Os bancos de dados NoSQL usam uma abordagem não relacional para armazenar dados, proporcionando flexibilidade e escalabilidade para gerenciar grandes volumes de dados estruturados, semiestruturados e não estruturados. Ao contrário dos bancos de dados tradicionais que usam um único modelo, os sistemas NoSQL utilizam vários modelos de dados, incluindo documento, chave-valor, coluna larga e grafo. Cada modelo é adaptado para diferentes aplicações e necessidades.
Bancos de dados de documentos, usando documentos semelhantes a JSON, são ideais para gerenciamento de conteúdo e análises. Bancos de dados chave-valor, com pares simples de chave-valor, se destacam em gerenciamento de sessões e cache. Bancos de dados orientados a objetos armazenam dados como objetos, integrando-se perfeitamente com linguagens de programação orientadas a objetos. Bancos de dados de grafos, lidando com relações complexas, são perfeitos para redes sociais e logística.
Características principais dos bancos de dados NoSQL incluem escalabilidade horizontal, alto desempenho e flexibilidade de esquema. Eles suportam armazenamento distribuído, garantindo disponibilidade e confiabilidade. Com seus diversos modelos de dados, os bancos de dados NoSQL gerenciam eficientemente aplicações de big data e serviços em tempo real, permitindo que as empresas escalem e se adaptem a requisitos em mudança.
Melhores bancos de dados NoSQL em resumo:
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NoSQL é um termo abrangente para tipos de bancos de dados, cada um projetado para um caso de uso ou tipo de dado diferente. O primeiro desafio ao selecionar um banco de dados é encontrar a melhor estrutura para os dados que você armazenará. Às vezes, há um ajuste natural — por exemplo, informações de voos de companhias aéreas se encaixam muito bem em um banco de dados de grafos, pois isso imita padrões da vida real — enquanto conteúdo web de formato longo pode geralmente se encaixar facilmente em bancos de dados de documentos (daí o nome).
Escolher a estrutura é sobre facilidade de manutenção e otimização de recursos. A estrutura certa se ajustará logicamente aos dados, entregará dados para as aplicações que os utilizam e se expandirá e escalará facilmente. Embora nem sempre previsível, um roteiro de como seu banco de dados servirá seu negócio e quais mudanças são esperadas pode mostrar o tipo de flexibilidade que você precisa. Para máxima escalabilidade e flexibilidade, um armazenamento de chave-valor é a melhor aposta. Simplificando, ele armazena tuplas de dados sem impor nenhum outro modelo estrutural.
Bancos de dados de documentos armazenam dados juntos que são relevantes entre si e não exigem um esquema padrão entre documentos. Além disso, esses documentos podem referenciar outros documentos, dando ao documento um elemento de profundidade estruturada. Bancos de dados de documentos são úteis para dados que são fortemente relacionados, mas não padronizados entre tuplas.
Quando grande parte dos seus dados consiste em relações entre pontos de dados, bancos de dados de grafos são uma escolha direta. Bancos de dados de grafos dividem os dados em nós e relações, armazenando propriedades em cada um. Como qualquer nó pode ter relações ilimitadas com outros nós com um efeito trivial no desempenho, eles são ótimos para dados particularmente orientados a relações, como redes sociais.
Principais Benefícios dos Bancos de Dados NoSQL
O quão útil a estrutura de um banco de dados particular é para uma organização depende muito de como ele será utilizado. Um backend de banco de dados para uma aplicação crítica para o negócio vai exigir parâmetros de disponibilidade, consistência e capacidade de consulta muito diferentes de uma solução de análise de big data.
Ajustar um banco de dados ao seu caso de uso é sobre desempenho — escolher uma solução que tornará o desenvolvimento mais fácil e entregará os resultados necessários de forma mais eficaz. Por exemplo, embora bancos de dados colunar e de documentos tenham modelos conceituais semelhantes, eles têm desempenhos diferentes. Bancos de dados de documentos podem ler rapidamente documentos inteiros, enquanto colunar será mais rápido ao ler apenas dados específicos em uma coluna. Assim, um banco de dados de documentos provavelmente se adequará melhor a um blog que precisa de todo o conteúdo (e metadados associados e comentários para um post específico) entregue junto toda vez.
Bancos de dados de grafos são otimizados para consultas através das relações entre nós, então encontrar amigos de amigos em uma rede social ou voos de conexão entre aeroportos é fácil de fazer com um banco de dados de grafos. Qualquer aplicação que exija esse tipo de descoberta orientada a relações terá melhor desempenho em um banco de dados de grafos.
