NoSQL, para abreviar "No solo SQL", é um termo que os sistemas de banco de dados usam para armazenar informações em vários formatos e atender aos requisitos que os sistemas tradicionais, como o relacional (ou SQL), têm dificuldade de gerenciar. Os sistemas hereditários foram projetados para minimizar a duplicação de dados quando o armazenamento era muito caro.
Embora as bases de dados relacionais continuem sendo usadas por muitas organizações, a naturalidade do armazenamento e uso de dados mudou. Temas como a pesquisa de estilo do Google, por exemplo, são construídos dentro da maioria dos aplicativos. A explosão de dados, a navegação na Web, o uso móvel e as análises mudaram significativamente a demanda por uma base de dados moderna. Essas necessidades novas direcionaram o crescimento das bases de dados NoSQL e incluem uma variedade de modelos como valor-chave, documento, colunas, séries temporais e gráficos. Além disso, as melhores bases de dados NoSQL agora incluem capacidades relacionais importantes.
O que é uma base de dados NoSQL moderna e multimodelo?
Múltiplos métodos de acesso a dados, ou multimodelos, fazem com que as bases de dados sejam úteis em vários casos de uso. JSON (JavaScript Object Notation) é um formato de dados NoSQL comum que oferece flexibilidade e funciona em conjunto com diferentes padrões de acesso. As bases de dados NoSQL operam como armazenamento de conteúdo primário, o que significa que os dados são inseridos em um aplicativo, mas você pode acessá-los de várias maneiras, dependendo do caso de uso. Isso faz com que os aplicativos sejam mais fáceis de serem desenvolvidos e evoluam com o tempo.
Por que as organizações preferem o NoSQL
Um dos maiores fatores é a necessidade de oferecer um serviço excepcional ao cliente, um diferenciador competitivo que seja crítico. Os clientes esperam experiências digitais excelentes com serviços que sejam de baixa demanda, em tempo real, personalizados e com excelente tempo de resposta. Por esses motivos, os aplicativos precisam ser dinâmicos, operar em vários servidores e evoluir constantemente. Gerenciar uma mudança como a mencionada não é fácil sem a tecnologia adequada. Por esses motivos, muitas organizações recorrem às bases de dados NoSQL.
Relacional vs. NoSQL: Diferenças claras
As bases de dados relacionais foram projetadas para aplicativos "back-office" que existem em um único servidor. Para aumentar sua base de dados, era necessária uma caixa mais grande, conhecida como escalar verticalmente.
As bases de dados NoSQL foram o resultado do aumento de dados na Web. Google e Amazon foram os líderes em meados de 2000. Reconhecidas como eficientes, distribuídas e com escalonamento de valor chave, essas bases de dados foram muito importantes para a evolução. Desde então, as bases de dados modernas foram projetadas para ajudar a geração seguinte a escalar e ter flexibilidade. Essas bases de dados oferecem sistemas distribuídos que fornecem o resultado de alta disponibilidade porque distribuem os dados automaticamente por vários nós enquanto os sistemas são agregados. Com modelos de dados JSON e acesso multidimensional, uma base de dados NoSQL pode atender às demandas de atuação e seguir evoluindo rapidamente, proporcionando novas e aceleradas experiências aos clientes.
Apoiando o SQL no NoSQL
Os sistemas relacionais gerenciam os dados em um formato de "tabela vinculada" ou esquema. Os dados objetivos são separados em tabelas para eliminar informações repetitivas, o que é chamado de normalização. Embora isso seja eficiente, às vezes é limitado quando novas características exigem a alteração de um modelo de dados. Os sistemas NoSQL podem usar dados JSON, oferecendo uma estrutura melhor e resolvendo necessidades como transações ACID, além de oferecer maneiras de armazenar e devolver dados com flexibilidade semiestruturada. Essa convergência do melhor dos bancos de dados relacionais combinados com o melhor dos bancos de dados modernos NoSQL simplifica a arquitetura de informações e o desenvolvimento de aplicativos, ao mesmo tempo em que ajuda e atende às necessidades dos bancos de dados modernos, como:
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- Entregando experiências sempre disponíveis via web e celular
- Gerenciando dados semi e destrutivos, ao mesmo tempo em que atende às necessidades de transações ACID
- Adaptável quando se trata de mudar os requisitos dos usuários com atualizações frequentes
- Lançamento de novas funções com tempos de comercialização mais curtos
- Apoiando vários tipos de dados e métodos de acesso a eles
- Garantindo um sistema sempre disponível, sem necessidade de cancelar
Várias dessas características podem ser registradas com uma base de dados relacionais, mas o esforço e o custo seriam muito altos.
