Relacyjne i nierelacyjne bazy danych
Baza danych to zorganizowany zbiór informacji, obecnie powszechnie przechowywanych elektronicznie w systemie komputerowym. Zazwyczaj jest on kontrolowany przez system zarządzania bazami danych (SGBD), który wraz z powiązanymi z nim aplikacjami tworzy system baz danych.
Co to są bazy danych
Bazy danych projektuje się tak, by ułatwić dostęp do danych, zarządzanie nimi oraz ich aktualizację. Bazy mogą zawierać różne typy danych, w tym słowa, cyfry, obrazy, filmy i pliki. Firmy wykorzystują bazy danych, w tym bazy danych w chmurze, do wielu celów takich jak:
Przechowywanie danych i zarządzanie nimi:
Baza danych pozwala firmom na przechowywanie i zarządzanie dużymi ilościami danych ustrukturyzowanych i nieustrukturyzowanych, od informacji o klientach po rejestry finansowe.
Usprawnienie procesów biznesowych:
Dzięki analizie danych z baz firmy mogą usprawnić procesy biznesowe, takie jak sprzedaż, przetwarzanie zamówień i obsługa klienta.
Monitoring użytkowników:
Bazy danych przechowują informacje o klientach, które mogą być wykorzystywane do usprawnienia ich obsługi, działań marketingowych i strategii sprzedaży.
Wspieranie operacji wewnętrznych:
Bazy danych obsługują wewnętrzne operacje firm, przechowują dane o interakcjach z klientami i informacje administracyjne.
Analiza danych
Firmy wykorzystują bazy do analizy danych, co może pomóc w podejmowaniu świadomych decyzji biznesowych i promowaniu wzrostu przychodów.
Bezpieczeństwo:
Bazy danych zapewniają solidne funkcje bezpieczeństwa, które chronią wrażliwe dane przed nieuprawnionym dostępem lub zmianami.
Bazy danych i chmurowe rozwiązania dla baz danych są niezbędne w dzisiejszym cyfrowym świecie, ponieważ obsługują szeroką gamę aplikacji i usług, na których firmy polegają na co dzień. Są wykorzystywane w różnych branżach, w tym w finansach, opiece zdrowotnej, handlu elektronicznym itd., między innymi do organizowania produktów, ustalania cen, zbierania i przechowywania informacji o klientach i historii zakupów.
Co to jest relacyjna baza danych (SQL Database)
Relacyjna baza danych organizuje dane w tabele, które składają się z wierszy i kolumn. Każdy wiersz tabeli reprezentuje unikatowy rekord, a każda kolumna oznacza określony atrybut danych. Kluczową cechą relacyjnej bazy danych jest zdolność do tworzenia relacji między tymi tabelami, co pozwala na łączenie i organizowanie danych w sposób ustrukturyzowany.
Relacje w relacyjnej bazie danych są ustalane za pomocą kluczy. Klucz główny jest unikatowym identyfikatorem rekordu w tabeli, natomiast klucz obcy jest polem w tabeli, które pasuje do klucza głównego innej tabeli. Klucze umożliwiają tworzenie między tabelami relacji, które mogą należeć do kategorii jeden do jednego, jeden do wielu, wiele do jednego lub wiele do wielu.
SQL (Structured Query Language) to język używany do interakcji z relacyjną bazą danych. Umożliwia tworzenie, odczyt, aktualizację i usuwanie danych z bazy. SQL jest używany do zapisywania zapytań w celu wyodrębniania określonych danych, łączenia tabel i wykonywania złożonych obliczeń. Umożliwia również egzekwowanie reguł integralności i bezpieczeństwa danych w bazie.
Co to jest nierelacyjna baza danych (baza danych NoSQL)
Nierelacyjna baza danych, znana również jako baza danych NoSQL (nie tylko SQL), jest typem bazy danych, która nie korzysta z tradycyjnej struktury relacyjnej opartej na tabeli. Zamiast tego używa różnych modeli danych, takich jak klucz-wartość, dokument, rodzina kolumn i wykres. Pozwala to na większą elastyczność w przechowywaniu i zarządzaniu danymi, zwłaszcza w przypadku dużych, złożonych zbiorów danych pozbawionych struktury.
W przeciwieństwie do relacyjnych baz , które przechowują dane w tabelach z wierszami i kolumnami, nierelacyjne bazy danych przechowują dane w formie innej niż tabele. Może to być graf w formie par klucz-wartość, dokument JSON lub graf składający się z krawędzi i wierzchołków. Dane w bazach nierelacyjnych nie są ustrukturyzowane w sztywnym schemacie, który jest typowy dla relacyjnych baz danych. Taka elastyczność pozwala nierelacyjnym bazom danych przetwarzać różne rodzaje i duże ilości danych, co sprawia, że są one odpowiednie dla big data i aplikacji internetowych przetwarzających dane w czasie rzeczywistym.
Termin NoSQL oznacza „nie tylko SQL", co wskazuje, że w takich bazach wyszukiwanie i przetwarzanie danych nie opiera się wyłącznie na SQL (Structured Query Language). Choć niektóre bazy danych NoSQL obsługują języki zapytań podobne do SQL, zazwyczaj używają własnych języków zapytań lub interfejsów API, które mogą się różnić w zależności od systemu.