Se tudo o que você precisa é renderizar um valor que pode ser facilmente encontrado por sua chave, então um armazenamento de chave-valor é o mais rápido e pode escalar melhor. A desvantagem é uma capacidade de consulta muito mais limitada, então isso não funcionará bem para dados analíticos. Dito isso, renderizar o endereço de e-mail de um usuário com base em seu nome de usuário ou armazenar em cache dados da web é uma solução simples e rápida em um armazenamento de chave-valor.
Administradores de banco de dados – Bancos de dados não relacionais, ou NoSQL, cresceram em popularidade recentemente, pois são mais fáceis de implementar, têm maior flexibilidade e tendem a ter tempos de recuperação de dados mais rápidos. Eles são mais baratos e fáceis de escalar, mas não têm os mesmos níveis de padronização e ferramentas de relatórios.
Bancos de dados não nativos são os mais comuns, mas permitem que usuários fora da empresa insiram e recuperem dados. Algumas pessoas acreditam que isso melhora os dados ao fornecer conhecimento humano aumentado. Essas ferramentas geralmente servem a propósitos de nicho para aplicações específicas.
Cientistas de dados – Bancos de dados relacionais são a opção de armazenamento mais tradicional, onde todos os dados são arquivados em linhas e colunas. No entanto, à medida que os dados se tornaram mais complexos, muitos cientistas de dados agora escolhem bancos de dados NoSQL, que permitem maior flexibilidade porque não prendem o usuário ao formato de linha e coluna.
Aqueles que precisam coletar conjuntos de dados extra grandes em tempo real devem considerar sistemas de processamento e distribuição de big data. Essas ferramentas são construídas para escalar para empresas que estão constantemente coletando enormes quantidades de dados. Extrair conjuntos de dados pode ser mais desafiador com sistemas de processamento e distribuição de big data, mas os insights recebidos podem ser mais valiosos devido à granularidade dos dados.
Armazenamentos de chave-valor – Armazenamentos de chave-valor salvam dados como pares discretos de nome e valor associados juntos com uma chave. Nenhuma chave necessariamente precisa da mesma estrutura, então os dados são simplesmente acumulados em vez de classificados em tabelas.
Bancos de dados de documentos – Bancos de dados de documentos armazenam dados relacionados juntos em documentos, um esquema semiestruturado que mantém um nível de relatabilidade ao manter metadados associados dentro dos próprios dados.
Bancos de dados de grafos – Bancos de dados de grafos utilizam esquemas topográficos para mapear dados como se fossem uma estrutura física de nós e arestas. Normalmente, um nó representa um registro particular com dados associados, e arestas representam relações entre nós (junto com quaisquer dados particulares à relação).
Bancos de dados orientados a objetos – Bancos de dados orientados a objetos ajudam a organizar modelos de dados e são tipicamente usados por pessoas tentando estruturar grandes conjuntos de dados complexos. Essas ferramentas utilizam linguagens de consulta para recuperar informações e criar tabelas para serem configuradas com informações.
Bancos de dados orientados a colunas ou colunar – Bancos de dados orientados a colunas são armazenamentos de chave-valor que impõem mais estrutura aos seus dados. Pares de chave-valor (ou colunas) são associados juntos em famílias e tabelas. Ao contrário de um banco de dados relacional, os dados dentro das tabelas e famílias não são consistentes, mas a estrutura sobreposta permite maior potencial para associar dados juntos em hierarquias.
Bancos de dados relacionais — Além dos produtos incluídos sob o guarda-chuva NoSQL, bancos de dados relacionais são tipicamente a única outra opção. Esses bancos de dados são úteis na criação de repositórios escaláveis para informações de negócios. Eles também são ferramentas de qualidade para suporte de aplicações de back-end. Eles podem ser sincronizados com aplicações e disponibilizar dados para usuários finais.
Sistemas de gerenciamento de banco de dados não nativos — Ferramentas de banco de dados não nativas são usadas para complementar qualquer banco de dados. Essas ferramentas são tipicamente construídas para um banco de dados específico ou um tipo específico de banco de dados. Elas podem simplificar o processo de recuperação ou automatizar tarefas repetitivas. Algumas apresentarão interfaces de usuário para gerenciar e organizar dados. Há uma ampla variedade de ferramentas proprietárias e de código aberto disponíveis que podem economizar quantidades significativas de tempo para usuários de NoSQL.
Banco de dados como serviço (DBaaS) — Soluções DBaaS são bancos de dados baseados em nuvem que são pré-construídos para utilização dentro de aplicações. As ferramentas são hospedadas pelo provedor, e os custos tipicamente escalam com o uso. Elas podem economizar tempo e dinheiro para as empresas ao remover o trabalho necessário para construir um banco de dados do zero.
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