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Fabíola	S.	F.	Pereira		
	
	
IFTM	–	Maio	2019
ü  NoSQL na teoria
ü  Hands on (+- prática)
ü  Discussão: quando usar um modelo não-estruturado?
ü  Cases no mercado
Outline
Desmistificando
NoSQL e Novas
Tecnologias de
Bancos de Dados
Fabíola	S.	F.	Pereira	
IFTM	
Maio	2019
P roblema: “Crawling” T witter
t
P roblema: “Crawling” T witter
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P roblema: “Crawling” T witter
t
P roblema: “Crawling” T witter
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P roblema: “Crawling” T witter
t	
C o m o o bte r o m o m e nt o e m q u e as a r e s t as a p a r e c e m
e d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
P roblema: “Crawling” T witter
t	
C o m o o bte r o m o m e nt o e m q u e as a r e s t as a p a r e c e m
e d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
P roblema: “Crawling” T witter
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
C o m o o bte r o m o m e nt o e m q u e as a r e s t as a p a r e c e m
e d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
P roblema: “Crawling” T witter
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
C o m o o bte r o m o m e nt o e m q u e as a r e s t as a p a r e c e m
e d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
P roblema: “Crawling” T witter
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
C o m o o bte r o m o m e nt o e m q u e as a r e s t as a p a r e c e m
e d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
u1,	u2,	12/04,	13/06	
u1,	u3,	01/01,	02/01	
u4,	u5,	09/11,	25/12	
…
P roblema: “Crawling” T witter
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
C o m o o bte r o m o m e nt o e m q u e as a r e s t as a p a r e c e m
e d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
u1,	u2,	12/04,	13/06	
u1,	u3,	01/01,	02/01	
u4,	u5,	09/11,	25/12	
…
P roblema: Futebol
P roblema: Futebol
C o m o p ro c e s s a r ev e nt o s e m te mp o r e a l ?
P roblema: Futebol
C o m o p ro c e s s a r ev e nt o s e m te mp o r e a l ?
D a d o s n ã o s ã o a rma z e n a d o s !
P roblema: E-commerce
C o m o vo c ê c o n s t r u i ri a u m s i te ma e - c o m m e r c e s e m
j o i n s e s e m n o rma l i z a ç ã o ?
P roblema: E-commerce
C o m o vo c ê c o n s t r u i ri a u m s i te ma e - c o m m e r c e s e m
j o i n s e s e m n o rma l i z a ç ã o ?
E s c a l á v e l
História
Modelo de Dados
Consistência e NoSQL
Usando Bancos NoSQL
Exemplos e mais exemplos
Referências legais
Ascenção
Relacional
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Persistência
Integração
SQL
Transações
Relatórios
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Bancos orientados a
objetos
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Dominância
Relacional
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Billing	
Inventário	 Catálogo	
Relatórios	
Mecanismo de
Integração
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Dominância
Relacional
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Grande Tráfego de
Dados
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
SQL	
SQL	
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
NoSQL
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Definição de NoSQL
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Características de
NoSQL
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Não-relacional
Open-source
cluster-friendly
século XXI - Web
schema-less
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História
Modelo de Dados
Consistência e NoSQL
Usando Bancos NoSQL
Exemplos e mais exemplos
Referências legais
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Documento
Grafo
Key-value
Column-
family
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Documento
schema-less
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Documento
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Documento
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DocumentoKey-value
Aggregate-oriented
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Aggregate = documentoAggregate = value
Documento
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DocumentoKey-value
Aggregate-oriented
Column-family
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Grafo
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Grafo
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Grafo
Column-family
Documento
Key-value
Grafo
Column-family
Documento
Key-value
Aggregate
Grafo
Column-family
Documento
Key-value
Aggregate
Schema-less
História
Modelo de Dados
Consistência e NoSQL
Usando Bancos NoSQL
Exemplos e mais exemplos
Referências legais
SQL = ACID
NoSQL = BASE
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Grafo
ACID
Column-family
Documento
Key-value
Aggregate
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Consistência
Disponibilidade
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Teorema CAP
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Teorema CAP
Consistency
Availability
Partition tolerance
Escolha 2
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AvailabilityConsistency
Partition tolerance
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Consistência
Disponibilidade
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Consistência
Tempo de
Resposta
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Shopping
Shopping
Shopping
Shopping
ShoppingShopping
Shopping Shopping
História
Modelo de Dados
Consistência e NoSQL
Usando Bancos NoSQL
Exemplos e mais exemplos
Referências legais
Definição de NoSQL
Definição de NoSQL
Desenvolvimento
fácil
Dados em larga
escala
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Billing	
Inventário	 Catálogo	
Relatórios	
Mecanismo de
Integração
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Billing	
Inventário	 Catálogo	
Relatórios	
Bancos de
aplicações
WS, ESB, …
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
NoSQL?
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Persistência
Poliglota
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https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
Copied	from:	Introduction	to	NoSQL.	Martin	Fowler's	talk	from	the	GOTO	Aarhus	Conference	2012.		
https://www.youtube.com/watch?v=qI_g07C_Q5I
História
Modelo de Dados
Consistência e NoSQL
Usando Bancos NoSQl
Exemplos e mais exemplos
Referências legais
P roblema: “Crawling” T witter
t	
C o m o o bte r o m o m e nt o e m as a r e s t as a p a r e c e m e
d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
P roblema: “Crawling” T witter
2 3 0 M d e u s u á ri o s e 7 0 0 M d e a r e s t as
u1,	u2,	12/04,	13/06	
u1,	u3,	01/01,	02/01	
u4,	u5,	09/11,	25/12	
…	
C o m o o bte r o m o m e nt o e m as a r e s t as a p a r e c e m e
d e s a p a r e c e m n a r e d e ?
P roblema: “Crawling” T witter
u1,	u2,	12/04,	13/06	
u1,	u3,	01/01,	02/01	
u4,	u5,	09/11,	25/12	
…	
Volume de
dados
Map Reduce
P roblema: Futebol
C o m o p ro c e s s a r ev e nt o s e m te mp o r e a l ?
D a d o s n ã o s ã o a rma z e n a d o s !
P roblema: Futebol
C o m o p ro c e s s a r ev e nt o s e m te mp o r e a l ?
D a d o s n ã o s ã o a rma z e n a d o s !
P roblema: Recomendação
C o m o f a z e r r e c o m e n d a ç õ e s a p a rt i r d o h i s t ó ri c o d o
u s u á ri o , d e s u a r e d e s o c i a l , d e s u as av a l i a ç õ e s , … ?
P roblema: Recomendação
C o m o f a z e r r e c o m e n d a ç õ e s a p a rt i r d o h i s t ó ri c o d o
u s u á ri o , d e s u a r e d e s o c i a l , d e s u as av a l i a ç õ e s , … ?
C o mp le x i d a d e d o r e l ac i o n a m e nt o e nt r e o s d a d o s
P roblema: Recomendação
C o m o f a z e r r e c o m e n d a ç õ e s a p a rt i r d o h i s t ó ri c o d o
u s u á ri o , d e s u a r e d e s o c i a l , d e s u as av a l i a ç õ e s , … ?
C o mp le x i d a d e d o r e l ac i o n a m e nt o e nt r e o s d a d o s
P roblema: Recomendação
P roblema: E-commerce
C o m o vo c ê c o n s t r u i ri a u m s i te ma e - c o m m e r c e s e m
j o i n s e s e m n o rma l i z a ç ã o ?
E s c a l á v e l
P roblema: E-commerce
ü  Usar agre gaç ão e an in hame nt o ao invés
d e j oi n s
ü  D up li c ar d ad os ao invé s d e n ormali z aç ão
ü  C on s i s t ê nc i a eve nt ual
E s c a l á v e l
P roblema: E-commerce
E s c a l á v e l
História
Modelo de Dados
Consistência e NoSQL
Usando Bancos NoSQl
Exemplos e mais exemplos
Referências legais
Desmistificando
NoSQL e Novas
Tecnologias de
Bancos de Dados
Fabíola	S.	F.	Pereira	
IFTM	
Maio	2019
Referências
ü  D B s Ran ki n g : ht t p : / / d b - e n g i n e s . c o m / e n / r a n k i n g
ü  Muito prazer, NoSQL! (teoria)
ü  Hands on (+- prática)
ü  E agora? Que tipo de Banco de Dados devo usar?
ü  Exemplos e mais exemplos
Outline
Hands On
Fabíola	S.	F.	Pereira		
	