Nierelacyjne bazy danych są dobrym rozwiązaniem, gdy trzeba organizować duże ilości złożonych i różnorodnych danych. Są one szczególnie użyteczne w przypadku przetwarzania danych, które nie mieszczą się w tabeli, takich jak dane z kanałów społecznościowych, urządzeń IoT czy dane z gier w czasie rzeczywistym. Zostały również zaprojektowane z myślą o łatwej skalowalności i obsłudze dużych obciążeń użytkowników, dzięki czemu są dobrym wyborem dla aplikacji na dużą skalę.
Kiedy używać relacyjnych baz danych, a kiedy zdecydować się na bazy nierelacyjne
Wybór między relacyjnymi bazami danych, zwanymi również bazami danych SQL (Structured Query Language), a nierelacyjnymi bazami danych NoSQL (Not Only SQL) zależy od konkretnych wymagań Twojego projektu. Oba rodzaje baz danych mają swoje zalety i są bardziej odpowiednie do różnych rodzajów zadań.
Bazy danych SQL są relacyjne, czyli organizują dane w tabele. Każda tabela ma predefiniowany schemat, co oznacza, że przed zapisaniem danych należy ustawić strukturę (kolumny i ich typy).
Jeśli Twoje dane wpisują się w strukturę tabeli i nie będą się często zmieniały, możesz skorzystać z bazy danych SQL. Bazy danych SQL mają właściwości ACID (niepodzielność, spójność, izolacja, trwałość), dzięki czemu są idealnie dostosowane do środowisk takich systemy bankowe, w których transakcje są złożone, a integralność danych ma kluczowe znaczenie.
Relacyjne bazy danych są również dobrym wyborem, gdy priorytetem jest integralność danych: Bazy danych SQL wspierają ograniczenia takie jak unikalne, główne i obce klucze, które pomagają zachować integralność danych.
Bazy danych NoSQL nie są relacyjne, co oznacza, że nie opierają się na tradycyjnej strukturze tabeli i mają dynamiczne schematy dla nieustrukturyzowanych danych. Mogą one przechowywać dane na różne sposoby: w parach dokumentowych, kolumnowych, grafowych lub parach klucz-wartość.
Bazy danych NoSQL są idealne do zastosowań, w których dane nie są ustrukturyzowane lub są ustrukturyzowane częściowo. Jeśli Twoje dane nie mieszczą się w strukturach tabel lub jeśli struktura danych często się zmienia, baza danych NoSQL może być dobrym wyborem. Bazy danych NoSQL zostały zaprojektowane tak, aby można je było rozwijać poprzez dodawanie do sieci kolejnych serwerów. Odpowiada to na potrzeby związane z przechowywaniem dużych ilości danych.
Nierelacyjne bazy danych mogą zapewnić większą wydajność w specyficznych zastosowaniach, takich jak big data czy aplikacje przetwarzające dane w czasie rzeczywistym.
Zapotrzebowanie na bazy danych NoSQL wynikało przede wszystkim z ograniczeń tradycyjnych relacyjnych baz danych w przetwarzaniu ogromnych ilości i rodzajów danych generowanych przez nowoczesne aplikacje, szczególnie w kontekście Internetu i aplikacji internetowych. Wraz ze wzrostem ilości, prędkości i różnorodności danych stało się jasne, że z powodu sztywnych schematów i ograniczeń skalowalności relacyjne bazy danych nie mogą spełnić potrzeb wielu współczesnych zastosowań.
Takie bazy, które przez dziesięciolecia były standardowym rozwiązaniem, były projektowane dla danych ustrukturyzowanych i miały stały schemat, który wymagał przechowywania danych w tabelach z predefiniowanymi kolumnami. Struktura ta utrudnia przetwarzanie nieustrukturyzowanych lub częściowo ustrukturyzowanych danych, które są powszechne w aplikacjach big data, takich jak media społecznościowe, dane mobilne i Internet Rzeczy (IoT). Co więcej, skala danych oraz potrzeba wysokiej dostępności i odporności na awarie w systemach rozproszonych stanowiły poważne wyzwania dla relacyjnych baz danych.
Z kolei bazy danych NoSQL oferują elastyczne modele danych. Taka elastyczność pozwala programistom na szybsze iteracje i przetwarzanie dużej liczby danych bez konieczności ich skomplikowanej transformacji.
Ponadto bazy danych NoSQL zostały zaprojektowane tak, aby można je było rozwijać poprzez dystrybucję danych na wielu serwerach, zapewniając jednocześnie możliwość przetwarzania dużych ilości danych i znacznych obciążeń użytkowników przy zachowaniu wydajności. Ta rozproszona natura również przyczynia się do wyższej dostępności, ponieważ system może nadal działać nawet w przypadku awarii niektórych węzłów.
