NoSQL Veritabanı Nedir? Türleri, Örnekleri ve Faydaları

NoSQL veritabanlarının kullanımından önce, veriler önceden tanımlanmış şemalarla birlikte yapılandırılmış tablolara dayanan geleneksel ilişkisel model kullanılarak organize ediliyor ve sorgulanıyordu. Bu veri işleme yöntemi, özellikle verilerin istikrarlı ve öngörülebilir olduğu birçok uygulama türü için etkili olduğu kanıtlanmıştır.

Bununla birlikte, hacimdeki ve hızdaki ve tür çeşitliliğindeki (büyük veri olarak bilinir) dramatik artış nedeniyle, son zamanlarda ortaya çıkan yeni zorluklar var. İlişkisel veritabanları, genellikle bilindikleri gibi, bu büyük miktardaki yapılandırılmamış ve yarı yapılandırılmış verileri verimli bir şekilde işlemekte zorluk çekiyor. Ayrıca, gerçek zamanlı işleme ve yüksek kullanıcı eşzamanlılığı için yatay olarak ölçeklenmekte de zorlanıyorlar. NoSQL veritabanlarının bir çözüm sağlamak için devreye girdiği yer burasıdır.

NoSQL Veritabanı Nedir?

NoSQL veritabanının ne olduğunu merak ediyorsanız, “NoSQL” “Sadece SQL Değil” anlamına gelir. Geleneksel ilişkisel veritabanlarında büyük veri kümelerini işlemede algılanan sınırlamaları aşmak için tasarlanmış bir dizi veritabanını tanımlayan daha genel bir terimdir. Bu NoSQL veritabanları ile ilişkisel veritabanı muadilleri arasındaki temel fark, verileri depolamak ve almak için dinamik bir yol sağlayan şemasız doğalarında yatmaktadır.

NoSQL Veritabanlarının Türleri

NoSQL veritabanının 4 temel kategorisi vardır ve hepsi belirli kullanım senaryolarında ve veri yönetimi gereksinimlerinde çalışmak üzere optimize edilmiştir:

Belge Odaklı Veritabanları

Belge veritabanları, çoğunlukla JSON veya XML formatlarında belgelerde depolanan bilgi ve verilerin alınmasına izin veren gelişmiş bir NoSQL veritabanı sistemi biçimidir. Her belgede depolanan veriler iç içe geçmiş yapılara sahip olabilir, böylece en karmaşık veri türlerini bile gerçekten temsil edebilir. Bunlara örnek olarak MongoDB, Couchbase ve CouchDB verilebilir.

Anahtar-Değer Mağazaları

Anahtar-değer depoları, verilerin anahtar-değer biçiminde depolanması bakımından en basit NoSQL veritabanı biçimini sağlar. Bu tür veritabanları çok iyi performans gösterir ve olağanüstü ölçeklenebilir. Bu nedenle, önbelleğe alma, oturum yönetimi ve gerçek zamanlı analizler için kullanılabilirler. Anahtar-değer depoları normalde Redis, Amazon DynamoDB ve Riak tarafından uygulanır.

Sütunlu Aile Mağazaları (Geniş Sütunlu Mağazalar)

Sütun ailesi tabanlı depolar, verileri satırlar ve sütunlarla depolar, dolayısıyla büyük veri kümelerinin depolama ve alma sistemini etkili bir şekilde uygular. Her sütun ailesi farklı sütunlara sahip birden fazla satıra sahip olabileceğinden, modelleme esnektir. Sütun ailesi tabanlı depoların yaygın örnekleri Cassandra, HBase, Apache ve Nginx’tir.

Grafik Veritabanları

Grafik veritabanları, verilerdeki varlıklar arasındaki ilişkileri modellemek ve sorgulamak için tasarlanmıştır. Bu veritabanları, öncelikle yüksek ilişkisel verilerin toplanması ve analiziyle ilgili faaliyetlerin işlenmesini destekler. Veriler, karmaşık grafik veritabanlarında grafik tabanlı sorguların desteklenmesi için düğümler varlıklar ve kenarlar ilişkiler olarak kullanılarak modellenir. Örnekler arasında Neo4j, Amazon Neptune ve JanusGraph ve diğerleri bulunur.

Her tür NoSQL veritabanının kendine özgü avantajları vardır ve çok özel kullanım durumları için kullanılır. Bu nedenle, her benzersizliğin özelliklerini anlamak, bir kuruluşun belirli gereksinimleri karşılamak için doğru NoSQL veritabanını seçmesine yardımcı olacaktır.

NoSQL Veritabanlarına Örnekler

NoSQL veritabanı örnekleri, mükemmel esneklikleri, ölçeklenebilirlikleri ve yüksek performansları nedeniyle artık çok sayıda endüstri ve farklı uygulama tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. NoSQL veritabanlarının pratik uygulamaları şunları içerir:

MongoDB

En yaygın kullanılan belge odaklı NoSQL veritabanlarından biri olan MongoDB, öncelikle tasarım esnekliği ve ölçeklenebilirliğiyle ünlüdür. Yaygın olarak kullanılan web tabanlı uygulamalar, CMS’ler ve gerçek zamanlı analiz sistemleri bunu sıklıkla kullanır. Adobe, eBay, LinkedIn ve diğerleri gibi şirketler çok büyük miktarda veriyle uğraşmak zorundadır.

