NoSQL, para abreviar “No solo SQL” es un término que los sistemas de base de datos usan para guardar información en varios formatos y apoyar los requerimientos que los sistemas tradicionales como relacional (o SQL) tienen dificultades para manejar. Los sistemas heredados fueron diseñados para minimizar la duplicación de datos cuando el almacenamiento era demasiado caro.
Aunque las bases de datos relacionales siguen siendo usadas por muchas organizaciones, la naturaleza del almacenamiento de datos y uso ha cambiado. Temas como búsqueda estilo-Google por ejemplo, son construidas dentro de la mayoría de aplicaciones. La explosión de datos, web browsing, uso móvil y analíticas han cambiado significativamente la demanda de base de datos modernas. Estas necesidades nuevas han dirigido el crecimiento de las bases de datos NoSQL e incluyen una variedad de modelos como key-value, document, columnas, time series, y gráficos. Adicionalmente, las mejores bases de datos NoSQL ahora incluyen capacidades relacionales importantes.
¿Qué es una base de datos NoSQL moderna multi-modelo?
Múltiples métodos de acceso a datos, o multimodelos, hacen que las bases de datos sean útiles en varios casos de uso. JSON (JavaScript Object Notation) es un formato de datos NoSQL común que aporta flexibilidad y trabaja en conjunto con diferentes patrones de acceso. Las bases de datos NoSQL operan como el primary content store, lo que significa que ingresas los datos en una aplicación pero lo puedes acceder en varias maneras, dependiendo en el caso de uso. Esto hace que las aplicaciones sean más fáciles para desarrollar y evolucionar con el tiempo.
Porque las Organizaciones Eligen NoSQL
Uno de los más grandes factores es la necesidad de entregar un servicio excepcional al cliente, un diferenciador competitivo que es crítico. Los clientes esperan experiencias digitales excelentes con servicios que son bajo demanda, en tiempo real, personalizados y con excelente tiempo de respuesta. Por esas razones, las aplicaciones tienen que ser dinámicas, operar en varios servidores y evolucionar constantemente. Manejar un cambio como el mencionado no es fácil sin la tecnología adecuada. Por estas razones muchas organizaciones escogen las bases de datos NoSQL.
Relacional vs. NoSQL: Diferencias Clave
Las bases de datos relacionales fueron diseñadas para aplicaciones “back-office” que existen en un solo servidor. Para aumentar tu base de datos, requería una caja más grande, conocida como escalar verticalmente.
Las bases de datos NoSQL fueron el resultado del aumento de datos en la web. Google y Amazon eran los líderes a mediados del 2000. Conocidos como eficientes, distribuidos, y escalamiento de clave valor, estas bases de datos fueron muy importantes para evolucionar. Desde entonces, las bases de datos modernas fueron diseñadas para ayudar a la siguiente generación a escalar y tener flexibilidad. Estas bases de datos ofrecen sistemas distribuidos que dan el resultado de alta disponibilidad porque distribuyen los datos automáticamente por múltiples nodos mientras los sistemas son agregados. Con modelos de datos JSON y acceso multidimensional, una base de datos NoSQL puede acceder a demandas de actuación y seguir evolucionando rápidamente, entregando nuevas y aceleradas experiencias de clientes.
Apoyando SQL en NoSQL
Los sistemas relacionales mantienen los datos en un formato de “linked table” diseño o esquema. Los datos objetivos se separan en mesas para eliminar información repetitiva, conocido como normalización. Mientras esto era eficiente, algunas veces es limitante cuando nuevas características requieren cambiar un modelo de data. Los sistemas NoSQL pueden usar data JSON, aportando mejor estructura y resolviendo necesidades como transacciones ACID, e igual ofreciendo maneras para guardar y devolver datos con flexibilidad semi-estructurada. Esta convergencia de lo mejor de las bases de datos relacionales combinado con lo mejor de las bases de datos modernas NoSQL simplifica la arquitectura de información y el desarrollo de aplicaciones, mientras ayuda y apoya a las necesidades de las bases de datos modernas como:
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- Entregando experiencias siempre disponible vía la web y móvil
- Manejando datos semi y destructivos, mientras tanto apoyando la necesidades de transacciones ACID
- Adaptable cuando se trata de cambiar requisitos de usuarios con actualizaciones frecuentes
- Lanzamiento de nuevas funciones con tiempos de comercialización más cortos
- Apoyando varios tipos de datos y métodos de acceso de datos
- Garantizando un sistema siempre disponible sin caerse
Varias de estas características se pueden lograr con una base de datos relacional, pero el esfuerzo y costo sería muy alto.
