Отличия реляционных и нереляционных баз данных
С обработкой и хранением данных сегодня связаны любые компьютерные работы. Одна информация может быть представлена в форме таблиц, иметь четкие, структурированные сведения, поданные в определенном формате. Другие же, описывают самые разные объекты, с произвольными характеристиками. Они не имеют структуры, четкого распределения, формата. Исходя из этого в IT-среде выделяют два варианта баз данных (БД): реляционные (SQL) и нереляционные (NoSQL). Говоря простым языком, первые – структурированные, а вторые – неструктурированные. Оба варианта жизнеспособны, но имеют кардинальные расхождения, которые надо учитывать в процессе выбора БД. Так в чем отличие реляционной базы от нереляционной и для решения каких задач лучше всего подходит каждая из них.
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо познакомиться более подробно с каждой из них.
Особенности реляционной базы данных
Система управления базами данных (СУБД) – передовое программное обеспечение высокого уровня, работающее с API низкого уровня. Под данным термином понимают всевозможные инструменты, начиная от компьютерных приложений и до встроенных библиотек. Если говорить о реляционной системе, то она помогает управлять большими объемами четко структурированных данных. Преимущественно представлена в табличной форме. В строках указываются записи, а в столбцах – типы данных. При этом информация вносится в таблицу согласно установленному шаблону.
Впервые реляционная модель вошла в использование в 70-е годы 20 века. Предполагала математический способ для структуризации, хранения и применения сведений. В таблицы записывалась основная информация (например, ФИО человека) и соответствующие ей значения (год рождения, возраст, пол, семейное положение, наличие/отсутствие детей и пр.). За годы существования на рынке она успела доказать свою эффективность, надежность, гарантируя высокую защиту информации от утраты. Наряду с жесткими требованиями к формированию данных и их обработки, SQL может быть наделена и гибкостью. Но обеспечить это свойство сможет только профессиональный подход и дополнительные усилия.
Среди особенностей реляционных БД стоит выделить два основных момента:
- Целостность сведений. Информация, которая помещается в данную систему отличается повышенной точностью, однообразностью и максимальной полнотой. Целостность SQL поддерживается специальными инструментами: внешние и первичные ключи, ограничители и пр. В частности, ограничитель «Default» позволяет применять рабочие правила ко всей информации, хранящейся в таблицах БД, гарантируя ее точность.
- Транзакции. В базе данных под этим термином подразумевают упорядоченную последовательность действий операторов, обрабатывающих информацию, направленную на переведение БД из одного состояния в другое. Реляционные базы данных – это цепочка последовательных операций, работающих над решением одной задачи. Все эти операторы должны выполняться одновременно и работать как единая система.
Соблюдать целостность в процессе каждой транзакции, реляционные базы данных должны быть:
- Атомарными. Это обязательное условие, обеспечивающее или полное выполнение операции или ее полную отмену в тому случае, если хотя бы одна из составных частей по ряду причин не может быть реализована.
- Изолированными. Только в этом случае появится возможность контролировать то, насколько согласованными будут реализуемые транзакции.
- Однообразными. Следуя такому требованию, вся информация, которая записывается в ходе одной операции, должна соответствовать одинаковым, стандартизированным требованиям и нормам.
- Надежными. Если потребуется внести изменения в базу данных, то они должны быть совершенными, а не гипотетическими.
Краткий итог: реляционные БД в работе используют язык структурированных запросов, при помощи которого обрабатывают данные и управляют ими. Он подходит для любых запросов в том числе и сложных, но есть и ограничения. В SQL применяются только схемы, заданные наперед, чем достигается высокая согласованность. Также требуется заранее определять структуру данных, подстраивая их к некому «стандарту». Реляционную базу можно масштабировать по вертикали, увеличивая нагрузку на каждый отдельный server. В результате повысится мощность центрального процессора, оперативной памяти, твердотельного диска.
