تفاوت های پایگاه داده رابطه ای و غیر رابطه ای SQL و NOSQL

تفاوت های پایگاه داده رابطه ای و غیر رابطه ای SQL و NOSQL

تفاوت های پایگاه داده رابطه ای و غیر رابطه ای SQL و NOSQLNoSQL vs SQL Important Differences

تفاوت های پایگاه داده رابطه ای و غیر رابطه ای SQL و NOSQL

توسط : admin
تصمیم گیری در مورد استفاده از بانک اطلاعاتی مبتنی بر SQL یا پایگاه داده مبتنی بر NoSQL یکی از مهمترین تصمیماتی است که باید در مرحله برنامه ریزی هر پروژه اتخاذ شود.هر دو سیستم مدیریت داده ها ، مزایا و معایب کاربرد خود را دارند. قبل از اینكه به توضیح 8 تفاوت عمده بین سیستمهای مدیریت پایگاه داده SQL و NoSQL بپردازیم ، اجازه دهید ابتدا مختصراً درباره این دو مدعی صحبت كنیم.

 

SQL :

SQL مخفف Structured Query Language است. این یک زبان پرس و جو است که به طور خاص برای کار با داده های مستقر در پایگاه داده های رابطه ای طراحی شده است. این پایگاه داده ها به دلیل اتکا به روابط ، که در واقع جداول هستند ، به پایگاه داده های رابطه ای گفته می شوند.

 

سیستم های مدیریت پایگاه داده SQL یا رابطه ای می توانند داده ها را ذخیره کرده و آنها را با استفاده از مشخصات مشترک موجود در مجموعه داده ها بازیابی کنند .

 

SQL برای ایجاد  اشیاء در پایگاه های داده رابطه ای و همچنین برای ایجاد داده ها بر پایه schema  یا (شما) استفاده می شود.

 

Ingres ، مایکروسافت اکسس ، مایکروسافت SQL سرور ، MySQL ، پایگاه داده اوراکل ، PostgreSQL و Sybase برخی از نمونه های شناخته شده ، سیستم های مدیریت پایگاه داده SQL هستند.

 

NoSQL :

برخلاف یک پایگاه داده SQL ، یک پایگاه داده NoSQL نیازی به یک schema ثابت ندارد. علاوه بر این ، لزوماً بین جداول رابطه ای اعمال نمی شود . یک پایگاه داده غیر رابطه ای از اسناد JSON تشکیل شده که موجودیتی کامل هستند که می توانند به راحتی خوانده شوند.

 

بانکهای اطلاعاتی NoSQL داده های غیر مرتبط هستند که عملکرد بالایی را ارائه می دهند و از طیف متنوعی از مدل های داده استفاده می کنند. چنین بانکهای اطلاعاتی به دلیل سهولت در استفاده ، در دسترس بودن زیاد و انعطاف پذیری قوی ترجیح داده می شوند. از این رو ، آنها یک گزینه سودآور برای برخورد با Big Data را تشکیل می دهند.

 

Amazon Dynamo DB ، Apache Cassandra ، Bigtable، CloudDB، Couchbase، MarkLogic و MongoDB برخی از محبوب ترین نمونه های سیستم های مدیریت پایگاه داده NoSQL هستند.

 

مقایسه NoSQL و SQL :

در حین انتخاب بین NoSQL و SQL ، لازم است این 8 تفاوت را در خاطر داشته باشید:

 

پشتیبانی و جامعه کاربری :

ظهور رویکردهای SQL و NoSQL در مدیریت داده به مدت بیش از 20 سال با هم اختلاف دارند .

 

SQL از الان بیش از 4 دهه است که مورد توجه قرار گرفته است. از این رو ، بلوغ پیدا کرده است و در نتیجه یک جامعه قوی دارد که به راحتی برای کمک و همکاری در دسترس است.

 

بخش های چت و تالارهای اختصاصی به طور داوطلبانه در منابع وب مختلفی برای کارشناسان SQL در دسترس هستند تا دانش خود را با بقیه جامعه SQL به اشتراک بگذارند.

