Netflix و Airbnb استفاده می کنند. حتی شرکت های بزرگی مانند Google ، Facebook و Amazon ، که سیستم های پایگاه داده خود را می سازند ، از SQL برای پرس و جو و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می کنند.

چه موقع از nosql استفاده کنید

در حالی که SQL برای اطمینان از اعتبار داده ها ارزش دارد ، NOSQL وقتی مهمتر است که در دسترس بودن داده های بزرگ سریع باشد ، خوب است. همچنین انتخاب خوبی است که یک شرکت به دلیل تغییر نیازها نیاز به مقیاس دارد. NOSQL با استفاده آسان ، انعطاف پذیر و عملکرد بالایی دارد.

NOSQL همچنین انتخاب خوبی است که مقادیر زیادی از مجموعه داده های (یا همیشه در حال تغییر) وجود داشته باشد یا هنگام کار با مدل های داده انعطاف پذیر یا نیازهایی که در یک مدل رابطه قرار نمی گیرند. هنگام کار با مقادیر زیادی از داده های بدون ساختار ، بانکهای اطلاعاتی اسناد (به عنوان مثال ، CouchDB ، MongoDB و Amazon DocumentDB) مناسب هستند. برای دسترسی سریع به یک فروشگاه ارزش کلیدی بدون ضمانت های یکپارچگی قوی ، Redis ممکن است بهترین انتخاب باشد. هنگامی که یک جستجوی پیچیده یا انعطاف پذیر در مورد داده های زیادی مورد نیاز است ، جستجوی الاستیک انتخاب خوبی است.

مقیاس پذیری یک مزیت قابل توجه در بانکهای اطلاعاتی NOSQL است. بر خلاف SQL ، الزامات داخلی و در دسترس بودن بالا آنها امکان مقیاس افقی را فراهم می کند. علاوه بر این ، پایگاه داده های NOSQL مانند Cassandra ، که توسط Facebook ساخته شده است ، داده های گسترده ای را که در بسیاری از سرورها پخش می شود ، کنترل می کنند ، و هیچ نقصی از خرابی ندارند و حداکثر در دسترس بودن را فراهم می کنند.

سایر شرکت های بزرگ که از سیستم های NOSQL استفاده می کنند زیرا آنها به حجم زیادی از داده های مربوط به یک پایگاه داده رابطه ای وابسته نیستند ، شامل آمازون ، گوگل و نتفلیکس هستند. به طور کلی ، هرچه مجموعه داده گسترده تر باشد ، احتمال انتخاب بهتر NOSQL بیشتر است.

SQL ، NOSQL و IBM

انتخاب یا پیشنهاد یک بانک اطلاعاتی یک مسئولیت اصلی برای اکثر متخصصان بانک اطلاعاتی است ، و "SQL در مقابل Nosql" یک موضوع مفید برای تصمیم گیری آگاهانه است. هنگام در نظر گرفتن هر یک از پایگاه داده ، در نظر گرفتن نیازهای مهم داده ها و مبادلات قابل قبول برای تحقق عملکرد و اهداف به روز نیز مهم است.

IBM Cloud از نسخه های میزبان ابری از چندین پایگاه داده SQL و NOSQL با پایگاه داده های ابری خود پشتیبانی می کند. برای راهنمایی بیشتر در مورد انتخاب بهترین گزینه برای شما ، "یک نمای کلی از منظره پایگاه داده" و "نحوه انتخاب یک پایگاه داده در IBM Cloud" را بررسی کنید.

آیا علاقه مند به عمیق تر با پایگاه داده های فردی هستید؟از پست های وبلاگ "Database Deep Dives" ما دیدن کنید.