	
IFTM	–	Maio	2019
MongoDB
•  Collection	“folha-twitter”	
•  Find	all	tweets:	
•  db.getCollection('folha-twitter').find({})	
•  Tweets	que	são	RTs:	
•  db.getCollection('folha-twitter').find({"retweeted_status":	{$exists:	true}})	
•  Encontre	1	tweet	que	é	RT:	
•  db.getCollection('folha-twitter').findOne({"retweeted_status":	{$exists:	true}})	
•  Encontre	tweets	em	inglês:	
•  db.getCollection('folha-twitter').find({"lang":"en"})	
•  Encontre	tweets	que	têm	coordenadas	geográficas:	
•  db.getCollection('folha-twitter').find({"coordinates":	{$ne:	null}})	
•  Encontre	tweets	cuja	descrição	do	usuário	não	seja	vazia:	
•  db.getCollection('folha-twitter').findOne({"user.description":	{$ne:	null}})
MongoDB
https://docs.mongodb.com
Redis
https://redis.io
Neo4j
ü  Muito prazer, NoSQL! (teoria)
ü  Hands on (+- prática)
ü  E agora? Que tipo de Banco de Dados devo usar?
ü  Exemplos e mais exemplos
Outline
E	agora:	que	tipo	de	Banco	de	
Dados	devo	usar?	
Fabíola	Souza	Pereira
Análise	de	Requisitos	
Conceitos	
Categorias	de	BDs	&	Ferramentas	
Metodologia	para	Arquitetura	de	Dados	
Estudo	de	Caso	
Conclusão
Análise	de	Requisitos		
=		
Fase	das	Perguntas
Performance?	
Cache	de		
dados?	
Escalabilidade?	
Tolerância	a	
falhas?	
Dados		
estruturados?	 Gerenciamento?
Volume	
de	dados?	
Alta		
disponibilidade?	
Consistência?	
BI	e	Analytics?	
Busca		
performática?
Análise	de	Requisitos	
Conceitos	
Categorias	de	BDs	&	Ferramentas	
Metodologia	para	Arquitetura	de	Dados	
Estudo	de	Caso	
Conclusão
A C I D
Atomicidade	 Isolamento	 Durabilidade	Consistência
Teorema	CAP
CONSISTENCY	
AVAILABILITY	
PARTITION	
TOLERANCE
CONSISTENCY	
AVAILABILITY	
PARTITION	
TOLERANCE	
Todos os clientes têm
sempre a MESMA
VISÃO do sistema
(commits atômicos)
CONSISTENCY	
AVAILABILITY	
PARTITION	
TOLERANCE	
O cliente pode
SEMPRE ler e
escrever
CONSISTENCY	
AVAILABILITY	
PARTITION	
TOLERANCE	
O sistema SEMPRE
FUNCIONA mesmo que
haja “partições” – quebra
de comunicação entre
nós
CONSISTENCY	
AVAILABILITY	
PARTITION	
TOLERANCE	
	
