SQL vs NoSQL - rodzaje baz danych, różnice i zastosowania

W każdej sekundzie wytwarzamy, przesyłamy i przetwarzamy ogromne zasoby danych. Robimy to nieświadomie nawet wówczas, gdy kontaktujemy się z naszymi bliskimi, korzystamy z aplikacji lub ulubionych mediów społecznościowych. Dane towarzyszą nam na każdym kroku, a za ich przechowywanie odpowiedzialne są bazy danych. Czym charakteryzują się najpopularniejsze wśród nich, czyli bazy typu SQL i NoSQL? Jakie mają zastosowanie? Które są lepsze?

Kurs SQL - bazy danych od podstaw

5.0

(4 opinii)

Poznaj język SQL od zera i dowiedz się jak programować wydajne i bezpieczne bazy danych. Naucz się wyszukiwać, wstawiać i modyfikować dane oraz tworzyć proste i złożone zapytania SQL. Dowiedz się więcej

SQL - relacyjne bazy danych

Pierwszy rodzaj baz danych nazywa się relacyjnymi i to bardzo dobrze odzwierciedla ich charakter. Relacyjność jest tu bowiem jedną z cech szczególnych, a polega na tym, że elementy bazy są ze sobą ściśle powiązane - czyli tworzą relacje, które należy odgórnie ustalić. Inne istotne cechy, na które warto zwrócić uwagę, to:

• Struktura bazy SQL - zamknięta jest w tabele, zbudowane z kolumn i wierszy (rekordów), pomiędzy którymi zachodzą ustalone relacje. Podobnie, jak w tabeli, kolumny opisują zawartość poszczególnych komórek, a każdy wiersz zbudowany jest z dokładnie tych samych pól, wypełnionych danymi. To ta właściwość sprawia, że relacyjne bazy danych określane są mianem ustrukturyzowanych lub inaczej, posiadających schemę. Schema, czyli ściśle określona struktura bazy, powoduje, że próby modyfikacji pojedynczych wierszy są kłopotliwe. Na przykład, próbując dodać jedno pole w ciągu jednego, wybranego wiersza, automatycznie modyfikuje się wszystkie rekordy w tabeli.


• Język SQL - jest stosowany w konstruowaniu zapytań i to właśnie stąd wzięła się nazwa tych baz danych. W rzeczywistości, prawidłową nazwą jest RDBMS, czyli Relational Database Management System.


• Skalowanie - odbywa się tu w sposób wertykalny (pionowy), co oznacza konieczność dodania kolejnych zasobów do serwera bazodanowego (np. RAM, moc procesora lub zwiększenie pojemności dysku). Nie można zatem wykorzystać kolejnego serwera, aby podnieść moc obliczeniową lub dodać miejsce dla nowych zasobów danych. Ta cecha uznawana jest często za słaby punkt baz SQL, gdyż mocno ogranicza możliwości rozbudowy bazy.

Przykładowe bazy danych w tej grupie, to:

• MySQL - zdecydowanie najpopularniejsza, lokalna, typu open source.
• PostgreSQL - baza lokalna, również typu open source.
• Oracle - baza lokalna, korporacyjna.

NoSQL - nierelacyjne bazy danych

Jak łatwo można się domyślić, w tym przypadku brakuje odgórnie ustalonej relacyjności, a to sprawia, że bazy NoSQL są bardziej elastyczne. W przeciwieństwie do baz relacyjnych, dopuszczalna tu jest duplikacja danych i swobodna modyfikacja. Oto czym jeszcze się charakteryzują:

• Struktura - jest dynamiczna i bardzo różnorodna. Może być oparta na dokumentach, grafach, parach klucz - wartość lub kolumnach. Wybór jednej wśród nich determinowany jest głównie przeznaczeniem bazy i rodzajem przechowywanych w niej danych.


• Brak schema - w przeciwieństwie do baz SQL, nierelacyjnym bazom danych brakuje odpowiednika schema. Nie są odgórnie uporządkowane i zamknięte w ustalone schematy, dzięki czemu dają dużą swobodę w modyfikacji nawet na poziomie poszczególnych elementów i pól. W ich przypadku możliwa jest rozbudowa pojedynczych rekordów bez najmniejszej ingerencji w pozostałe dane w bazie.


• Brak SQL - nierelacyjne bazy danych nie wymagają języka SQL do wysyłania zapytań. Z uwagi na dużą różnorodność w strukturze bazy, stosowane tu są różne języki, a wśród nich na przykład JavaScript, C++ lub Java.


• Skalowanie - bazy NoSQL mają możliwość skalowania danych horyzontalnie (w poziomie), dzieląc je na mniejsze fragmenty i rozmieszczając na różnych serwerach. Oznacza to, że gdy zachodzi potrzeba dodania nowych zasobów, można zwiększyć liczbę serwerów. Z tego względu bazy NoSQL znajdują swe zastosowanie w big data.

Kurs PostgreSQL - administracja bazami danych

Zobacz kurs

Kurs Bazy danych MySQL od podstaw

Zobacz kurs

Kurs Microsoft SQL Server - od podstaw

Zobacz kurs

Przykładowe bazy danych NoSQL:

• MongoDB - najpopularniejsza w tej grupie,
• Redis - baza rozproszona, oparta na kluczach i wartościach,
• Cassandra - baza typu open source.

Zastosowanie baz SQL i NoSQL

Duża swoboda w skalowaniu, a także elastyczna struktura sprawiają, że z baz NoSQL korzysta się wówczas, gdy potrzeba niezwykłej wydajności. Są dobrym wyborem również wtedy, kiedy zachodzi konieczność przetwarzania ogromnych ilości nieustrukturyzowanych i dynamicznych danych, których nie można zamknąć w jednym schemacie. Przykładem mogą tu być aplikacje mobilne, aplikacje IoT lub duże zasoby danych przetwarzane w czasie rzeczywistym (np. w platformach społecznościowych).

Nie zawsze jednak wydajność jest wartością nadrzędną. Czasami ważniejsza od niej jest spójność i stabilna struktura, a wtedy odpowiednie są bazy SQL. Niepodzielnie królują więc w systemach księgowych, finansowych i bankowych oraz w systemach zarządzania zapasami lub transakcjami.

Które bazy danych są lepsze?

Na tak postawione pytanie trudno jest udzielić jednoznaczną odpowiedź. W bazach danych, jak w każdej innej dziedzinie, nie ma rozwiązań uniwersalnych i idealnych na każdą okazję. Różnice, dzielące bazy relacyjne i nierelacyjne, zawsze będą prowadzić do konkluzji, że najlepiej jest znać jedną i drugą możliwość, by móc świadomie wybrać lepszą z nich, gdy zajdzie taka potrzeba.