 

NoSQL در حدود اوایل دهه 2000 به جهان  معرفی شد. اگرچه NoSQL دارای رشدی سریع است ، اما هنوز راه درازی برای کنار آمدن با رقیب اصلی خود دارد. پشتیبانی و گسترش جامعه هنوز هم برای NoSQL محدود است.

 

ذخیره اطلاعات سلسله مراتبی :

یک مدل داده سلسله مراتبی از مواردی است که نیاز به سازماندهی داده ها در یک ساختار درخت مانند دارد. داده ها در قالب رکورد ذخیره می شوند که از طریق لینک ها به یکدیگر وصل می شوند. اینکه چه فیلدهایی شامل یک رکورد باشد ، با توجه به نوع رکورد مشخص می شود.

 

برای هر رکورد فرزند  فقط یک والد در یک مدل بانک اطلاعاتی سلسله مراتبی میتواند وجود داشته باشد. با این حال ، رکورد های والدین می تواند بیش از یک رکورد فرزند داشته باشد. برای بازیابی داده ها از یک پایگاه داده سلسله مراتبی ، باید از کل درخت و از گره ریشه شروع شود.

 

اگرچه می توان داده های سلسله مراتبی را از طریق پایگاه های داده SQL ذخیره کرد ، اما انجام این کار به طور کلی مطلوب نیست. از طرف دیگر پایگاه داده های NoSQL گزینه ای عالی برای ذخیره داده ها در یک مدل پایگاه داده سلسله مراتبی را تشکیل می دهند.

 

زبان :

مهمترین نقطه تمایز بین پایگاههای داده NoSQL و SQL ، زبان است. بانک اطلاعاتی SQL برای تعریف و همچنین دستکاری داده ها به Language Query Structured تکیه می کنند. اگر چه این امر باعث ایجاد تنوع در پایگاه داده های مبتنی بر SQL شده است ، اما از طرف دیگر ، همین  عامل  باعث ایجاد محدودیت در این پایگاه های داده شده است .

 

قبل از اینکه کاربر حتی بتواند کار خود را با یک پایگاه داده رابطه ای آغاز کند ، لازم است از اسکیماهای از پیش تعریف شده برای تعیین ساختار داده استفاده کند . داده های کاربر باید از همین ساختار پیروی کنند. از این رو ، این عامل خواستار یک رویکرد برنامه ریزی شده و اجرای دقیق است.

 

یک پایگاه داده NoSQL برای داده های بدون ساختار یک طرح پویا را ارائه می دهد. می توان داده ها را به روش های مختلفی از جمله ستون گرا ، اسناد گرا ، مبتنی بر نمودار و به عنوان یک جفت کلید/مقدار  ذخیره کرد.

 

برخلاف بانکهای اطلاعاتی رابطه ای ، انعطاف پذیری فوق العاده ای که توسط بانکهای اطلاعاتی غیر مرتبط ارائه می شود امکان ایجاد اسناد را حتی بدون برنامه ریزی دقیق و تعریف ساختار فراهم می کند. کاربر می تواند به مرور زمان فیلد اضافه کند و دستور را برای پایگاه داده های مختلف تغییر دهد.

 

از آنجا که هر سند در یک پایگاه داده غیر مرتبط می تواند ساختار منحصر به فرد خود را داشته باشد ، کاربر (یا سازمان) از درجه بالایی از آزادی برخوردار می شود.

 

مقیاس پذیری  :

تفاوت NoSQL و SQL را می توان با استفاده از قابلیت مقیاس پذیری آنها ، بیشتر تشخیص داد. یک بانک اطلاعاتی معمولی SQL به صورت عمودی مقیاس پذیر است. این به این معنی است که با افزایش مؤلفه هایی مانند CPU ، RAM و SSD می توان بار را در یک سرور واحد کاهش داد.

 

به طور مقایسه ای ، هر پایگاه داده معمولی NoSQL از نظر افقی مقیاس پذیر است. این بدان معناست که چنین بانک اطلاعاتی می تواند با اضافه کردن سرورهای اضافی به دیتابیس باعث کاهش ترافیک شود.

