ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА РЕЛЯЦИОННЫХ SQL БАЗ ДАННЫХ НАД НЕРЕЛЯЦИОННЫМИ NOSQL

MAIN BENEFITS OF RELATIONAL SQL DATABASES OVER NON-RELATIVE NOSQL

Nazar Saidov

student, Institute of Informatics and telecommunications, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

В работе рассматривается краткая история развития баз данных, а также основные преимущества реляционной и нереляционной моделей данных. Приводятся доказательства более частого применения реляционных SQL баз данных над нереляционными.

Помимо рассмотрения преимуществ реляционных СУБД, рассматриваются также причины их использования в современном мире.

ABSTRACT

 The paper deals a brief history of the development of databases as well as the main advantages of relational and non – relational data models. Evidence is provided for the more frequent use of relational SQL databases over non-relational ones.

In addition to considering the advantages of relational databases, the reasons for their use in the modern world are also considered.

Ключевые слова: база данных; реляционная модель данных; нереляционная модель данных; СУБД; структура данных, хранение данных.

Keywords: Data Base; relational database; NoSQL; DBMS; data structure; data storage.

История развития и становления баз данных начинается в 1960-е годы, когда компьютерная техника только начинала активно использоваться, и вся информация хранилась и собиралась в отдельных файлах. Все файлы должны были содержать определённые сведения о данных и для того, чтобы охватить целый спектр всей предметной области, и1нформация разбивалась на отдельные файлы, каждый из которых содержал сведения о какой-либо сущности. К примеру, сведения о клиентах фирмы хранились в одном файле, а сведения о поставщиках в другом. Такая организация хранения данных была неудобной и вносила ряд сложностей для пользователя: представление данных в каждом файле различалось; присутствовала необходимость обеспечивать непротиворечивость информации, что достигалось путём согласования данных; невозможность контроля над данными и пользователями (отсутствие управления учётными записями) [1, c.42].

В 1970 году Э. Ф. Коддом была опубликована статья, которая послужила основой для создания реляционной модели данных. Основным преимуществом такой модели хранения данных является минимальное дублирование данных [2, c.94]. Реляционные БД хранят структурированные данные, которые представляются объектами реального мира. В реляционной БД данные хранятся в виде таблиц со столбцами и строками. Не всякая таблица приемлема для реляционной модели и нежелательные таблицы должны пройти нормализацию, для того чтобы удовлетворить требованиям реляционной модели. В процессе нормализации таблицы, как правило, разбиваются на две или несколько более приемлемых таблиц [3, c.96].

Но на сегодняшний день также развиваются и другие модели данных – нереляционные БД NoSQL. Различие между этими двумя моделями заключается в том, как они спроектированы, какие типы данных поддерживают, как хранят информацию.

Рассмотрим основные преимущества каждой модели: реляционные базы данных используют язык структурированных запросов (Structured Query Language, SQL) для определения и обработки данных. Это даёт большие возможности для взаимодействия с данными, хранящимися в БД. SQL один из наиболее гибких и стандартизированных языков запросов, так что его выбор позволяет минимизировать ряд рисков для разработчика [1, c.73]. Нереляционные базы данных, в свою очередь, предлагают динамическую структуру данных, которые могут храниться несколькими способами: ориентированно по колонкам, документо-ориентированно, в виде графов или на основе пар «ключ-значение» и др. [5, c.25].  Данная модель данных даёт ряд преимуществ, например, пользователь может создавать документы, без определённого задания их первоначальной структуры, также каждому документу можно предоставить собственную структуру будь то в виде графа, списка или таблицы, также присутствует возможность добавления новых полей прямо во время работы. NoSQL системы лучше поддаются масштабированию, с их использованием упрощается создание высоконагруженных распределенных приложений. Если рассмотреть документо-ориентированные базы данных, то хранение информации в них осуществляется в виде иерархических структур. Также речь может идти об объектах с произвольным набором атрибутов. То, что в реляционной БД будет разбито на несколько взаимосвязанных таблиц, в нереляционной может храниться в виде целостной сущности. Можно заметить, что NoSQL предлагает действительно хороший функционал, но во всём мире до сих пор повсеместно используется реляционная SQL модель данных [4, c. 322].

Крупные компании до сих пор используют SQL совместимые СУБД, так как они являются универсальными для всех основных платформ, включая Windows, Linux, Mac, FreeBSD и т.д. Кроме того, реляционные СУБД обеспечивают целостность и структурированность данных, соответствие базы данных требованиям ACID, что является важнейшими требованиям, где от данных зависит функционирование компании в целом. Язык SQL универсален для всех реляционных систем, что обеспечивает более простой переход от одной системы к другой.

И SQL, и NoSQL системы служат одной и той же цели - ускорить и оптимизировать извлечение данных, при этом в угоду производительности NoSQL системам пришлось исключить контроль целостности данных, что не всегда приемлемо. На протяжении многих лет реляционная модель зарекомендовала себя как стабильный, мощный инструмент работы с данными. На сегодняшний день мощности реляционных СУБД хватает на большинство задач, которые ставятся перед корпоративными и частными компаниями. Сейчас у NoSQL имеется около 50 систем, каждая обладает своим собственным пользовательским интерфейсом. Большинство из них опирается на модели данных, уникальные для этих систем, а также поддерживает уникальные интерфейсы с доступом к данным на уровне записей. В отличие от этого, SQL обеспечивает стандартную среду. Изучив одну систему управления базами данных, пользователю не составит труда перейти на другую, в случае необходимости.

В итоге, реляционные СУБД, например, MySQL или PostgreSQL, является отличным выбором для любого проекта. Данные СУБД предоставляют пользователю весь спектр возможностей для удобного хранения и изменения данных. Реляционные БД не позволяют нарушать целостность, нормализуют БД.

Нереляционная модель данных может пригодиться только для очень больших и высоконагруженных проектов, где реляционные системы с контролем целостности данных перестают справляться с нагрузкой. У большинства компаний зачастую нет таких объемов данных и специфических условий работы, в которых NoSQL решения были бы предпочтительнее. На текущий момент нереляционным системам не хватает универсальности, надежности и предсказуемости, но постепенно грань между нереляционными и реляционными системами исчезает, современные СУБД начинают поддерживать множество моделей данных и подходов к разработке.

Список литературы:

1. Дунаев, В. В. Базы данных. Язык SQL для студента / В.В. Дунаев. - М.: БХВ-Петербург, 2017. - 288 c.
2. Мартишин, С. А. Проектирование и реализация баз данных в СУБД MySQL с использованием MySQL Workbench. Учебное пособие / С.А. Мартишин, В.Л. Симонов, М.В. Храпченко. - М.: Форум, Инфра-М, 2015. - 160 c.
3. Лукин, В.Н. Введение в проектирование баз данных / В.Н. Лукин. - М.: Вузовская книга, 2015. - 144 c.
4. Пирогов, В. Информационные системы и базы данных: организация и проектирование: Учебное пособие / В. Пирогов. - СПб.: BHV, 2009. - 528 c.
5. Дж. Садаладж, Мартин Фаулер. Новая методология разработки нереляционных баз данных NoSQL, Изд. Вильямс, 2015. – 192 с.