Redis

Redis, öncelikli olarak önbelleğe alma, oturum yönetimi ve gerçek zamanlı analizler için kullanılan yüksek performanslı, bellek içi anahtar-değer deposudur. Hızlı okuma ve yazma işlemleri nedeniyle, düşük gecikmeli verilere erişim gerektiren uygulamalara uygundur. Bazı büyük ve popüler şirketler (Twitter, GitHub ve Pinterest gibi) gerçek zamanlı hizmetlerini desteklemek için Redis’e güvenir.

Apache Cassandra

Apache Cassandra, doğrusal olarak ölçeklenebilir ve hataya dayanıklı olma ününe sahip dağıtılmış bir sütun ailesi veritabanıdır. Yüksek kullanılabilirlik, mesajlaşma sistemleri, IoT ve finansal hizmetler, veri tutarlılığının ve depolama mekanizmasının dayanıklılığının önemli bir rol oynadığı popüler uygulamalardır. Netflix, Uber ve Apple gibi şirketler, platformu kullanarak birden fazla veri merkezine yayılmış büyük verileri işler.

Neo4j

Neo4j, verilerdeki karmaşık ilişkileri modellemek ve sorgulamak için şu anda en popüler grafik veritabanı yazılımıdır. Sosyal ağlar, öneri motorları ve dolandırıcılık tespiti gibi sistemlerde bağlantılı veri yapılarını analiz etmek için kullanılır. Walmart, NASA ve eBay gibi kuruluşlar, veri kümelerindeki gizli kalıpları ve içgörüleri türetmek için Neo4j’i kullanır.

Yukarıdakiler, NoSQL veritabanlarının modern uygulama ortamında üstlendiği çok çeşitli şekillerden sadece birkaçıdır: yarı yapılandırılmış veri depolama ve gerçek zamanlı akış yönetiminden karmaşık ilişki analizine kadar, NoSQL veritabanları modern veri yönetimi zorluklarına güçlü çözümler sunar ve veri depolama sunucunuzda veri güvenliğini sağlar.

NoSQL Veritabanlarını Kullanmanın Faydaları

NoSQL veritabanlarının geleneksel ilişkisel veritabanlarına göre birçok avantajı vardır, bu da bunları özellikle bulut depolamada günümüzün veri yönetimi ihtiyaçları için gerçekten uygun hale getirir. NoSQL veritabanlarını kullanmanın bazı temel avantajları aşağıda listelenmiştir:

• Ölçeklenebilirlik: NoSQL veritabanları yatay ölçekleme uygular, bu nedenle dağıtılmış bir bilgi işlem ortamında, ekstra düğümler eklemek, performansı düşürmeden bir organizasyon içindeki veri büyümesinin gerekliliğini ele almaya doğrudan katkıda bulunacaktır.
• Esneklik: Daha önceki ilişkisel veritabanlarının aksine, NoSQL veritabanlarının verileri depolamak için önceden oluşturulmuş bir şemaya bağlı olması gerekmez. Şemasız bir şekilde veya esnek bir şema modeliyle çalışabilirler. Bu, tasarımın depolama öncesinde açık bir şema gerektirmeyen birden fazla veri biçimini tutabileceği anlamına gelir.
• Yüksek Performans: NoSQL veritabanları çeşitli web barındırma ortamlarında çalışabilir ve tasarım gereği performans için optimize edilmiştir; özellikle hacim açısından hem okumalar hem de yazmalar için hızlı ve ölçeklenebilir işlemler sağlar. Bellek içi önbelleğe alma mekanizmaları, dağıtılmış mimarileri ve optimize edilmiş depolama nedeniyle, birçok NoSQL veritabanı düşük gecikmeli veri erişimi sağlar.
• Hata Toleransı: NoSQL veritabanlarının tasarımları, yüksek düzeyde bilgi dayanıklılığı ve kullanılabilirliği belirlemede çoğaltma, parçalama ve veri tutarsızlığı gibi tekniklerden yararlanarak her zaman hata toleranslıdır. Dağıtılmış NoSQL sistemlerindeki veriler genellikle parçalara ayrılır ve düğümler arasında çoğaltılır.
• Yapılandırılmamış Veriler İçin Destek: NoSQL veritabanları, JSON belgeleri, XML dosyaları ve grafik tabanlı veriler dahil olmak üzere yapılandırılmamış/yarı yapılandırılmış verileri çok iyi işler. Bu esneklik, kuruluşların çeşitli veri türlerini depolamasına ve analiz etmesine olanak tanır. Esnek olmayan şemaların sınırları olmadan metin, resim, video ve coğrafi verileri içerir.

NoSQL veritabanlarının temel özellikleri, masaüstü yazılımlarından CRM hostinge kadar, günümüzün modern veri yönetimindeki hayati ihtiyaçları karşılamaktadır.

Sonuç

NoSQL veritabanları, veri yönetimindeki modern zorluklar için çok güçlü çözümler olarak ortaya çıkmıştır. Geleneksel ilişkisel veritabanlarının eşleşemeyeceği ölçeklenebilirlik, esneklik, performans ve maliyet etkinliği seviyelerini sisteme dahil eder. Bu kadar büyük bir çeşitlilikle, NoSQL sistemleri çeşitlendirilmiş endüstrilere ve birçok kullanım durumuna özel çözümler sağlama konumundadır.

Bazı NoSQL veritabanları, belirli veri yönetimi ihtiyaçlarına yatkın özelliklere ve yeteneklere sahiptir. Başka bir deyişle, hile yarı yapılandırılmış verilerle uğraşmadığı, gerçek zamanlı uygulamaları çalıştırmadığı veya veri gizliliğini sağlarken karmaşık ilişkilerle analiz bile yürütmediği için çeviklik ve ölçeklenebilirlik sağlar.

SSS