Особенности нереляционных баз данных
NoSQL – аналог реляционной базы данных, в которой информация хранится без строгой структуры и явной связи между другими сведениями. Данные здесь могут храниться не только в табличной, но и текстовой, в графической, аудио-, видео- и любой другой форме. На практике широкое применение такие БД получили в компьютерных приложениях, мобильных софтах. Они используются тогда, когда в приоритете не четкое структурирование данных, а гибкая, масштабируемая база с высоким уровнем производительности. Здесь нет никаких ограничений ни при хранении, ни при использовании данных.
Нереляционные БД наделены рядом весомых преимуществ:
- Высокая гибкость. Это свойство положительным образом сказалось на оперативности разработок. Работы можно разбивать на отдельные этапы, привлекая к их выполнению нескольких специалистов. Также высокая гибкость позволяет работать как с неструктурированными, так и со структурированными данными. Можно создавать документы, заранее не устанавливая их структуру. К тому же она может быть своя для каждого файла. Может отличаться и синтаксис, а новые поля можно будет добавлять даже в рабочем процессе.
- Отличная эффективность. Базу, созданную на основе нереляционной системы можно легко оптимизировать под хранение определенных данных или готовых шаблонов. Такое решение позволяет существенно повысить производительность в сравнении с реляционными аналогами.·
- Хорошая масштабируемость. В NOSQL базах данных предусмотрена горизонтальная масштабируемость. Предусмотрено несколько кластеров, которые применяются для разделения информации и добавления любого количества серверов: как квартал, который можно расширять, достраивая новые здания. Чтобы сохранить на максимально высоком уровне управляемость, операции по созданию облачных решений можно выполнять в фоновом режиме. Благодаря масштабируемости нереляционная база данных стала оптимальным вариантом для часто меняющихся масштабных хранилищ.
Подводим итоги: сравниваем реляционную и нереляционную БД
Чтобы понять, какой вид технологии предоставляет больше возможностей для бизнеса, выполним некоторое сравнение баз данных на основе реляционных и нереляционных систем:
- Структура и тип данных. SQL требует жесткой структуризации на основании шаблонов. В NoSQL по отношению к структуре не предъявляется никаких требований.
- Масштабируемость. В SQL предусмотрено вертикальное масштабирование. В NoSQL можно использовать и вертикальное, и горизонтальное. Но второй вариант более простой и практичный.
- Запросы. В реляционных системах получить данные можно при помощи языка SQL. А вот в каждой NoSQL-базе предусмотрен свой алгоритм работы.
- Надежность. SQL более простые и удобные в последующей работе благодаря своей структуризации. NoSQL имеет высокую защиту от хакерских атак.
- Работа с данными сложных структур. Здесь первенство у реляционных БД, что также связано с наличием строгой структуры.
- Поддержка. БД SQL существуют намного дольше нереляционных аналогов, пользуются повышенной популярностью. То есть получить их поддержку достаточно просто. А вот NoSQL пока не в таком почете, особенно работают в сложных структурах.
Когда выбрать SQL, а когда NOSQL?
SQL будет оптимальной при обработке большого числа сложных запросов, кропотливого, рутинного анализа информации. Если нужна надежная, стабильная и продуктивная обработка транзакций с сохранением ссылочной ценности, стоит отдать предпочтения SQL.
Нереляционная база данных – это выбор тех, кто будет работать с большими объемами различных данных. Здесь нет четких структурированных механизмов, благодаря чему процесс загрузки и обработки проходит максимально быстро. К тому же такие БД намного сложнее взломать: доступ к ним ограничен. Если вам необходимо хранить информацию в объектах JSON, если требуется горизонтальное масштабирование, если сведения находятся в коллекциях с разными атрибутами и полями, стоит сделать выбор в пользу NoSQL.
Более подробную информацию о том, что такое реляционные и нереляционные базы данных, сферах и особенностях их применения предоставят специалисты компании «Xelent». Большой опыт позволяет им находить решения, которые будут оптимальны именно для вашего бизнеса по надежности, продуктивности работы и стоимости. Для связи воспользуйтесь телефоном или онлайн-формой.
