NoSQL தரவுத்தளங்களுக்கான அறிமுகம்

1.1 NoSQL தரவுத்தளம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

NoSQL தரவுத்தளங்கள் தரவை அணுகவும் கையாளவும் பல்வேறு தரவு மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த வகையான தரவுத்தளங்கள் குறைந்த தாமதம் மற்றும் நெகிழ்வான தரவு மாதிரிகள் தேவைப்படும் தரவு-தீவிர பயன்பாடுகளுக்கு உகந்ததாக இருக்கும். மற்ற வகை தரவுத்தளங்களுக்கு பொதுவான கடுமையான தரவு நிலைத்தன்மை தேவைகளை மென்மையாக்குவதன் மூலம் இவை அனைத்தும் அடையப்படுகின்றன.

புத்தகங்களின் எளிய தரவுத்தளத்திற்கான ஸ்கீமா மாடலிங் உதாரணத்தைக் கவனியுங்கள்.

• ஒரு தொடர்புடைய தரவுத்தளத்தில், ஒரு புத்தக நுழைவு பெரும்பாலும் பல பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டு (அல்லது "இயல்பாக்கப்பட்டது") தனித்தனி அட்டவணையில் சேமிக்கப்படுகிறது, அதன் உறவுகள் முதன்மை மற்றும் வெளிநாட்டு முக்கிய கட்டுப்பாடுகளால் வரையறுக்கப்படுகின்றன. இந்த எடுத்துக்காட்டில், புத்தகங்கள் அட்டவணையில் ISBN , புத்தகத்தின் தலைப்பு மற்றும் "ISBN"மற்றும்"ஆசிரியர்"ஆசிரியர்-ISBN, மேலும்நெடுவரிசைகள்ஆசிரியர் பெயர்மற்றும்ஆசிரியர் ஐடிஅட்டவணையில்ஆசிரியர்கள்எண்பதிப்பு .. ஒரு தரவுத்தளத்தில் உள்ள அட்டவணைகளுக்கு இடையே குறிப்பு ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்க தொடர்புடைய மாதிரி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. பணிநீக்கத்தைக் குறைக்க தரவு இயல்பாக்கப்படுகிறது மற்றும் பொதுவாக சேமிப்பிற்காக உகந்ததாக உள்ளது.

• NoSQL தரவுத்தளத்தில், புத்தகப் பதிவு பொதுவாக JSON ஆவணமாகச் சேமிக்கப்படும். ஒவ்வொரு புத்தகம் அல்லது உறுப்புக்கும், ISBN , புத்தகத்தின் தலைப்பு , பதிப்பு எண் , ஆசிரியர் பெயர் , மற்றும் ஆசிரியர் ஐடி மதிப்புகள் ஒரு ஆவணத்தில் பண்புக்கூறுகளாக சேமிக்கப்படும். இந்த மாதிரியில், தரவு உள்ளுணர்வு வளர்ச்சி மற்றும் கிடைமட்ட அளவிடுதல் ஆகியவற்றிற்கு உகந்ததாக உள்ளது.

1.2 NoSQL தரவுத்தளங்களை எதற்காகப் பயன்படுத்தலாம்?

NoSQL தரவுத்தளங்கள் மொபைல், கேமிங், வெப் அப்ளிகேஷன்கள் போன்ற பல நவீன பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை, அவை அதிக செயல்திறன் மற்றும் அதிகபட்ச பயன்பாட்டினை வழங்கக்கூடிய சிறந்த செயல்பாடுகளுடன் நெகிழ்வான, அளவிடக்கூடிய தரவுத்தளங்கள் தேவைப்படுகின்றன.

• வளைந்து கொடுக்கும் தன்மை . பொதுவாக, NoSQL தரவுத்தளங்கள் நெகிழ்வான ஸ்கீமாக்களை வழங்குகின்றன, இது விரைவான வளர்ச்சியை அனுமதிக்கிறது மற்றும் அதிகரிக்கும் செயலாக்கத்தை செயல்படுத்துகிறது. நெகிழ்வான தரவு மாதிரிகளின் பயன்பாடு காரணமாக, NoSQL தரவுத்தளங்கள் அரை-கட்டமைக்கப்பட்ட மற்றும் கட்டமைக்கப்படாத தரவுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை.

• அளவிடுதல் . NoSQL தரவுத்தளங்கள் விலையுயர்ந்த, நம்பகமான சேவையகங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அல்ல, விநியோகிக்கப்பட்ட வன்பொருள் கிளஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தி அளவிட வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. சில கிளவுட் சேவை வழங்குநர்கள் இந்த செயல்பாடுகளை பின்னணியில் இயக்கி, முழுமையாக நிர்வகிக்கப்பட்ட சேவையை வழங்குகிறார்கள்.

