O documento discute as tecnologias NoSQL, NewSQL e Redis. NoSQL são bancos de dados não relacionais que oferecem alta escalabilidade horizontal e flexibilidade de esquema. NewSQL combina as vantagens de desempenho de NoSQL com as garantias ACID de bancos de dados tradicionais. Redis é um banco de dados chave-valor em memória usado para casos que requerem alta performance.

1. NoSQL e NewSQL
Altierres Washington
Marcelo Henrique

2. Sumário
● NoSQL
○ O que é NoSQL?
○ Sobre NoSQL
○ Características
○ Modelos de banco de dados NoSQL
○ Chave-valor (key-value)
○ Orientado a documentos
○ Orientado a colunas
○ Orientado a grafos
○ SQL vs NoSQL

3. Sumário
● MongoDB
○ O que é MongoDB?
○ Instalação MongoBD no Ubuntu
○ Comando básicos

4. Sumário
● NewSQL
○ O que é NewSql?
○ Sobre o NewSQL
○ Características
○ NewSQL x NoSQL
○ Vantagens e Desvantagens

5. Sumário
● Redis
○ O que é Redis?
○ Sobre o Redis
○ Funcionabilidade
○ Exemplo de código

6. O que é NoSQL?
O termo NoSQL foi primeiramente utilizado em 1998 como o nome de um
banco de dados não relacional de código aberto.
Seu autor, Carlo Strozzi, alega que o movimento NoSQL "é completamente
distinto do modelo relacional e portanto deveria ser mais apropriadamente
chamado "NoREL" ou algo que produzisse o mesmo efeito".

7. Sobre NoSQL
Em 2006, o artigo: BigTable: A Distributed Storage System for Structured
Data, publicado pelo Google em 2006, traz novamente à tona o conceito NoSQL.
A partir de então, os bancos de dados não relacionais passaram a ser
conhecidos como NoSQL, e com crescente popularização das redes sociais, a
geração de conteúdo por dispositivos móveis bem como o número cada vez maior
de pessoas e dispositivos conectados, faz com que o trabalho de armazenamento
de dados com o objetivo de utilizá-los em ferramentas analíticas, comece a
esbarrar nas questões de escalabilidade e custos de manutenção desses dados.

8. Características
● Escalabilidade Horizontal
● Ausência de esquema (Schema-free) ou esquema flexível
● Suporte nativo a replicação
● API simples para acessar o banco de dados
● Consistência eventual
● Map/reduce
● Consistent hashing
● MVCC (Multiversion concurrency control)
● Vector clocks

9. Modelos de banco de dados NoSQL
● Existem vários modelos
● Abordaremos brevemente 4 deles
○ Chave-Valor
○ Orientado a documentos
○ Orientado a colunas
○ Orientado a grafos

10. Chave-valor (key-value)
Este modelo é considerado simples e permite a sua visualização através de
uma tabela de hash, no qual há uma chave única e um indicador de determinado
dado, podendo ser uma String ou um binário.

11. Orientado a documentos
Como o próprio nome sugere, este modelo armazena coleções e documentos.
Explicando melhor, um documento, no geral, é um objeto identificador único e um conjunto
de campos que podem ser strings, listas ou documentos aninhados.

13. Orientado a colunas
Este tipo de banco de dados foi criado para armazenar e processar uma grande
quantidade de dados distribuídos em diversas máquinas.
As chaves ainda existem, mas neste caso, elas apontam para atributos ou colunas
múltiplas.
Neste caso, os dados são indexados por uma tripla (coluna, linha e timestamp), a
coluna e linha são identificadas por chaves e o timestamp permite diferenciar múltiplas
versões de um mesmo dado

15. Orientado a colunas

16. Orientado a grafos
O modelo de grafos possui três componentes básicos: nós (vértices dos
grafos), os relacionamentos (arestas) e as propriedades (conhecidos também
como atributos).
Este modelo é visto como multigrafo rotulado e direcionado, onde cada par de
nós pode ser conectado por mais de uma aresta.
A utilização deste modelo é muito útil quando é necessário fazer consultas
demasiadamente complexas. O modelo orientado a grafos possui uma alta
performance, permitindo um bom desempenho nas aplicações.

