NoSQL, abreviação de "Not only SQL" (não apenas SQL), é um termo usado para sistemas de banco de dados que armazenam informações em vários formatos para atender aos requisitos que os bancos de dados relacionais (ou SQL) tradicionais têm dificuldade de atender. Os sistemas relacionais legados foram projetados para minimizar a duplicação de dados em uma época em que o armazenamento era extremamente caro.
Embora os bancos de dados relacionais ainda sejam amplamente usados, a natureza do armazenamento e do uso de dados mudou. Coisas como a pesquisa no estilo do Google, por exemplo, são incorporadas à maioria dos aplicativos. A explosão de dados, a navegação na Web, o uso de dispositivos móveis e a análise alteraram significativamente as demandas dos bancos de dados modernos. Então, por que precisamos de bancos de dados NoSQL? Essas novas necessidades levaram ao crescimento dos bancos de dados NoSQL e incluem uma variedade de modelos, como valor-chave, documento, coluna, série temporal e gráfico. Além disso, os principais bancos de dados NoSQL agora também incluem recursos relacionais importantes.
O que é um banco de dados NoSQL multimodelo moderno?
Vários métodos de acesso a dados, também conhecidos como multimodelos, tornam os bancos de dados úteis em uma ampla variedade de casos de uso. O JSON (JavaScript Object Notation) é um formato de dados NoSQL comum que oferece flexibilidade e funciona bem com diferentes padrões de acesso. Então, para que servem os bancos de dados NoSQL? Os bancos de dados NoSQL funcionam como um armazenamento de conteúdo primário, o que significa que você insere os dados em um aplicativo, mas pode acessá-los de várias maneiras, dependendo do caso de uso. Isso facilita o desenvolvimento e a evolução dos aplicativos ao longo do tempo. Muitos bancos de dados NoSQL são criados desde o início para serem rápidos, flexíveis e altamente disponíveis, dando suporte às necessidades modernas de computação em nuvem, distribuição e gerenciamento de dados.
Por que as organizações escolhem o NoSQL
Um dos principais fatores é a necessidade de proporcionar uma experiência excepcional ao cliente, um diferencial competitivo fundamental. Os clientes esperam ótimas experiências digitais com serviços sob demanda, em tempo real, personalizados e responsivos. Consequentemente, os aplicativos devem ser dinâmicos, operar em vários dispositivos e evoluir constantemente. Gerenciar esse ritmo de mudança não é fácil sem a tecnologia certa. É por isso que muitas organizações escolhem o NoSQL.
Relacional vs. NoSQL: Principais diferenças
Os bancos de dados relacionais foram projetados para aplicativos comerciais de back-office que residiam em um servidor. Para aumentar seu banco de dados, você precisava de uma caixa maior, o que é conhecido como "escalonamento vertical".
Os bancos de dados NoSQL nasceram do crescimento maciço de dados na Internet. O Google e a Amazon abriram o caminho em meados dos anos 2000. Mecanismos de valor-chave eficientes, distribuídos e altamente dimensionáveis foram fundamentais para essa etapa evolutiva. Desde então, os bancos de dados modernos foram projetados para atender à próxima geração de escala e flexibilidade. Esses bancos de dados oferecem sistemas distribuídos que proporcionam alta disponibilidade, distribuindo dados automaticamente em vários nós à medida que os servidores são adicionados. Com os modelos de dados JSON e o acesso multimodelo, um banco de dados NoSQL pode atender às demandas de desempenho maciço e ainda evoluir rapidamente, proporcionando experiências novas e rápidas aos clientes.
Suporte a SQL em NoSQL
Os sistemas relacionais mantêm os dados em um design ou esquema de formato de tabela vinculada rígida. Os dados de objetos são divididos em tabelas separadas para eliminar informações repetitivas, o que é conhecido como normalização. Embora eficiente, isso costuma ser limitante quando novos recursos exigem alterações no modelo de dados. Os sistemas NoSQL podem armazenar dados JSON hierárquicos, suportando mais estrutura e necessidades como Transações ACIDe, ao mesmo tempo, oferece maneiras flexíveis e semiestruturadas de armazenar e retornar dados. Essa convergência entre o melhor do relacional e o melhor do NoSQL moderno simplifica as arquiteturas de informações e o desenvolvimento de aplicativos e ajuda a atender às necessidades dos bancos de dados modernos, como:
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- Oferecer experiências altamente responsivas na Web e em dispositivos móveis
- Manipulação de dados semi e não estruturados, além de oferecer suporte às necessidades de transações ACID
- Adaptar-se rapidamente às mudanças nos requisitos do usuário com atualizações frequentes
- Lançamento de novos recursos com menor tempo de lançamento no mercado
- Suporte a vários tipos de dados e métodos de acesso a dados
- Garantia de alta disponibilidade sem tempo de inatividade
Essas necessidades poderiam ser atendidas com bancos de dados relacionais, mas o esforço e os custos seriam muito altos.