• உயர் செயல்திறன் . NoSQL தரவுத்தளங்கள் குறிப்பிட்ட தரவு மாதிரிகள் மற்றும் தொடர்புடைய தரவுத்தளங்களை விட அதிக செயல்திறனை அடைய அணுகல் முறைகளுக்கு உகந்ததாக இருக்கும்.

• பரந்த செயல்பாடு . NoSQL தரவுத்தளங்கள் வளமான APIகள் மற்றும் தரவு வகைகளை வழங்குகின்றன, அவை குறிப்பாக அந்தந்த தரவு மாதிரிகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

1.3 NoSQL தரவுத்தளங்களின் வகைகள்

அட்டவணை வடிவில் தரவைச் சேமிப்பது மிகவும் வசதியாக இல்லாத இடங்களில் NoSQL தரவுத்தளங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே, அவை மிகவும் மாறுபட்ட வடிவங்களில் சேமிக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக, NoSQL தரவுத்தளங்களில் 6 முக்கிய தரவு வகைகள் உள்ளன.

முக்கிய மதிப்பு ஜோடிகளின் அடிப்படையில் DB

விசை-மதிப்பு ஜோடிகளைப் பயன்படுத்தும் தரவுத்தளங்கள் அதிக பிரிவினையை ஆதரிக்கின்றன மற்றும் பிற வகை தரவுத்தளங்களுடன் அடைய முடியாத கிடைமட்ட அளவீட்டை வழங்குகின்றன. முக்கிய மதிப்பு தரவுத்தளங்களுக்கான நல்ல பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள் கேமிங், விளம்பரம் மற்றும் IoT பயன்பாடுகள்.

எடுத்துக்காட்டாக, Amazon DynamoDB எந்த அளவிலும் சில மில்லி விநாடிகளுக்கு மேல் தாமதமின்றி நிலையான தரவுத்தள செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது. Snapchat கதைகளை DynamoDB க்கு மாற்றுவதற்கு இந்த வலுவான செயல்திறன் முக்கிய காரணமாகும், ஏனெனில் இந்த Snapchat அம்சம் மிகப்பெரிய சேமிப்பக எழுதும் சுமையுடன் தொடர்புடையது.

ஆவணம்

பயன்பாட்டுக் குறியீட்டில், தரவு பெரும்பாலும் ஒரு பொருள் அல்லது ஆவணமாக JSON போன்ற வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படுகிறது, ஏனெனில் இது டெவலப்பர்களுக்கான திறமையான மற்றும் உள்ளுணர்வு தரவு மாதிரியாகும். டெவலப்பர்கள் தங்கள் பயன்பாட்டுக் குறியீட்டில் பயன்படுத்தும் அதே ஆவண மாதிரியைப் பயன்படுத்தி தரவுத்தளத்தில் தரவைச் சேமிக்கவும் வினவவும் ஆவண தரவுத்தளங்கள் அனுமதிக்கின்றன. ஆவணங்கள் மற்றும் ஆவண தரவுத்தளங்களின் நெகிழ்வான, அரை-கட்டமைக்கப்பட்ட, படிநிலை இயல்பு, பயன்பாட்டுத் தேவைகளுடன் அவற்றை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

ஆவண மாதிரியானது பட்டியல்கள், பயனர் சுயவிவரங்கள் மற்றும் உள்ளடக்க மேலாண்மை அமைப்புகளில் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது, அங்கு ஒவ்வொரு ஆவணமும் தனித்தன்மை வாய்ந்தது மற்றும் காலப்போக்கில் மாறுகிறது. Amazon DocumentDB (MongoDB உடன் இணக்கமானது) மற்றும் MongoDB ஆகியவை பொதுவான ஆவண தரவுத்தளங்களாகும், அவை சுறுசுறுப்பான வளர்ச்சிக்கான செயல்பாட்டு மற்றும் உள்ளுணர்வு APIகளை வழங்குகின்றன.

வரைபட தரவுத்தளங்கள்

வரைபட தரவுத்தளங்கள் சிக்கலான தரவுகளின் தொகுப்புகளுடன் வேலை செய்யும் பயன்பாடுகளை உருவாக்கி இயக்குவதை எளிதாக்குகின்றன. வரைபட தரவுத்தளங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள் சமூக வலைப்பின்னல்கள், பரிந்துரை சேவைகள், மோசடி கண்டறிதல் அமைப்புகள் மற்றும் அறிவு வரைபடங்கள். அமேசான் நெப்டியூன் முழுமையாக நிர்வகிக்கப்படும் வரைபட தரவுத்தள சேவையாகும். நெப்டியூன் சொத்து வரைபடம் மற்றும் ஆதார விளக்கக் கட்டமைப்பை (RDF) ஆதரிக்கிறது, தேர்வு செய்ய இரண்டு வரைபட APIகளை வழங்குகிறது: TinkerPop மற்றும் RDF/SPARQL. பொதுவான வரைபட தரவுத்தளங்களில் Neo4j மற்றும் Giraph ஆகியவை அடங்கும்.

