Visão geral
- Entenda o que são bancos de dados SQL e NoSQL.
- Revise a diferença destacada entre bancos de dados SQL e sem SQL.
- isto não é uma lista exaustiva. Sinta-se à vontade para adicionar quaisquer outras diferenças entre SQL e NoSQL nos comentários
Introdução
Você não pode parar de aprender sobre bancos de dados em ciência de dados. De fato, precisamos nos familiarizar bastante com como lidar com bancos de dados, como executar consultas rapidamente, etc. como profissionais de ciência de dados. Não há como evitar!
Existem duas coisas que você deve saber: aprenda tudo que puder sobre administração de banco de dados e, em seguida, descubra como fazê-lo de forma eficiente. Créame, você percorrerá um longo caminho no domínio da ciência de dados.
Como engenheiro de dados, é obrigado a trabalhar com todos os tipos de bancos de dados, especialmente SQL e NoSQL. Porém, a maioria de nós já tem uma experiência considerável com bancos de dados SQL. Onde falhamos é quando temos que fazer a transição para bancos de dados NoSQL, e pode ser um pouco intimidante no começo, para ser honesto, o começo é sempre o mais difícil.
Então, para aplainar o obstáculo para você, Falaremos sobre algumas diferenças importantes entre esses dois tipos de banco de dados neste artigo.. Isso lhe dará uma visão geral dos dois e facilitará o início de sua jornada.. Vamos começar!
Tabela de conteúdo
- O que são bancos de dados SQL?
- O que são bancos de dados NoSQL?
- Diferença entre bancos de dados SQL e NoSQL
- Desenho esquemático
- Estrutura de dados
- Velocidade
- Escalando
- Usar
- Endereço principal, guia principal
O que são bancos de dados SQL?
SQL é uma linguagem de consulta padrão que ajuda a consultar bancos de dados relacionais. Portanto, esses bancos de dados também são freqüentemente chamados de bancos de dados SQL.
A principal vantagem dos bancos de dados em relação aos sistemas normais de armazenamento de arquivos é que eles reduzem muito a redundância de dados., facilita a troca de dados entre vários usuários e garante a segurança dos dados que podem ser de imensa importância para uma organização.
Cada banco de dados contém várias tabelas, contendo dados na forma de linhas e colunas. E cada tabela está relacionada a outras tabelas no banco de dados.
O que são bancos de dados NoSQL?
NoSQL or Not only SQL apareceu em cena no final da década de 2000. Trata-se de bancos de dados flexíveis, escalável, lucrativo e sem esquema.
Eles nasceram da necessidade de lidar com grandes quantidades de dados que geramos no mundo de hoje, que vêm em diferentes variedades e são gerados em uma taxa acelerada.
Comparado com bancos de dados SQL, eles são de vários tipos: baseado em documento, com base em valores-chave, baseado em colunas largas, baseado em gráficos. Cada um tem seus prós e contras.
Agora, vamos mergulhar e ver algumas das principais diferenças entre os bancos de dados SQL e NoSQL..
Diferença entre bancos de dados SQL e NoSQL
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Desenho esquemático
Bancos de dados SQL estão bancos de dados relacionais que armazenam dados em várias tabelas relacionadas. Essas tabelas são relações. Cada relacionamento é organizado em linhas e colunas. Cada linha é um Duplo e tem um recorde, e cada coluna é um atributo então cada registro geralmente tem um valor. As tabelas de banco de dados são relacionadas usando chaves SQL.
As colunas da tabela contêm um certo tipo de dados. Se um registro contém dados com qualquer outro tipo de dados, o banco de dados irá gerar um erro. O que mais, um registro deve conter o mesmo número de valores que o número de colunas na tabela ou deve fornecer explicitamente um valor nulo. Os exemplos mais populares de bancos de dados SQL são MySQL, PostgreSQL e Oracle.
Existem 4 Tipos de banco de dados NoSQL: baseado em documento, com base em valores-chave, baseado em colunas largas e em gráficos.
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Bancos de dados baseados em documentos
Esses bancos de dados armazenam dados em documentos do tipo JSON. Cada documento tem um formato de valor-chave, o que significa que os dados são semiestruturados. Mesmo se um valor estiver faltando em um documento para uma chave, o banco de dados não gerará um erro. Um exemplo popular é o MongoDB.