Desenvolver com agilidade
A velocidade é fundamental para a inovação, mas a flexibilidade também é. Um princípio fundamental do desenvolvimento ágil é responder rapidamente às mudanças. Muitas vezes, quando os requisitos mudam, o modelo de dados também precisa mudar. Com os bancos de dados relacionais, os desenvolvedores geralmente precisam solicitar formalmente uma "alteração de esquema" aos administradores do banco de dados. Isso atrasa ou interrompe o desenvolvimento.
Em comparação, um banco de dados de documentos NoSQL é totalmente compatível com o desenvolvimento ágil, pois não tem esquema e não define estaticamente como os dados devem ser modelados. Em vez disso, ele deixa para os aplicativos e serviços e, portanto, para os desenvolvedores a definição de como os dados devem ser modelados. Com o NoSQL, o modelo de dados é definido pelo modelo do aplicativo.
Os aplicativos e serviços modelam os dados como objetos (como o perfil do funcionário), os dados multivalorados como matrizes (funções) e os dados relacionados como objetos ou matrizes aninhados (por exemplo, relacionamento com o gerente). Os bancos de dados relacionais, entretanto, modelam os dados como tabelas de linhas e colunas - dados relacionados como linhas dentro de tabelas diferentes, dados multivalorados como linhas dentro da mesma tabela. Os dados são lidos e gravados por meio da desmontagem e remontagem de objetos.
Em contrapartida, um banco de dados NoSQL orientado a documentos lê e grava dados formatados em JSON, que é o padrão de fato para consumir e produzir dados para aplicativos da Web, móveis e de IoT. Os objetos são lidos e gravados sem serem desmontados. Os bancos de dados NoSQL têm agrupamentos hierárquicos lógicos, chamados de coleções e/ou escopos, para organizar subconjuntos de documentos, que podem ser restritos a determinados usuários, recursos ou cargas de trabalho.
Opere em qualquer escala
Os bancos de dados que suportam aplicativos da Web, móveis e de IoT devem ser capazes de operar em qualquer escala. O dimensionamento maciço de um banco de dados relacional, como o Oracle, geralmente é complexo, caro e não é totalmente confiável. Os bancos de dados distribuídos NoSQL são executados em hardware de commodity e são projetados para serem escalonados - Por exemplo, para adicionar mais recursos, você pode simplesmente adicionar outro servidor (também conhecido como "dimensionamento horizontal"). A capacidade de escalonamento horizontal ajuda as equipes a não implementar mais hardware do que o necessário para atender à carga atual, a aplicar hardware e/ou infraestrutura em nuvem mais baratos e a escalonar sob demanda e sem tempo de inatividade. Além disso, a replicação avançada entre os data centers amplia a alta disponibilidade em todo o mundo.
Consulta usando SQL e transações ACID em NoSQL
Os desenvolvedores de aplicativos que estão acostumados a fazer consultas com SQL podem continuar a usar a mesma linguagem nas plataformas NoSQL, mas operam com os dados JSON armazenados. Alguns fornecedores de bancos de dados em nuvem modernos fornecem uma linguagem de consulta baseada em SQL que retorna resultados em JSON com conjuntos de linhas e componentes de subdocumentos, quando apropriado, suporta JOINs avançados e pode ser usada para análises. Isso contrasta com a maioria dos outros bancos de dados NoSQL.
Devido à normalização de objetos em várias tabelas de dados, Os sistemas relacionais muitas vezes podem exigir uma transação para quase todas as atualizações. Com os bancos de dados NoSQL, as atualizações geralmente envolvem um único documento e não exigem uma transação. Alguns Os bancos de dados NoSQL avançados suportam transações ACID distribuídas de vários documentos.
Banco de dados como serviço
Normalmente, um banco de dados como serviço (DBaaS) simplifica as operações e reduz a quantidade de trabalho que as equipes precisam fazer, como a instalação e a configuração da infraestrutura como serviço, o provisionamento do banco de dados, o gerenciamento de operações, a automação de dimensionamento, o monitoramento e a segurança.
Tanto do ponto de vista financeiro quanto operacional, as empresas veem benefícios como:
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- Configuração rápida
- Capacidade de dimensionamento
- Mudanças rápidas de configuração
- Altos níveis de serviço
- Automação de segurança
O NoSQL atende às necessidades modernas
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