நினைவகத்தில் DB

பெரும்பாலும் கேமிங் மற்றும் விளம்பரப் பயன்பாடுகள் லீடர்போர்டுகள், அமர்வு சேமிப்பு மற்றும் நிகழ்நேர பகுப்பாய்வுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இத்தகைய திறன்களுக்கு சில மைக்ரோ விநாடிகளுக்குள் பதில் தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் போக்குவரத்தில் கூர்மையான அதிகரிப்பு எந்த நேரத்திலும் சாத்தியமாகும்.

Redis க்கான Amazon MemoryDB என்பது Redis-இணக்கமான, நம்பகமான நினைவக தரவுத்தள சேவையாகும், இது வாசிப்பு தாமதத்தை மில்லி விநாடிகளுக்கு குறைக்கிறது மற்றும் பல கிடைக்கும் மண்டலங்களில் நீடித்துழைப்பை வழங்குகிறது. MemoryDB என்பது அதி-உயர் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மைக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே இது நவீன மைக்ரோ சர்வீஸ் அடிப்படையிலான பயன்பாடுகளுக்கான முதன்மை தரவுத்தளமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

Amazon ElastiCache என்பது குறைந்த தாமதம், அதிக செயல்திறன் பணிச்சுமைகளை வழங்குவதற்கு முழுமையாக நிர்வகிக்கப்படும் Redis மற்றும் Memcached இணக்கமான இன்-மெமரி கேச்சிங் சேவையாகும். டிண்டர் போன்ற வாடிக்கையாளர்கள் நிகழ்நேரத்தில் பதிலளிக்க தங்கள் பயன்பாடுகள் தேவைப்படும் வட்டு சேமிப்பக அமைப்புகளுக்குப் பதிலாக இன்-மெமரியைப் பயன்படுத்துகின்றனர். அமேசான் டைனமோடிபி முடுக்கி (DAX) என்பது நோக்கத்திற்காக உருவாக்கப்பட்ட தரவுக் கிடங்கின் மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு. DAX ஆனது DynamoDB தரவை பல மடங்கு வேகமாக படிக்க அனுமதிக்கிறது.

தரவுத்தளங்களைத் தேடுங்கள்

பல பயன்பாடுகள் டெவலப்பர்கள் சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கும் அவற்றைச் சரிசெய்வதற்கும் எளிதாக பதிவுகளை உருவாக்குகின்றன. Amazon OpenSearch என்பது நிகழ்நேர காட்சிப்படுத்தல் மற்றும் அரை-கட்டமைக்கப்பட்ட பதிவுகள் மற்றும் அளவீடுகளை அட்டவணைப்படுத்துதல், ஒருங்கிணைத்தல் மற்றும் தேடுதல் ஆகியவற்றின் மூலம் தானாகவே உருவாக்கப்பட்ட தரவு ஸ்ட்ரீம்களின் பகுப்பாய்வுக்கான நோக்கத்திற்காக உருவாக்கப்பட்ட சேவையாகும்.

கூடுதலாக, Amazon OpenSearch ஒரு சக்திவாய்ந்த, அதிக செயல்திறன் கொண்ட முழு உரை தேடல் சேவையாகும். எக்ஸ்பீடியா 150 Amazon OpenSearch சேவை டொமைன்கள், 30 TB தரவு மற்றும் 30 பில்லியன் ஆவணங்கள், செயல்பாட்டு கண்காணிப்பு மற்றும் சரிசெய்தல் முதல் விநியோகிக்கப்பட்ட பயன்பாட்டு அடுக்கு கண்காணிப்பு மற்றும் செலவு மேம்படுத்தல் வரை பல்வேறு முக்கியமான பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளுக்கு உதவுகிறது.

1.4 SQL (தொடர்புடைய) மற்றும் NoSQL (தொடர்பற்ற) தரவுத்தளங்களின் ஒப்பீடு

NoSQL பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, எனவே உங்களுக்குத் தேவையான கருவியை நீங்களே எழுதுவதற்கு முன்பு ஏற்கனவே உள்ளது என்பதை நீங்கள் கோட்பாட்டளவில் அறிந்து கொள்ள வேண்டும். கீழே நான் NoSQL மற்றும் SQL தரவுத்தளங்களின் ஒப்பீட்டை தருகிறேன்:

பொருத்தமான பணிச்சுமைகள்

தொடர்புடைய தரவுத்தளங்கள் பரிவர்த்தனை மற்றும் மிகவும் நிலையான நிகழ்நேர பரிவர்த்தனை செயலாக்க (OLTP) பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் அவை நிகழ்நேர பகுப்பாய்வு செயலாக்கத்திற்கு (OLAP) மிகவும் பொருத்தமானவை.