Desarrolla con Agilidad
La velocidad es fundamental para innovar, pero también la flexibilidad es importante. Un principio del desarrollo ágil es responder rápidamente al cambio. Muchas veces cuando los requisitos cambian, el modelo de datos también tiene que cambiar. Con las bases de datos relacionales, los desarrolladores tienen que pedir formalmente un cambio de esquema a los administradores de bases de datos. Esto resulta en un proceso de desarrollo más lento y en ocasiones que sea detenido por completo.
En comparación, una base de datos NoSQL es totalmente compatible con el desarrollo ágil, porque no tiene esquemas y no define de forma estática cómo se deben modelar los datos. Al contrario, se refiere a las aplicaciones y servicios, y después los desarrolladores para definir como los datos deberían de ser modelados. Con NoSQL, el modelo de datos es definido por el modelo de aplicaciones.
Aplicaciones y servicios modelan los datos como objetos (como el perfil del empleado), los datos multivaluados como arreglos (roles) y los datos relacionados como objetos o arreglos anidados (por ejemplo, la relación de un gerente). Sin embargo, las bases de datos relacionales modelan los datos como tablas de filas y columnas, y los datos relacionados como filas dentro de diferentes tablas, y los datos multivaluados como filas dentro de la misma tabla. Los datos se leen y escriben desensamblando y volviendo a ensamblar los objetos.
En contraste, una base de datos NoSQL orientada a documentos lee y escribe datos en formato JSON, que es el estándar para consumir y producir datos en aplicaciones web, móviles e IoT. Los objetos se leen y escriben sin desensamblarlos. Las bases de datos NoSQL tienen agrupaciones jerárquicas lógicas, llamadas colecciones y/o scopes, para organizar subconjuntos de documentos, que pueden estar restringidos a usuarios específicos, funciones o cargas de trabajo.
Operación en cualquier Escalamiento
Las bases de datos que apoyan las aplicaciones web, móviles, e IOT tienen que poder operar en cualquier escala. Un escalamiento substancial de una base de datos relacional como Oracle es típicamente complejo, caro, y no es fiable. Las bases de datos distribuidas como NoSQL corren en un hardware básico y son arquitecturas que escalan fuera – por ejemplo, para agregar más recursos simplemente puedes agregar otro server (conocido como escalamiento horizontal). La capacidad de escalar fuera ayuda a los equipos al desarrollar solo el hardware necesario para satisfacer la carga actual; utilizando hardware más económico y/o infraestructura en la nube; escalando según la demanda sin tiempo de inactividad. Además, la replicación avanzada entre centros de datos amplía la alta disponibilidad en todo el mundo.
Query usando SQL y Transacciones ACID en NoSQL
Los desarrolladores de aplicaciones que están acostumbrados a usar query con SQL pueden continuar a usar el mismo lenguaje de programación en las plataformas NoSQL, pero operan hacia los datos guardados en JSON. Algunos proveedores de base de datos modernas en la nube aportan un lenguaje de programación query SQL que te regresa los resultados en JSON con conjuntos de datos y componentes de subdocumentos donde es apropiado, apoya a JOINs avanzados y puede ser usado para analíticas. Esto es a diferencia de la mayoría de otras bases de datos NoSQL.
Debido a la normalización de objetos en múltiples tablas de datos, los sistemas relacionales pueden requerir una transacción por cada actualización. Con las bases de datos NoSQL, las actualizaciones por lo típico solo ocupan un documento y no requieren una transacción. Otras bases de datos NoSQL avanzadas apoyan transacciones ACID distribuidas en un multi-documento.
Bases de datos como Servicio
Una DBaaS agiliza las operaciones y reduce la cantidad de trabajo que un equipo tiene que hacer, por ejemplo, Infraestructura como configuración de servicio, provisionar bases de datos, mejora de operaciones, automatización de escalamiento, monitoreo y seguridad.
De un perspectivo financiero y operativo, las empresas ven varios beneficios como:
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- Configuración rápida
- Capacidad de escalar
- Cambios rápidos de configuración
- Altos niveles de servicio
- Automatización de seguridad
NoSQL Soporta Necesidades Modernas
Miles de negocios han decidido implementar las bases de datos NoSQL. Elegir la plataforma adecuada de base de datos en la nube no es fácil. Para apoyar aplicaciones importantes, muchas empresas eligen a Couchbase Capella para mejorar en la relevancia, estabilidad, y flexibilidad mientras también reducen riesgo, la dispersión de datos, y costo total de propiedad. Los desarrolladores gustan de Couchbase porque combina la flexibilidad y la agilidad de NoSQL con conceptos familiares de bases de datos relacionales. Por esa razón, 30% de Fortune 100 maneja datos críticos con la plataforma de Couchbase.