17. Orientação a grafos

18. SQL vs NoSQL

19. MongoDB

20. O que é?
MongoDB é um banco de dados de código aberto, gratuito, de alta
performance, sem esquemas e orientado à documentos, lançado em fevereiro de
2009 pela empresa 10gen.
Foi escrito na linguagem de programação C++ (o que o torna portável para
diferentes sistemas operacionais) e seu desenvolvimento durou quase 2 anos,
tendo iniciado em 2007.
O MongoDB trabalha com o NoSQL na estrutura de orientado à documentos.

22. Instalação MongoBD no Ubuntu
● Importar chave pública
○ sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv
2930ADAE8CAF5059EE73BB4B58712A2291FA4AD5
● Adicionar dependências
○ echo "deb [ arch=amd64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu
trusty/mongodb-org/3.6 multiverse" | sudo tee
/etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.6.list
● Atualizar pacote de dados
○ sudo apt-get update
● Instale o Mongo
○ sudo apt-get install -y mongodb-org

23. Comando básicos
● db.version()
● db.help()
● db.stats()
● show databases
● use banco
● show collections == show tables
● db.conta.find()
● db.conta.insert({conta:”120.120.09-08”,agencia:”100-00”})
● db.conta.find().pretty();
● db.conta.find({agencia:”100-00”});

24. Comando básicos
db.conta.update({conta:”123.456.789-00”},{conta:”120001-990”,agencia:”1290-09”}
)
db.conta.insert({conta:”123.122-121”,agencia:”120-00”,saldo:1000})

25. Redis

26. O que é?
É um banco de dados não relacional, também conhecido por NOSQL (Not Only
SQL), que foi criado por Salvatore Sanfiippo e liberado de forma open-source em
2009.
Redis significa REmote DIctionary Server, e já pelo seu significado, já podemos ter
uma ideia de como ele trabalha e armazena os dados. Os dados são armazenados
na forma de chave-valor, lembrando a estrutura do Dictionary do .net e do Map do
Java. Um ponto importante que vale chamar a atenção aqui, é que o valor utilizado
como chave no Redis pode possuir diferentes formatos, podendo ser strings,
hashes, lists, sets e sets ordenados.

27. Sobre o REDIS
O Redis é basicamente um dicionário chave-valor. Ou seja, cada chave (ou
endereço, ou CPF, ou qualquer outro termo que te faça sentido) está associada a
um valor. O Redis armazena em memória RAM os dados, e de tempos em tempos
transfere o conteúdo da memória para o disco se ocorreu uma determina
quantidade mudanças nos dados.
Outra característica importante do Redis, é que todos os comandos executados
são atômicos, isso graças à forma com que o Redis é executado, sendo ele uma
aplicação single-threaded, que executa um comando por vez.

28. Funcionabilidade
O Redis é um servidor TCP, e seu funcionamento baseado em um
modelo cliente-servidor é bastante simples, dessa forma, quando uma
requisição é feita para o Redis, um comando é enviado ao servidor
(Redis) pelo cliente, e este fica aguardando uma resposta do servidor
através de uma conexão estabelecida via socket. Quando o servidor
processa o comando, ele envia a resposta de volta ao cliente.

29. Baseado nessas características, podemos já imaginar uma série de aplicações
para o Redis, porém, precisamos ter um pouco de cuidado, e saber aonde ele
pode ser utilizado, e em quais situações ele não pode ser utilizado. Para isso é
importante relembrar alguns pontos sobre o Redis:
● Ele não é e não substitui um banco de dados relacional como o MySQL,
Oracle, SQL Server, FireBird, PostgreSQL;
● Não é um banco de dados orientado a documentos como o MongoDB;
● Não é um banco de dados que você deveria usar para armazenar todos os
seus dados;
● Não possui suporte oficial ao Windows;
● Não utiliza o protocolo HTTP(segurança).

