Art. 04 – Vol. 22 – Nr. 4 – 2012

Elena-Geanina Ularu
ularugeanina@yahoo.com
Institutul de Studii Doctorale Bucureşti

Florina Puican
piucanflorina@yahoo.com
Institutul de Studii Doctorale Bucureşti

Rezumat: Bazele de date tradiţionale sunt puse la încercare din ce în ce mai mult de noile tipuri de aplicaţii care le folosesc. Aceste tipuri de aplicaţii utilizează de regulă o cantitate mare de date complexe. Dacă în trecut pentru o mare perioadă de timp bazele de date relaţionale esenţiale pentru aplicaţii web erau MySQL, astăzi aceste baze de date relaţionale întâmpină multe dificultăţi în lucru cu cantităţi mari de date. Pe piaţa în care activează MySQL au pătruns furnizorii de soluţii de baze de date cloud. Aceste baze de date cloud poartă numele de NoSQL- Not only SQL şi sunt baze de date non relaţionale. Dezvoltarea NoSQL şi NewSQL ameninţă monopolul MySQL.

În acest articol vom analiza caracteristicile bazelor de date NoSQL, arătând care sunt avantajele şi dezavantajele acestora faţă de modelul relaţional tradiţional şi cum pot fi folosite pentru a aduce un plus organizaţiei. De asemenea articolul de faţă conţine o scurtă analiză a funcţionalităţilor bazei de date NoSQL, MongoDB, pentru a exemplifica practic uşurinţa trecerii de la SQL la NoSQL şi simplitatea dezvoltării de aplicaţii în acest tip de baze de date.

Cuvinte cheie: Baze de date, NoSQL, SQL, model relaţional, open-source.

Introducere: Orice organizaţie colecţionează cantităţi mari de date constând în informaţii necesare pentru buna desfăşurare a activităţii de bussines. Aceste informaţii sunt stocate pentru a putea fi folosite în analize viitoare, precum previziuni şi analize de bussines, cu scopul de a aduce un avantaj competitiv. În mod tradiţional, organizaţiile stochează aceste date în baze de date relaţionale pentru a putea avea acces la ele şi pentru a putea desfăşura analizele de bussines necesare. Cu toate acestea, în ultima vreme mulţi dintre dezvoltatori au început să implementeze şi să lucreze cu baze de date non relaţionale numite NoSQL-Not Only SQL.

Diversele baze de date NoSQL existente azi pe piaţă prezintă diferite abordari. Ceea ce au în comun este faptul că nu sunt relaţionale. Principalul avantaj este acela că permit lucrul eficient cu date nestructurate precum e-mail, multimedia, procesoare de text. În prezent există multe companii care au dezvoltat propriile baze de date NoSQL. Cele mai populare sunt cele dezvoltate de către companiile mari Web 2.0, precum Amazon and Google, din nevoia de a procesa cantităţi mari de date. Acestea au dezvoltat Dynamo şi Big Table ce stau la baza multor alte baze de date NoSQL existente acum pe piaţă.

La început

Limbajul SQL a fost inventat în 1970 la IBM. Acest limbaj a fost dezvoltat pentru a lucra cu date structurate conform modelului relaţional al lui  Edgar F. Codd şi reprezintă limbajul standard pentru bazele de date relaţionale. SQL permite construirea de interogări pentru analiza unor cantităţi mari de date structurate şi contibuie la buna desfăşurare a activităţilor economice ale unei companii. Un exemplu concret este reprezentat de obţinerea de indicatori de  performanţă pentru fiecare departament în parte.

Deşi în prezent nu există competitori reali pentru SQL, problema se schimbă în cazul aplicaţiilor web. În acest caz, nu există o multitudine de asocieri inner şi outer pentru calcule complexe ci mai degrabă se foloseşte o gândire orientată obiect, îndeosebi datorită MVC (Model–View–Controller). Pentru a transforma aceste modele orientate obiect în baze de date relaţionale au loc diverse procese de normalizare ce rezultă în ierarhii complexe de tabele şi îndepartează întregul model de principiile modelării orientate obiect. Faptul că limbajul SQL permite interogări dinamice asupra unor seturi de date complexe este nefolositor prin folosirea unei baze de date SQL doar pentru stocarea persistentă a datelor orientate obiect.

Aici intervin bazele de date NoSQL. Acestea permit dezvoltatorului de aplicaţii să stocheze date care nu au o schemă predefinită. Carlo Strozzi a folosit prima dată termenul de NoSQL în 1998, reprezentând numele bazei sale de date relaţionale open-source fără interfaţă SQL. Termenul a fost reintrodus în 2009 de către Eric Evans în cadrul unui eveniment cu tema baze de date distribuite open-source. De această dată termenul nu a fost folosit pentru a defini un întreg sistem, ci a fost folosit pentru a marca un pas în evoluţia de la baze de date relaţionale către baze de date cu performanţe sporite. Din acest moment s-au dezvoltat un număr vast de baze de date non-relaţionale. [1]

O definiţie a bazelor de date NoSQL este dată de site-ul nosql-database.org. Acesta caracterizează bazele de date NoSQL ca noua generaţie de baze de date ce îndeplinesc următoarele condiţii: nu sunt relaţionale, sunt distribuite, open-source şi se caracterizează prin scalabilitate orizontală. Alte caracteristici ce trebuiesc menţionate sunt lipsa unei scheme pentru a modela baza de date, prezintă suport pentru replicare, API, nu respectă în întregime ACID, stochează o cantitate  mare de date.[2]

Unul din motivele apariţiei NoSQL constă în nevoia  aplicaţiilor web de a manipula cantităţi mari de date a pentru a putea rămane competitive. Cantitatea de informaţie digitală la nivel mondial este măsurată în exabytes. Conform unui studiu realizat de Universitatea Southern California cantitatea de date adaugată în 2006 a fost de 161 de exabytes. Doar un an mai tarziu, în 2007  capacitatea totală s-a ridicat la 295 de exabytes, o creştere cu aproape 200%. Altfel spus, există o cantitate mare de informaţie în lume şi aceasta creşte exponenţial. De aici survine şi nevoia de baze de date web ce suportă cantităţi mari de date.[3]

Vizualizează articolul complet