Escolha		
duas!
CA	
P	
PC	
A	
AP	
C
B A S E
Basically	 Soft	
state	
Eventually	
consistent	
Available
Análise	de	Requisitos	
Conceitos	
Categorias	de	BDs	&	Ferramentas	
Metodologia	para	Arquitetura	de	Dados	
Estudo	de	Caso	
Conclusão
Relacional	
Chave-
valor	
Grafo	
	
Orientado	a	
Coluna/	
Tabular	
Orientado	a	
Documento
Relacional	
Chave-
valor	
Grafo	
	
Orientado	a	
Coluna/	
Tabular	
Orientado	a	
Documento	
Complexidade	dos	Dados	
Volume
SGBDRs		
(MySQL,	PostgreSQL)	
Cassandra,	BigTable,	
Hbase,	Hypertable	
Dynamo,		
MemcacheDB	
CouchDB,	
MongoDB,	
Riak	
Neo4j
CONSISTENCY	
AVAILABILITY	
PARTITION	
TOLERANCE	
Escolha		
duas!	
CA	
SGBDRs	
CP	
BigTable,	Hypertable,	
HBase,	MongoDB,	
MemcacheDB	
AP	
Cassandra,	Riak,	
Dynamo
NoSQL	=	Não-relacional?	 Relacional	=	SQL?	
Não	é	possível	estabelecer	essas	
relações!
NoSQL	e	SQL	
referem-se	a	
linguagens	de	
consulta	
Relacional	e	Não-
relacional	referem-
se	a	modelo	de	
dados
Análise	de	Requisitos	
Conceitos	
Categorias	de	BDs	&	Ferramentas	
Metodologia	para	Arquitetura	de	Dados	
Estudo	de	Caso	
Conclusão
Fase	das	Perguntas	
Fase	dos	Conceitos	
Fase	das	Respostas
Requisitos	
Conceitos	
Escolha	de	Ferramentas
E	agora:	que	tipo	de	Banco	de	Dados	
devo	usar	no	projeto	IFTM-2019?
1)	Teremos	dados	estruturados?		
2)	Precisaremos	de	performance?	
3)	Teremos	grande	volume	de	dados?	
4)	Precisaremos	de	um	mecanismo	de	cache	de	dados	da	sessão!	
5)	Precisaremos	de	um	mecanismo	de	busca	performático	para	
interface	web!
6)	Precisaremos	de	alta	disponibilidade?		
7)	Precisaremos	de	partition	tolerance?	
	
8)	Quais	dados	precisam	de	consistência?		
9)	Quais	dados	serão	utilizados	para	BI	e	Analytics?
Estruturado,	
relacional,	SQL	
Backend	de	Serviços	
Performance,	
volume	de	dados	
AppEngine	
Armazenar	sessões	
Portal	
Performance	
Listagem	de	Apps	
Volume,	não	
estruturado	
Logs	de	Apps	
Volume,	
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