30. Dado que o campo “cod” é uma referência única para este produto neste catálogo,
poderíamos transformá-lo em chave e salvar um hash com todas as propriedades
do produto, como mostra o código abaixo:
catalogo_xml.each do |product_xml|
# Uma vez que transformamos o xml do produto em um hash...
product = parser_to_hash(product_xml)
# Para cada identificador cod salvamos todas as
# informações deste produto
redis[:product].set(product[:cod], Marshal::dump(product))
end
end
Exemplo de código

31. Comandos Básicos

32. NewSQL

33. O que é NewSQL?
O NewSQL é uma classe de modernos sistemas de gerenciamento
de banco de dados relacionais que procuram fornecer o mesmo
desempenho escalável dos sistemas NoSQL para cargas de trabalho de
leitura e gravação de processamento de transações on-line (OLTP)
enquanto ainda mantêm as garantias ACID de um sistema de banco de
dados tradicional.

34. Sobre o NewSQL
O analista Matthew Aslett do 451 criou o termo quando
desenvolviam um trabalho de pesquisa no ano de 2011, que aborda o
surgimento de novos sistemas de banco de dados como desafiadores
para fornecedores estabelecidos. Muitos sistemas empresariais que
manipulam dados de alto perfil (por exemplo, sistemas de processamento
de pedidos e financeiros) também precisam ser dimensionados, mas não
podem usar as soluções NoSQL porque não podem renunciar aos
requisitos de transação e consistência fortes.

35. Características
● Linguagem SQL como meio de interação entre o SGBD e a
aplicação.
● Suporte para transações ACID.
● Controle de concorrência não bloqueante, para que as leituras e
escritas não causem conflitos entre si.
● Arquitetura que fornece um maior desempenho por nó de
processamento;
● Arquitetura escalável, com memória distribuída e com capacidade de
funcionar em um aglomerado com um grande número de
nós(computadoresservidores).

36. NoSQL x NewSQL
Característica NoSQL NewSQL
Cumprimento ACID (dados, integridade de transações) Não Sim
OLAP / OLTP Não Sim
A análise dos dados (agregados, transformar, etc.) Não Sim
Rigidez do esquema (mapeamento rigoroso da modelo) Não Talvez
Flexibilidade formato de dados Sim Talvez
A computação distribuída Sim Sim
Escala para cima (vertical) / Dimensionar (horizontal) Sim Sim
Desempenho com crescimento de dados Rápido Muito Rápido
Sobrecarga de desempenho Moderado Mínimo
Popularidade / Suporte comunidade Crescente Crescendo lentamente

37. Vantagens e Desvantagens
AS VANTAGENS DO NEWSQL:
● Minimizar a complexidade do aplicativo com maior consistência e, muitas vezes,
suporte transacional completo.
● SQL familiar e ferramentas padrão.
● Análise mais rica que alavanca SQL e extensões.
● Muitos sistemas oferecem agrupamento de estilo NoSQL com modelos de dados e
consultas mais tradicionais.
AS DESVANTAGENS DO NEWSQL:
● Nenhum sistema NewSQL é tão geral quanto os sistemas tradicionais de SQL
estabelecidos.
● Arquiteturas em memória podem ser inadequadas para volumes que excedem
alguns terabytes.
● Oferece apenas acesso parcial à ferramenta rica de sistemas SQL tradicionais.

38. Conclusão
Antes de qualquer coisa, considere avaliar as ofertas do NoSQL se
você favorecer a disponibilidade ou possuir necessidades especiais do
modelo de dados. Considere o NewSQL se você quiser a velocidade em
escala do NoSQL, mas com consistência mais forte e linguagem de
consulta SQL.

39. Referências
● https://www.mongodb.com/
● https://imasters.com.br/banco-de-dados/mongodb-para-iniciantes-em-nosql/?trace=151
9021197&source=single
● https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/install-mongodb-on-ubuntu/
● https://www.devmedia.com.br/introducao-aos-bancos-de-dados-nosql/26044
● https://www.devmedia.com.br/conheca-a-geracao-de-banco-de-dados-nosql-e-newsql/
33202
● https://www.infoq.com/br/news/2011/06/newsql
● http://dataconomy.com/2015/08/sql-vs-nosql-vs-newsql-finding-the-right-solution/
● http://desenvolvedor.ninja/redis-o-que-e-e-para-que-serve/
● https://imasters.com.br/artigo/18288/banco-de-dados/usando-o-banco-de-dados-nosql-
redis-para-otimizar-sistemas-de-alta-escalabilidade?trace=1519021197&source=single
● http://www.fabiolabs.com.br/2011/04/redis-um-banco-de-dados-nao-relacional/