NoSQL là gì? Những thông tin cần biết về cơ sở dữ liệu NoSQL

NoSQL là gì trở thành kiến thức cơ bản cần nắm bắt khi học tập, làm việc trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Từ chính những hiểu biết cần thiết giúp chúng ta xác định được một cách chính xác vấn đề, từ đó chủ động trong việc hoàn thành công việc hiệu quả. Cùng tham khảo những chia sẻ trong bài viết dưới đây của Mona Media để biết NoSQL là gì, cũng như các thông tin cơ bản liên quan cần biết.

NoSQL là gì?

NoSQL là một hệ thống quản lý dữ liệu không quan hệ – non-relational Data Management System sở hữu lược đồ linh hoạt. Đặc trưng của cơ sở dữ liệu NoSQL chính là dễ dàng mở rộng khi cần thiết. Bởi thế, việc sử dụng thường được ứng dụng cho những kho dữ liệu phân tán với khẳ năng lưu trữ lượng dữ liệu lớn, hay những ứng dụng web dựa trên thời gian thực. Cơ sở dữ liệu NoSQL là viết tắt của Not Only SQL hoặc Not SQL. Trong đó thì cơ sở dữ liệu quan hệ RDBMS sẽ dùng cú pháp SQL khi cần lưu trữ , cũng như trích xuất dữ liệu. Còn đối với hệ thống cơ sở dữ liệu NoSQL sẽ bao gồm hàng loạt những công nghệ cơ sở dữ liệu với khả năng lưu trữ ở dạng cấu trúc, bán cấu trúc hoặc phi cấu trúc, hay dạng đa hình. Xem thêm: MySQL là gì? Thông tin cần biết về MySQL

Những lý do nên sử dụng NoSQL

Sử dụng cơ sở dữ liệu NoSQL là lựa chọn lý tưởng, hợp lý trong nhiều ứng dụng hiện đại hiện nay. Việc sử dụng NoSQL đem lại nhiều giá trị, nhiều lợi ích nên được tin tưởng ngày càng nhiều. Trong đó những lý do nên chọn NoSQL phải kể tới chính là:

• Tính linh hoạt cao: sơ đồ linh hoạt giúp quá trình phát triển nhanh chóng, cũng đảm bảo ở khả năng lặp lại cao hơn rất nhiều. Chính mô hình dữ liệu có khả năng linh hoạt cao sẽ biến cơ sở dữ liệu NoSQL trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho những dữ liệu ở dạng không được tổ chức thành cấu trúc, hay có cấu trúc chưa thực sự hoàn chỉnh.
• Có khả năng thay đổi ở quy mô: đặc trưng của NoSQL chính là việc được thiết kế với mục đích giúp tăng quy mô bằng cách dùng những cụm phần cứng đã được phân phối thay vì tăng ở quy mô thông qua việc bổ sung máy chủ mạnh mẽ, tốn kém nhiều chi phí.
• Sở hữu hiệu năng cao: việc được tối ưu hóa theo các mô hình dữ liệu cụ thể, cũng như các mẫu truy cập giúp NoSQL có thể tăng hiệu năng cao hơn so với việc chúng ta cố gắng đạt được mức độ chức năng tương tự, nhờ vào cơ sở dữ liệu quan hệ.
• Thực sự thiết thực: với NoSQL cung cấp những API và các kiểu dữ liệu thực sự thiết thực, được tiến hành xây dựng riêng cho từng mô hình dữ liệu tương ứng. Nó đem lại tính ứng dụng cao hơn rất nhiều trong quá trình sử dụng.

Khi nào nên chọn sử dụng NoSQL?

Khi cần xử lý khối lượng dữ liệu lớn, thậm chí là cực lớn thì NoSQL chính là sự lựa chọn hoàn hảo. Cân nhắc sử dụng cơ sở dữ liệu NoSQL một cách hợp lý sẽ đem lại hiệu quả ứng dụng cao, mang lại những lợi ích thiết thực nhất. Cụ thể, dùng NoSQL trong một vài trường hợp là đúng đắn và thích hợp như:

Khi cần mang tới tốc độ phát triển nhanh chóng

Với NoSQL cho phép developer có thể kiểm soát tốt được cấu trúc của dữ liệu nên phù hợp cho phương pháp phát triển Agile hiện đại. Thông qua việc phát triển nhanh, lặp lại và cập nhật code thường xuyên.

Khi yêu cầu cấu trúc của nhiều dạng dữ liệu khác nhau cần được xử lý

Đặc biệt thích hợp để lưu trữ, cũng như mô hình hóa dữ liệu có cấu trúc, bán cấu trúc và cả phi cấu trúc trong một cơ sở dữ liệu cụ thể. Sử dụng cơ sở dữ liệu NoSQL cho phép thực hiện lưu trữ các dữ liệu tương tự như các đối tượng được sử dụng trong những ứng dụng, cũng giảm nhu cầu dịch từ dạng dữ liệu được lưu trữ sang dạng dữ liệu lấy trong code.