 

برخلاف بانکهای اطلاعاتی SQL ، پایگاههای داده NoSQL قادر به افزایش در اندازه و عملکرد هستند. این امر آنها را به یک انتخاب ایده آل برای مجموعه داده های بزرگ و پیچیده و همچنین مواردی که به طور مداوم در حال تکامل هستند تبدیل می کند.

 

ساختار :

چندین شکل ساختاری وجود دارد که یک پایگاه داده NoSQL می تواند از آن استفاده کند. مانند بانکهای اطلاعاتی گراف ، جفت های مبتنی بر ستون ، مبتنی بر اسناد و  کلید / مقدار . برخلاف بانکهای اطلاعاتی NoSQL ، بانکهای اطلاعاتی SQL کاملاً مبتنی بر جدول هستند.

 

با توجه به ماهیت مبتنی بر جدول ، بانکهای اطلاعاتی SQL برای برنامه هایی که نیازمند ساختار تراکنش های چند ردیفی است ، ایده آل هستند. نمونه چنین برنامه هایی شامل سیستم های حسابداری و سیستم های وراثتی است که در ابتدا برای یک ساختار رابطه ایجاد شده اند.

 

نرمال سازی :

به منظور جلوگیری از تکثیر داده ها در پایگاه داده ها ، از نرمال سازی استفاده می شود. این روش تضمین می کند که هیچ داده ی مشابه دو بار ذخیره نمی شود. از زمان ظهور پایگاه داده ها ، تکرار داده ها مسئله مهمی بوده است. از این رو ، نرمال سازی یک محدودیت بسیار سخت گیرانه در SQL است.

 

انجام عملیات پیوستن به منظور جمع آوری سابقه ای که در تعدادی جداول در یک واحد منطقی ذخیره می شود ، به وضوح به زمان و منابع نیاز دارد. علاوه بر این ، تکنیک نرمال سازی برای ایجاد ، نگهداری و به روزرسانی فایل های اسناد نیاز به سربار اضافی دارد.

 

برخلاف SQL ، نرمال سازی در بانکهای اطلاعاتی NoSQL ضرورت ندارد. استدلال توسط کسانی که طرفدار جلوگیری از نرمال سازی هستند این است که تکنیک حذف داده های افزاینده در پایگاه داده ها به دلیل گران بودن فضای ذخیره سازی و حافظه در دهه 1970 پدید آمده است.

 

با این حال ، قیمت حافظه و فضای ذخیره سازی در قرن بیست و یکم به طرز چشمگیری کاهش یافته و با گذشت زمان ادامه دارد. بنابراین ، NoSQL تأکید می کند که برخی از افزونگی ها در داده ها ارتباطی به اندازه حافظه و فضای دیسک که اکنون ارزان است ندارد .

 

حامیان NoSQL همچنین معتقدند كه رها كردن داده های اضافی در بعضی موارد ، علاوه بر ساده تر كردن برنامه نویس ،  بازیابی سریع تر داده ها را به همراه دارد .

 

خصوصیت ها :

تمام بانکهای اطلاعاتی SQL از خصوصیات ACID  یعنی (Atomicity  ، Consistency  ، Isolation  و Durability ) پیروی می کنند.شرح  هر یک از آنها به طور خلاصه به اینصورت است :

Atomicity  : تضمین می کند که با هر تراکنش به عنوان یک عمل  واحد رفتار می شود. این به این معنی است که یا یک تراکنش کاملاً موفق می شود یا کاملاً شکست می خورد. از این رو ، هیچ وضعیت دیگیری ما بین این دو وجود ندارد .

Consistency  : اطمینان حاصل می کند که هر تراکنشی  پایگاه داده را از یک حالت معتبر به حالت معتبر دیگر میرود . به زبان ساده ، هر گونه داده اضافه شده به پایگاه داده ، باید از کلیه قوانین تعریف شده پیروی کند.

