No sql o_que_e_isso.key
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1. O documento introduz o tema NoSQL, definindo o que é, características e tipos de bancos NoSQL. 2. São discutidos os modelos relacionais e não relacionais, destacando o Teorema CAP e propriedades ACID e BASE. 3. São apresentados os principais tipos de bancos NoSQL: chave-valor, documentos, coluna e grafo.
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- 2. Quem sou eu? Antonio Lázaro Desenvolvedor de Software a mais de 10 anos. Jug Leader @JavaBahia Faz parte do time da Topos Informática Ex-amante do futebol. Aposentado por insuficiência técnica e física. Curioso, que acredita no poder do compartilhamento do conhecimento como ferramenta para transformar a humanidade. 2
- 3. Agenda Definições Bancos relacionais Bancos não relacionais Conclusão 3
- 4. A base de tudo. (Pirâmide DIKW) fonte: https://br.pinterest.com/pin/454089574898962157/ 4
- 5. O que é um banco de dados? fonte: http://www.ton-lien.com/sistemas-de-banco-de-dados/ 5
- 6. Definição formal Conjunto de dados que tem uma estrutura regular e que está organizado de tal forma que um co m p u t ad o r p o d e ar m a ze n ar e re c u p e r ar informações. 6
- 7. O que é um SGBD? Um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) - do inglês Data Base Management System (DBMS) - é o softwares responsável pelo gerenciamento de um banco de dados. 7
- 8. Modelos de SGBD (visão tradicional) Hierárquico Em rede Orientado a objetos Relacional (!!!) 8
- 9. Banco de dados relacionais (SGBDR ou RDBMS) 9
- 10. Banco de dados relacionais (SGBDR ou RDBMS) Surgiram em meados dos anos 70 (definido por Edgard Frank Codd, no artigo “A “Relational Model of Data forLarge Shared Data Banks“. 10
- 11. Características SGBDR (RDBMS) Uso de chaves Relacionamento entre entidades Evita redundância de dados Integridade referencial Restrições de entrada de dados (Constraints: Not Null, Unique, Check…) Índices Portabilidade (Sql ANSI **) Structured Query Language (SQL) Transações Normalização de dados: Foco em reduzir redundância de dados e manter a integridade dos dados (regras formais FN) 11
- 12. ACID fonte: https://www.linkedin.com/pulse/rdbms-follows-acid-property-nosql-databases-base-does12
- 13. NoSQL 13
- 14. NoSQL Not Only Sql != NoSQL Carlo Strozzi em 1998 para definir o banco Lightweight. Eric Evans (autor DDD) em 2009 reutilizou o termo para falar de bancos de dados distribuídos que não usavam SQL como linguagem padrão. 14
- 15. NoSQL - Características São normalmente pensados para serem usados em clusters. Não tem esquemas fixos e permite a migração de esquema sem downtime. Possuem sistemas de consulta individuais ao invés de usar uma linguagem de consulta padrão. 15
- 16. Teorema CAP (Teorema Brewer, Eric Brewer) fonte: http://blog.caelum.com.br/nosql-do-teorema-cap-para-paccl/ 16
- 17. Teorema CAP (Teorema Brewer, Eric Brewer) fonte: https://bigdatanerd.wordpress.com/2011/12/08/why-nosql-part-1-cap-theorem/17
- 18. Teorema CAP (Teorema Brewer, Eric Brewer) -NoSQL 1: Sistemas CP -Exemplos desses sistemas CP são BigTable, HBase ou MongoDB entre vários outros. -NoSQL 2: Sistemas AP -Exemplos aqui são Amazon Dynamo, Cassandra ou Riak. -Sistemas CA -Exemplos disso são algumas configurações clássicas de bancos relacionais. fonte: http://blog.caelum.com.br/nosql-do-teorema-cap-para-paccl/18
- 19. BASE (por Eric Brewer) 19 - Basic Availability: Teorema CAP - Soft-state: Dados podem ser mudados devido a eventua consistência e buscando alta disponibilidade - Eventual consistency: Em alguns momentos o banco tem consistência eventual.