Desenvolvimento com agilidade
A velocidade é fundamental para inovar, mas também a flexibilidade é importante. Um princípio do desenvolvimento ágil é responder rapidamente às mudanças. Muitas vezes, quando os requisitos mudam, o modelo de dados também precisa mudar. Com as bases de dados relacionais, os desenvolvedores precisam pedir formalmente uma mudança de esquema aos administradores de bases de dados. Isso resulta em um processo de desenvolvimento mais lento e, às vezes, mais demorado por completo.
Em comparação, uma base de dados NoSQL é totalmente compatível com o desenvolvimento ágil, pois não possui esquemas e não define de forma estática como os dados devem ser modelados. Ao contrário, ele se refere aos aplicativos e serviços e, depois, aos desenvolvedores para definir como os dados devem ser modelados. Com o NoSQL, o modelo de dados é definido pelo modelo de aplicativos.
Aplicativos e serviços modelam os dados como objetos (como o perfil do empregado), os dados multivalorados como arreglos (funções) e os dados relacionados como objetos ou arreglos anidados (por exemplo, a relação de um gerente). No entanto, as bases de dados relacionais modelam os dados como tabelas de arquivos e colunas, e os dados relacionados como arquivos dentro de diferentes tabelas, e os dados multivalorados como arquivos dentro da mesma tabela. Os dados são lidos e escritos, desensamblando e voltando a ensamblar os objetos.
Em contraste, uma base de dados NoSQL orientada a documentos lê e escreve dados no formato JSON, que é o padrão para consumir e produzir dados em aplicativos da Web, móveis e IoT. Os objetos são lidos e gravados sem necessidade de desensamblar. As bases de dados NoSQL possuem agrupamentos lógicos jerárquicos, chamados de coleções e/ou escopos, para organizar subconjuntos de documentos, que podem estar restritos a usuários específicos, funções ou cargas de trabalho.
Operação em qualquer Escala
As bases de dados que apoiam os aplicativos da Web, móveis e IOT precisam poder operar em qualquer escala. Um escalonamento substancial de uma base de dados relacional como a Oracle é tipicamente completo, caro e não é confiável. As bases de dados distribuídas como NoSQL são baseadas em um hardware básico e são arquiteturas que se expandem para fora - por exemplo, para adicionar mais recursos, basta adicionar outro servidor (conhecido como expansão horizontal). A capacidade de escalar fuera ajuda os equipamentos a desenvolverem apenas o hardware necessário para satisfazer a carga atual; utilizando hardware mais econômico e/ou infraestrutura no local; escalando de acordo com a demanda sem tempo de inatividade. Além disso, a replicação avançada entre centros de dados ampliava a alta disponibilidade em todo o mundo.
Consultas usando SQL e transações ACID em NoSQL
Os desenvolvedores de aplicativos que estão acostumados a usar consultas com SQL podem continuar a usar a mesma linguagem de programação nas plataformas NoSQL, mas operam com os dados armazenados em JSON. Alguns provedores de bancos de dados modernos em nuvem oferecem uma linguagem de programação SQL de consulta que registra os resultados em JSON com conjuntos de dados e componentes de subdocumentos que são apropriados, aplica JOINs avançados e pode ser usada para análises. Essa é uma diferença em relação à maioria das outras bases de dados NoSQL.
Devido à normalização de objetos em várias tabelas de dados, os sistemas relacionais podem exigir uma transação para cada atualização. Com as bases de dados NoSQL, as atualizações por si só ocupam um documento e não exigem uma transação. Outras bases de dados NoSQL avançadas permitem transações ACID distribuídas em um documento múltiplo.
Bases de dados como serviço
Um DBaaS agiliza as operações e reduz a quantidade de trabalho que uma equipe precisa fazer, por exemplo, infraestrutura como configuração de serviço, fornecimento de bases de dados, melhoria das operações, automatização de escalonamento, monitoramento e segurança.
Em uma perspectiva financeira e operacional, as empresas têm vários benefícios, como:
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- Configuração rápida
- Capacidade de escalar
- Mudanças rápidas de configuração
- Altos níveis de serviço
- Automação de segurança
O NoSQL atende às necessidades modernas
Milhares de empresas decidiram implementar as bases de dados NoSQL. Eleger a plataforma adequada de base de dados no nicho não é fácil. Para usar aplicativos importantes, muitas as empresas estão se adaptando ao Couchbase Capella para melhorar a relevância, a estabilidade e a flexibilidade, além de reduzir os riscos, a dispersão de dados e custo total de propriedade. Os desenvolvedores gostam do Couchbase porque ele combina a flexibilidade e a agilidade do NoSQL com conceitos familiares de bases de dados relacionais. Por esse motivo, 30% da Fortune 100 gerenciam dados críticos com a plataforma do Couchbase.