Isolation : این ویژگی اطمینان می دهد که اجرای همزمان تراکنش ها باعث میشود ، پایگاه داده در همان وضعیتی باشد که در هنگام انجام تراکنش یک به یک انجام می شود.

Durability : داده ها پس از انجام تراکنش ، حتی در صورت از کار افتادن سیستم ، همچنان پا بر جا خواهند ماند  . این با خاصیت دوام تضمین می شود.

 

برخلاف بانکهای اطلاعاتی SQL ، پایگاههای داده NoSQL از تئوری CAP پیروی می کنند ، CAP مخفف سازگاری ، در دسترس بودن و تحمل تقسیم پذیری است. در حالی که سازگاری یا Consistency همان است که در قسمت قبل توضیح داده شد ، دو ویژگی دیگر به طور خلاصه به شرح زیر توضیح داده می شوند:

در دسترس بودن یا Availability :  تضمین می کند که هر درخواست ، بدون توجه به نتیجه شکست یا موفقیت ، پاسخی را دریافت می کند.

تحمل تقسیم بندی یا Partition Tolerance : اطمینان حاصل می کند که حتی اگر تعدادی از پیام ها توسط شبکه بین گره ها به تأخیر افتاده و یا از دست رود ،سیستم  به کار خود ادامه می دهد.

 

NoSQL یا SQL : کجا و کی باید آنها را انتخاب کرد ؟

 

به منظور انتخاب صحیح بین NoSQL و SQL ، درک این نکته که تجارت از سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی برای انجام آنها انتظار دارد چیست ، بسیار مهم است. با این وجود ، در زیر چندین سناریو مطلوب برای اجرای NoSQL و SQL ارائه شده است.

 

چه وقت SQL انتخاب میشود ؟

  • ساختار و مجموعه های از پیش تعریف شده در دسترس هستند
  • کلیه داده های موجود در مجموعه داده ها باید کاملاً سازگار باشند
  • سفارشی سازی تجزیه و تحلیل رفتاری-رابطه ای
  • ایجاد داشبورد سفارشی
  • اجرای عملیات join و پرس و جو های پیچیده
  • معاملات چند تراکنشی لازم است

چه وقت NoSQL  انتخاب میشود ؟

  • خصوصیات ACID لازم نیست
  • اجرای محدودیت ها و منطق اعتبار ، اجباری نیست
  • مجموعه داده های بزرگ و متغیر نیاز به تجزیه و تحلیل دارند
  • ورود به سیستم از منابع توزیع شده
  • طرحواره منعطف تر مورد نیاز است
  • ذخیره داده های موقتی
  • هیچ تعریف مشخصی از طرحواره وجود ندارد

 

 

جمع بندی :

صرف نظر از هدف اصلی یک سازمان ، انتخاب سیستم صحیح مدیریت پایگاه داده بسیار مهم است. پایگاه داده های NoSQL به سرعت در حال رشد هستند و اثبات شده است که یک جهش بزرگ در صنعت فناوری اطلاعات میباشند . از این رو ،حضور آنها در سناریوی پایگاه داده فعلی بسیار حیاتی شده  است .

 

از طرف دیگر ، ما بانکهای اطلاعاتی SQL را داریم که بیش از 40 سال است که ارزش خود را ثابت کرده اند . علاوه بر این ، آنها دارای استانداردهای مشخصی هستند که در مدت زمان طولانی تری ایجاد شده اند. با دارا بودن حمایت یک جامعه عظیم ، فرصت همکاری برای بانکهای اطلاعاتی SQL بسیار زیاد است.

 

هر دو پایگاه داده SQL و NoSQL نسبت به یکدیگر مزایای متمایز خود را دارند. از این رو با تحقیق صحیح در مورد الزامات و راه حل های مورد انتظار می توان انتخاب صحیح DBMS را انجام داد.

 

 

نظرات :

در عرض چند دقیقه برای ایجاد حساب

کاربری خود اقدام کنید


اکنون حساب کاربری خود را ایجاد کنید!


ایجاد حساب کاربری

با ثبت نام در نیلوتک از آخرین بروز رسانی های آموزش ها و مقالات سایت مطلع شوید