NoSQL தரவுத்தளங்கள் குறைந்த தாமத பயன்பாடுகள் உட்பட பல தரவு அணுகல் முறைகளுடன் வேலை செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. NoSQL தேடல் தரவுத்தளங்கள் அரை-கட்டமைக்கப்பட்ட தரவுகளின் பகுப்பாய்வுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

தரவு மாதிரி

தொடர்புடைய மாதிரியானது தரவை இயல்பாக்குகிறது மற்றும் வரிசைகள் மற்றும் நெடுவரிசைகளைக் கொண்ட அட்டவணைகளாக மாற்றுகிறது. ஒரு ஸ்கீமா அட்டவணைகள், வரிசைகள், நெடுவரிசைகள், குறியீடுகள், அட்டவணைகளுக்கு இடையிலான உறவுகள் மற்றும் பிற தரவுத்தள கூறுகளை கடுமையாக வரையறுக்கிறது. அத்தகைய தரவுத்தளம் அட்டவணைகளுக்கு இடையிலான உறவுகளில் குறிப்புத் தரவின் ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.

NoSQL தரவுத்தளங்கள் முக்கிய மதிப்பு ஜோடிகள், ஆவணங்கள் மற்றும் உயர் செயல்திறன் மற்றும் அளவிடுதல் ஆகியவற்றிற்கு உகந்ததாக இருக்கும் வரைபடங்கள் போன்ற பல்வேறு தரவு மாதிரிகளை வழங்குகின்றன.

ACID பண்புகள்

NoSQL தரவுத்தளங்கள் பெரும்பாலும் சமரசத்தை வழங்குகின்றன, கிடைமட்ட அளவிடுதலை அனுமதிக்கும் மிகவும் நெகிழ்வான தரவு மாதிரிக்கு ஆதரவாக ACID பண்புகளின் கடுமையான தேவைகளை தளர்த்துகிறது. இது உயர் அலைவரிசை, குறைந்த தாமத பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளுக்கு NoSQL ஐ ஒரு சிறந்த தேர்வாக ஆக்குகிறது.

செயல்திறன்

செயல்திறன் முக்கியமாக வட்டு துணை அமைப்பைப் பொறுத்தது. அதிகபட்ச செயல்திறனுக்காக வினவல்கள், குறியீடுகள் மற்றும் அட்டவணை அமைப்பு ஆகியவற்றின் மேம்படுத்தல் அடிக்கடி தேவைப்படுகிறது.

செயல்திறன் பொதுவாக அடிப்படை வன்பொருள் கிளஸ்டரின் அளவு, நெட்வொர்க் தாமதம் மற்றும் அழைப்பு பயன்பாடு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

அளவிடுதல்

தொடர்புடைய தரவுத்தளங்கள் பொதுவாக வன்பொருளின் கணினி சக்தியை அதிகரிப்பதன் மூலம் அல்லது படிக்கும் பணிச்சுமைகளுக்கு தனி நகல்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அளவிடப்படுகிறது.

NoSQL தரவுத்தளங்கள் பொதுவாக விநியோகிக்கப்பட்ட கட்டமைப்பின் அடிப்படையில் அளவிடக்கூடிய அணுகல் முறைகள் மூலம் உயர் பிரிவினையை ஆதரிக்கின்றன. இது செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் கிட்டத்தட்ட வரம்பற்ற அளவில் நிலையான செயல்திறனை வழங்குகிறது.

API

தரவை எழுத மற்றும் மீட்டெடுப்பதற்கான கோரிக்கைகள் SQL இல் எழுதப்பட்டுள்ளன. இந்த வினவல்கள் ஒரு தொடர்புடைய தரவுத்தளத்தால் பாகுபடுத்தப்பட்டு செயல்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆப்ஜெக்ட்-சார்ந்த APIகள், பயன்பாட்டு டெவலப்பர்களை எளிதாக எழுத மற்றும் தரவு கட்டமைப்புகளை மீட்டெடுக்க அனுமதிக்கின்றன. பகிர்வு விசைகளைப் பயன்படுத்தி, பயன்பாடுகள் விசை-மதிப்பு ஜோடிகள், நெடுவரிசை தொகுப்புகள் அல்லது தொடர் பொருள்கள் மற்றும் பயன்பாட்டு பண்புக்கூறுகளைக் கொண்ட அரை-கட்டமைக்கப்பட்ட ஆவணங்களைத் தேடலாம்.