Sử dụng khi SQL không đáp ứng được nhu cầu lưu trữ lớn

Khả năng xử lý dữ liệu lớn như một phần của kiến trúc cơ bản. Bởi thế, việc sử dụng cơ sở dữ liệu NoSQL sẽ dựa trên chiến lược mở rộng quy mô, từ đó giúp việc mở rộng quy mô cho tới khố lượng dữ liệu được thực hiện tốt, chi phí rẻ hơn.

Hệ thống sở hữu lượng truy cập cao, không cho phép downtime

Việc hoạch định kế hoạch rõ ràng về mở rộng lưu lượng truy cập được đảm bảo với NoSQL. Không chỉ vậy, những kiến trúc mở rộng quy mô lúc này cũng thực sự mang lại lợi ích như việc nâng cấp cơ sở dữ liệu, hay thay đổi cấp trúc mà hoàn toàn không yêu cầu cần thời gian downtime.

Khi cần các mô hình ứng dụng mới hỗ trợ tốt hơn

Với NoSQL cho phép một cơ sở dữ liệu cụ thể có thể phục vụ cả những tác vụ nghiệp vụ, cũng như phân tích từ cùng một cơ sở dữ liệu. Lúc này, một data warehouse riêng biết sẽ được dùng hỗ trợ cho quá trình phân tích. Với NoSQL với công nghệ đám mây nhanh chóng thích nghi tốt được quá trình tự động hóa, trở thành một phần của đám mây đó. Chính việc triển khai cơ sở dữ liệu dựa trên quy mô lớn bằng cách hỗ trợ microservices sẽ dễ dàng hơn rất nhiều nhờ vào NoSQL. Chính khả năng tích hợp vượt trội với những công nghệ phát triển trực tuyến dựa vào thời gian thực giúp ứng dụng NoSQL càng mang những giá trị thiết thực.

Tổng hợp các kiểu NoSQL cơ bản

Cơ sở dữ liệu NoSQL được phân loại thành nhiều dạng khác nhau. Mỗi loại sở hữu những đặc điểm đặc trưng, cũng có những hạn chế nhất định. Trong đó những đặc điểm cơ bản phải kể tới sẽ là:

Column-based NoSQL database

Dữ liệu sẽ được lưu trữ hoàn toàn trong database dưới dạng các cột, trong đó mỗi cột sẽ được xử lý một cách riêng biệt, đồng thời giá trị của cơ sở dữ liệu đặt ở cột đơn, lưu trữ liền kê. Đặc trưng của dạng NoSQL này chính là mang tới hiệu suất cao cho những truy vấn tổng hợp dạng AVG, MIN, hay SUM, hoặc COUNT,… khi mà dữ liệu đã có sẵn ở một cột.

Graph-Based NoSQL database

Graph-Based NoSQL database – cơ sở dữ liệu kiểu đồ thị giúp lưu trữ được các thực tế, các mối quan hệ giữa các thực tế đó được thực hiện hiệu quả. Thực tế lúc này sẽ được lưu trữ ở dạng một node với mối quan hệ là các cạnh, từng cạnh sẽ cho chúng ta biết mối quan hệ giữa các node cụ thể như thế nào. Trong đó thì mỗi node và mỗi cạnh sẽ sở hữu một mã định danh là duy nhất. Các bảng được kết nối với nhau ở dạng lỏng lẻo, đồng thời cơ sở dữ liệu đồ thị sẽ có bản chất ở dạng đa quan hệ. Chính mối quan hệ truyền tải nhanh chóng khi được ghi lại vào DB, cũng không cần tính toán là nét đặc trưng. Thường thì dữ liệu đồ thị đều được sử dụng cho mạng xã hội, hay dữ liệu không gian, hoặc hậu cần.

Key Value Pair Based NoSQL database

Với Key Value Pair Based NoSQL database thì dữ liệu sẽ được lưu trữ toàn bộ trong các cặp khóa/giá trị. Được thiết kế theo cách giúp xử lý được nhiều dữ liệu, cùng khả năng tài nặng. Với cơ sở dữ liệu lưu trữ dạng cặp khóa/giá trị ở dạng bảng băm với mỗi từ khóa là duy nhất, cũng có giá trị ở dạng là BLOB, JSON, hoặc chuỗi,… Thường thì nó sẽ được sử dụng như một từ điển, một bộ sưu tập, hay một mảng kết hợp,…

Document-Oriented NoSQL

Đây là dạng NoSQL lưu trữ cũng như truy xuất dữ liệu dưới dạng một cặp giá trị khóa, tuy nhiên phần giá trị lúc này sẽ được lưu trữ ở dạng tài liệu. Những tài liệu sẽ lưu trữ ở định dạng XML hoặc JSON. Ở đó giá trị được hiểu nhờ vào Online Transaction Processing DB và có thể được truy vấn khi cần thiết. Với cơ sở dữ liệu NoSQL được ứng dụng là cách để giải quyết được những hạn chế của CSDL quan hệ SQL. Tuy nhiên, đây không phải là sự thay thế hoàn hoàn, nó đòi hỏi chúng ta phải cân nhắc để đưa ra được những quyết định hợp lý, ứng dụng thích hợp trong từng hoàn cảnh cụ thể. Hiểu NoSQL là gì, lý do nên sử dụng, hay khi nào nên dùng sẽ giúp mỗi người có được sự chủ động trong quá trình ứng dụng.