Popularne relacyjne bazy danych SQL
SQL istnieje już od dziesięcioleci i w tym czasie powstało wiele najpopularniejszych relacyjnych baz danych. Mimo to z biegiem lat pojawiło się wiele alternatywnych rozwiązań, w tym również niekomercyjnych. Dziś popularne relacyjne bazy danych to:
Oracle:
Oracle jest prawdopodobnie najpopularniejszym komercyjnym systemem zarządzania bazami danych na świecie. Jest to system zarządzania relacyjnymi bazami danych, który obsługuje wiele modeli danych, w tym modele relacyjne, dokumentowe, graficzne, RDF i przestrzenne. Systemy Oracle są znane z solidności, skalowalności i obszernego zestawu funkcji, dzięki czemu są odpowiednie dla dużych przedsiębiorstw o złożonych wymaganiach.
MySQL:
MySQL to system zarządzania relacyjnymi bazami danych open source szeroko stosowany wśród startupów oraz stosów open source, często w postaci MySQL as a Service. Jest znany z prostoty, szybkości działania i niezawodności. MySQL jest również popularny w aplikacjach internetowych i stanowi element stosu programowania www LAMP.
Microsoft SQL Server:
SQL Server to system zarządzania relacyjnymi bazami danych opracowany przez Microsoft. Jest on szeroko stosowany przez duże firmy. Obsługuje wiele typów danych, w tym dane pierwotne, ustrukturyzowane, częściowo ustrukturyzowane i nieustrukturyzowane. SQL Server jest również dostępny jako część chmury Microsoft Azure jako Azure SQL Server.
PostgreSQL:
PostgreSQL oraz Postgresql as a Service to system zarządzania relacyjnymi bazami danych open source, który kładzie nacisk na zgodność ze standardami i rozszerzalność. Obsługuje zapytania SQL (relacyjne) i JSON (nierelacyjne) i jest często używany w aplikacjach internetowych, mobilnych, geoprzestrzennych i analitycznych.
SQLite:
SQLite to niezależny, bezserwerowy silnik bazy danych niewymagający konfiguracji. Jest wbudowany w program końcowy i popularny w środowiskach, w których prostota i ochrona środowiska stanowią istotną wartość, takich jak aplikacje mobilne oraz małe i średnie aplikacje internetowe i komputerowe.
Popularne nierelacyjne bazy danych NoSQL
W wielu przypadkach lepszym rozwiązaniem będzie nierelacyjna baza danych. To nowsza kategoria systemu zarządzania bazami danych, ale wiele jej rozwiązań jest już stosowanych i powszechnie używanych w stosach technologicznych na całym świecie. Popularne bazy danych NoSQL to między innymi:
MongoDB:
Zorientowana obiektowo, skalowalna baza danych NoSQL oparta na modelu magazynu dokumentów. Przechowuje obiekty jako oddzielne dokumenty w ramach zbioru z dokumentami podobnymi do JSON i jest dostępna jako MongoDB as a Service.
Redis:
Opne source‘owa wbudowana w pamięć struktura używana jako baza danych, pamięć podręczna i broker wiadomości. Obsługuje różne struktury danych, takie jak ciągi, hashe, listy, zbiory, sortowane zbiory z zapytaniami zakresowymi, bitmapy, logi hiperlogów i indeksy geoprzestrzenne z zapytaniami radius.
Cassandra:
Skalowalna, rozproszona baza danych o wysokiej wydajności zaprojektowana do przetwarzania dużych ilości danych na wielu standardowych serwerach, zapewniająca wysoką dostępność bez pojedynczego punktu podatności na awarię.
HBase:
Rozproszona baza danych open source, nierelacyjna, stworzona na wzór Big Table Google i napisana w Javie. Została opracowana w ramach projektu Apache Hadoop Fundacji Apache Software i działa na bazie HDFS (Hadoop Distributed Filesystem), oferując Hadoop funkcje podobne do Bigtable.
Neo4j:
System zarządzania grafową bazą danych przygotowany przez Neo4j, Inc. Ta transakcyjna baza danych ta jest zgodna z zasadami ACID i umożliwia przechowywanie i przetwarzanie wykresów w sposób natywny.
CouchDB:
Zorientowana na dokumenty baza danych NoSQL open source, która używa języka JSON do przechowywania danych, języka JavaScript jako języka zapytań przy użyciu MapReduce, oraz protokołu HTTP dla interfejsu API.
OVHcloud i relacyjne oraz nierelacyjne bazy danych
DBaaS (Database as a Service) oferuje wiele korzyści firmom, które chcą usprawnić zarządzanie bazami danych i infrastrukturą. Dzięki DBaaS instalacja i utrzymanie baz danych zlecane są dostawcom rozwiązań chmurowych, co znacznie zmniejsza złożoność i czas poświęcany na zadania związane z administracją baz danych.
Firmom, które chcą budować kompletną infrastrukturę baz danych, OVHcloud zapewnia solidną platformę. Nasze bazy danych Public Cloud odpowiadają na różne potrzeby dzięki skalowalnemu, bezpiecznemu i wysoko dostępnemu środowisku. Sprawdź, jak OVHcloud może przeobrazić zarządzanie bazami danych i ich infrastrukturę w Twojej firmie.