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Bancos de dados de valores-chave
Esses bancos de dados armazenam dados em formato de valor-chave. Tanto as chaves quanto os valores podem ser qualquer coisa, de strings a valores complexos. As chaves são armazenadas em estruturas de índice eficientes e podem localizar valores de forma rápida e exclusiva. Isso os torna ideais para aplicativos que exigem recuperação rápida de dados.. Amazon DynamoDB é um exemplo desses bancos de dados.
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Extensos bancos de dados baseados em colunas
Este banco de dados armazena dados em registros semelhantes a qualquer banco de dados relacional, mas tem a capacidade de armazenar um grande número de colunas dinâmicas. Quer dizer, o número de valores de coluna para linhas pode variar nesses bancos de dados. Agrupa colunas logicamente em famílias de colunas. Cassandra é um exemplo popular.
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Bancos de dados baseados em gráficos
Eles usam nós para armazenar entidades de dados como lugares, produtos, etc. e bordas para armazenar a relação entre eles. Não há limite para o número e tipo de relacionamentos que um nó pode ter. Neo4j é um exemplo desses bancos de dados.
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Estrutura de dados
Determinar a estrutura ou esquema do banco de dados antes de adicionar quaisquer dados é um pré-requisito para bancos de dados SQL. Isso significa que este tipo de banco de dados só pode armazenar dados estruturados. Isso torna muito inflexível o tratamento de dados do mundo real que são transmitidos a uma taxa violenta.. Atualizar o esquema aqui levaria muito tempo e esforço e precisaria atualizar muitos relacionamentos.
Bancos de dados NoSQL por outro lado, eles não têm uma estrutura fixa. Eles podem lidar com qualquer tipo de dados: estruturada, semi-estruturado ou não estruturado. Isso significa que mesmo que os dados de entrada tenham um número diferente de atributos, o banco de dados será capaz de manipulá-los sem qualquer erro. Isso torna os bancos de dados NoSQL muito populares porque podemos facilmente alterar o esquema sem muita interrupção.
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Velocidade
Não há diferença real entre os dois quando se trata de velocidade. Ambos funcionarão igualmente bem na maioria dos cenários. Porém, você pode notar algumas diferenças quando se trata de lidar com consultas complexas e grandes conjuntos de dados.
Bancos de dados SQL exigem que o armazenamento de dados seja de forma padronizada para evitar redundância de dados. Embora isso reduza a quantidade de armazenamento exigida pelo banco de dados e garanta fácil atualização dos registros, pode ter algum efeito na consulta do banco de dados. Por exemplo, realizar consultas complexas como junções em um banco de dados contendo várias tabelas pode ser bastante cansativo, especialmente quando o tamanho dos dados se torna bastante significativo. Bancos de dados NoSQL superam esta desvantagem.
Bancos de dados NoSQL não importa se há duplicação de dados porque o armazenamento não é um problema com bancos de dados NoSQL. Os dados em bancos de dados NoSQL geralmente são armazenados de forma otimizada para consulta. Isso significa que você pode armazenar dados da mesma maneira que precisaria deles após fazer uma consulta. Isso elimina todo o problema de junções e torna a tarefa de consultar muito mais rápida.
Por exemplo, Os bancos de dados SQL exigem que você mantenha duas tabelas separadas para informações de funcionários e informações de departamento, ligando-os a uma chave estrangeira, talvez o id do departamento.
Porém, no caso de bancos de dados NoSQL, como MongoDB, pode armazenar as informações completas sobre o funcionário, incluindo informações do departamento, dentro do mesmo documento, embora você possa fazer algum aninhamento de valor, se quiser.
Observação: ainda pode realizar junções em bancos de dados NoSQL.
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Escalando
Bancos de dados SQL executados em máquinas tradicionais. Isso significa que eles são executados em um único servidor. Agora, se você exceder a capacidade atual do seu servidor, teria que usar uma CPU mais poderosa, adicione mais RAM, pilha de armazenamento, etc. Isto é escala vertical. Isso pode ser muito caro, especialmente se você tiver que lidar com Big Data (na ordem de TB, GB, PB, etc.)
Por outro lado, Oferece bancos de dados NoSQL escala horizontal. Isso significa que se você ficar sem capacidade, você pode simplesmente adicionar uma máquina ao cluster (um grupo de máquinas trabalhando juntas). Essas máquinas são geralmente muito mais baratas e são conhecidas como hardware básico. Esta capacidade dos bancos de dados NoSQL tem outra vantagem importante, além da construção de capacidade mais barata que é distribuição de dados.
Os bancos de dados NoSQL geralmente são executados em várias máquinas interconectadas, o que é conhecido como cluster. Os dados são distribuídos entre as máquinas do cluster. Cada máquina irá armazenar uma parte dos dados.