- 20. BASE (por Eric Brewer) fonte: https://www.slideshare.net/pmehrparvar/no-sql-databases-52906944 20
- 22. Chave/Valor Os dados são armazenados como chave/valor em um grande repositório e a busca é feita pela chave indexada. fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview22
- 23. Chave/Valor Exemplo de uso: Armazenar informações de sessão, Perfis de usuário, Preferências, Estatísticas de usuários Dados de carrinho de compras. Devemos evitar o uso quando precisarmos consultar dados, ter relações entre os dados armazenados ou precisarmos operar em várias chaves ao mesmo tempo. 23
- 24. Chave/Valor Tipos: Em memória (ex: Memcached) Em disco (ex: Redis, SimpleDB, Riak) Eventual consistência (ex: Dynamo, Voldermort) 24
- 26. Documentos Os dados são armazenados como documentos que podem ou não fazer parte de uma coleção. Normalmente não possuem schema. Os dados são armazenados em padrões baseados em XML ou no formato Json (http://www.json.org/) ou Bson (http://bsonspec.org/). Inspirado no Lotus Notes (IBM) fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview26
- 27. Documentos Exemplo de uso: Úteis para sistemas de gerenciamento de conteúdo, plataformas de blogs, análise da web, análise em tempo real, aplicativos de comércio eletrônico. Sistema com dados não estruturados, cujo esquema podem mudar (formulário dinâmico) Devemos evitar para sistemas que precisem de transações complexas que abranjam múltiplas operações ou consultas em diferentes estruturas de agregados. 27
- 29. Família de Coluna São otimizados para colunas de leitura e gravação, ao contrário das linhas de dados. fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview 29
- 30. Família de Coluna Exemplo de uso: Os bancos de dados de famílias de colunas são geralmente úteis para sistemas de gerenciamento de conteúdo, plataformas de blog, Volume de gravação pesado, como agregação de logs. Devemos evitar bancos de dados de famílias de c o l u n a s p a r a s i s t e m a s q u e e s t ã o e m desenvolvimento inicial, alterando padrões de consulta. 30
- 31. Família de Coluna (ranking uso) 31
- 32. Grafo Cada registro é um vértice (ou nó) que são ligados pelos relacionamentos (arestas). fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview 32
- 33. Grafo Exemplo de uso: São adequados para situações onde temos dados conectados. Alguns exemplos: Redes sociais Dados espaciais Informações de roteamento de mercadorias e dinheiro Motores de recomendação fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview 33
- 35. Outros tipos Híbrido (multimodelo) Objetos Evento Séries temporais Mapeamento de todas ferramentas disponíveis em: http://nosql- database.org/ Mapeamento do ranking de utilização em: http://db-engines.com/en/ fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview 35
- 36. Fabricantes de SGBDR começam a observar o tema Mysql: https://www.mysql.com/why-mysql/white-papers/guide-to-mysql- and-nosql-delivering-the-best-of-both-worlds/ Nossa próxima palestra (11h, por Henrique Lemos) Postgres: https://www.enterprisedb.com/blog/postgres-json-nosql- functionality Oracle: http://www.oracle.com/technetwork/database/database- technologies/nosqldb/overview/index.html SqlServer https://blogs.msdn.microsoft.com/sqlserverstorageengine/ 2015/09/01/combining-relational-and-nosql-concepts-in-sql-server/ fonte: https://www.thoughtworks.com/insights/blog/nosql-databases-overview36
- 37. Conclusão Já posso usar? SIM! Realidade em produção em diversas empresas. Tecnologia madura. Não existe bala de prata! Conheça as características para saber quando usar cada ferramenta. Como tudo em TI, a melhor resposta é “depende do contexto”. Então avalie o contexto, antes de decidir. Não seja fanboy de tecnologias. Isso pode custar caro para você e para seu projeto. 37
- 38. Dados estruturados e organizados Linguagem de consulta estruturada (SQL) Os dados e seus relacionamentos são armazenados em tabelas separadas. Consistência e integridade dos dados são garantidos pelo SGBD e modelagem Transação ACID Escalabilidade vertical (mais hardware) 38 SGBDR
- 39. NoSQL Nenhuma linguagem de consulta declarativa Variedade na estratégia de armazenamento (pares de valor- chave, colunas, documentos, grafos) Eventual consistência ACID Dados não estruturados e imprevisíveis Teorema CAP Prioriza alta performance, alta disponibilidade e escalabilidade Transação BASE Escalabilidade horizontal (mais recursos) 39
- 40. Comparação entre as terminologias do SQL e do NoSQL fonte: https://aws.amazon.com/pt/nosql/ 40
- 41. Desvantagens SGBDR Escalabilidade para grandes volumes de dados Dificuldade em armazenar dados de forma distribuída Normalização de dados em grandes volumes compromete performance “Custo join” Risco full scan em queries mal preparadas. Papel do DBA é bastante fundamental na gestão do SGBD 41
- 42. Vantagens SGBDR Oferece ao usuário processos de validação, verificação e garantia de integridade de dados Controle de transações Linguagem padrão (SQL) Fornece recursos de otimização de consultas 42
- 43. Desvantagens NoSQL Sem padronização Recursos de consulta limitados (até agora. Já ouviram falar do JNosql?) Não é intuitivo para programar 43
- 44. Vantagens NoSQL Alta escalabilidade Computação distribuída Custo mais baixo Flexibilidade de esquema, dados de semi- estrutura Relações não complicadas 44
- 45. Duas sementes a serem plantadas nas nossas cabeças 45
- 46. Persistência poliglota Poliglota: Diz-se de, ou pessoa que sabe vários idiomas. Martin Fowler: https://martinfowler.com/bliki/PolyglotPersistence.html fonte: http://www.informit.com/articles/article.aspx?p=1930511 46
- 47. Big data Segundo http://searchcloudcomputing.techtarget.com/ definition/big-data-Big-Data: Big data is an evolving term that describes any voluminous amount of structured, semistructured and unstructured data that has the potential to be mined for information. 47
- 48. Dúvidas? 48
- 49. Onde me achar? Mail to: antonio.lazaro@gmail.com https://twitter.com/antonio_lazaro https://www.linkedin.com/in/antonio-lazaro- carvalho-borges 49
- 52. Referências 3/3 - https://www.slideshare.net/alexculpado/jose-alexandrerdbm-sxnosql - http://en.tekstenuitleg.net/articles/software/database-design-tutorial/database-characteristics.html - https://en.wikipedia.org/wiki/Database_normalization - https://www.thoughtco.com/database-normalization-basics-1019735 - https://www.thoughtco.com/should-i-normalize-my-database-1019730 - SQL Curso prático (Celso Henrique Poderoso Oliveira) - https://dzone.com/articles/quick-notes-what-cap-theorem - https://www.linkedin.com/pulse/rdbms-follows-acid-property-nosql-databases-base-does - http://www.informit.com/articles/article.aspx?p=1930511 - https://martinfowler.com/bliki/PolyglotPersistence.html - https://dzone.com/articles/polyglot-persistence-future - http://blog.caelum.com.br/nosql-do-teorema-cap-para-paccl - https://bigdatanerd.wordpress.com/2011/12/08/why-nosql-part-1-cap-theorem// 52