Agora você deve se perguntar como isso é benéfico.
Nós vamos, distribuir dados nos oferece a capacidade de replicar dados e oferecer Tolerância ao erro. Quer dizer, uma parte dos dados pode ser replicada e armazenada em várias máquinas.
Se uma máquina falhar, os dados que ele contém estarão presentes em alguma outra máquina do cluster e podem ser usados sem o conhecimento do usuário, oferecendo assim tolerância a falhas. Obviamente, isso não é possível com bancos de dados SQL porque o armazenamento de todos os dados está na mesma máquina.
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Endereço principal, guia principal
Um grande benefício de Bancos de dados SQL é sua habilidade de lidar processamento transacional. Esses processos modificam o conteúdo de um banco de dados. As propriedades ACID dos bancos de dados SQL governam:
- Atomicidad – As transações ocorrem uma de cada vez ou nem ocorrem.
- Consistência – Isso garante que o banco de dados não seja deixado no meio de um estado completo. Se ocorrer um erro, garante que as mudanças de reversão ocorram.
- Isolamento – As transações ocorrem de forma independente. Nenhuma transação tem acesso a qualquer outra transação.
- Durabilidade – As alterações feitas no banco de dados por meio de transações após a conclusão são confirmadas no banco de dados e as atualizações não são perdidas.
Bancos de dados NoSQL por outro lado, não fornecem propriedades ACID completamente. Em vez de, o teorema CAP os governa:
- Consistência – Isso significa que o usuário eles devem ser capazes de ver os mesmos dados, independentemente do nó / a máquina está conectada ao sistema / cacho. Então, se os dados foram gravados em um nó, deve ser replicado em todas as suas réplicas.
- Disponibilidade – Isso significa que cada solicitação do usuário deve obter uma resposta do sistema. Se o usuário deseja ler ou escrever, o usuário deve obter uma resposta mesmo se a operação não for bem-sucedida.
- Tolerância de partição – A partição ocorre quando um nó não pode receber mensagens de outro nó do sistema. Pode ter sido devido a uma falha de rede, falha do servidor ou qualquer outro motivo. Portanto, a tolerância da partição irá garantir que o sistema ainda possa funcionar mesmo se houver uma partição no sistema.
Porém, Os bancos de dados NoSQL devem fazer uma troca entre consistência e disponibilidade quando ocorre o particionamento. Isto é porque, em um sistema do mundo real, a partição provavelmente ocorrerá devido a uma falha de rede ou algum outro motivo. Portanto, quando ocorre uma partição, um banco de dados NoSQL deve comprometer a consistência ou disponibilidade. Por isso, um banco de dados distribuído NoSQL é caracterizado como CP ou AP.
Observação: Os bancos de dados NoSQL não são tão rígidos quando se trata de CAP. A maioria oferece opções para equilibrar consistência e disponibilidade. Portanto, a escolha nem sempre é tão preto e branco.
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Usar
A propriedade ACID torna os bancos de dados SQL extremamente importantes em campos onde as transações são extremamente importantes. O sistema bancário é um exemplo em que as transações de dinheiro devem ser tratadas corretamente, especialmente no caso de uma transferência malsucedida, cujo fracasso pode custar uma fortuna.
O que mais, se seus dados serão estruturados e não mudarão, nenhuma razão para usar bancos de dados NoSQL. Você sempre pode tirar proveito dos recursos de seus bancos de dados SQL e, claro, seu conhecimento estelar de SQL!
Porém, se você está procurando trabalhar com um grande volume de dados sem uma estrutura estabelecida, Bancos de dados NoSQL são a melhor opção. Mas mesmo os bancos de dados NoSQL podem ter um caso de uso amplo, dependendo da estrutura inerente e de sua preferência pelas propriedades do teorema CAP..
Enquanto que, por um lado, ElasticSearch armazena dados de registro, Cassandra, por outro lado, é usado por muitos sites de mídia social. Porém, Tudo isso no final do dia está ajudando a gerenciar o volume, a velocidade e variedade do Big Data!
Notas finais
Neste artigo, discutimos as principais diferenças entre os bancos de dados SQL e NoSQL. Esta não é de forma alguma uma lista exaustiva de diferenças entre os dois bancos de dados. Mas com sorte, Você tem uma boa descrição de ambos!
Olhando para o futuro, Eu recomendo que você experimente o SQL para curso de ciência de dados e os seguintes artigos sobre SQL e NoSQL:
