NoSQL. Cintia Freitas de Moura. BCC 441 Banco de Dados II / 2014

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1 NoSQL Cintia Freitas de Moura BCC 441 Banco de Dados II / 2014

2 Origem: O termo NoSQL foi usado pela primeira vez em 1998, como o nome de um banco de dados relacional de código aberto que não possuía um interface SQL. Criado por Carlo Strozzi. O NoSQL surgiu da necessidade de uma performance superior e de uma alta escalabilidade. Em 2006, o artigo: BigTable: A Distributed Storage System for Structured Data, publicado pelo Google em 2006, traz novamente à tona o conceito NoSQL.

3 Banco de dados Não relacional Armazenamento e pesquisa em bigdatas Os banco de dados não relacionais tem uma grande facilidade na distribuição horizontal, ao contrario dos relacionais. Toda à informação necessária estará agrupada no mesmo registro. Dados não estruturados ou semiestruturados

4 JSON JavaScript Object Notation padrão aberto que usa formato legível texto para transmitir objetos de dados que consiste em atributo -valor pares Embora originalmente derivado do JavaScript linguagem de script, JSON é um independente de linguagem formato de dados e código para analisar e gerar dados JSON está prontamente disponível em uma grande variedade de linguagens de programação.

5 XML Extensible Markup Language O XML é um formato para a criação de documentos com dados organizados de forma hierárquica. Pela sua portabilidade, já que é um formato que não depende das plataformas de hardware ou de software, um banco de dados pode, através de uma aplicação, escrever em um arquivo XML, e um outro banco distinto pode ler então estes mesmos dados.

6 Tipos de NoSQL

7 Key-Value Databases O mais simples banco de dados do NoSQL A ideia principal aqui é usar uma tabela hash na qual há uma chave única e um indicador de um dado ou de um item em particular. não oferecem ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento, Durabilidade)

8 Key-Value Databases É muito usado na implementação de caches de sistema ou acesso a informações que são alteradas em tempo real. pesquisa baseada no hash da chave Vários pares chave/valor podem pertencer a um conjunto geralmente chamado de Bucket.

9 Key-Value Databases Exemplos user1923_color Red user1923_age 18 user3371_color user4344_color Azul Salobra user1923_height 6 ' 0 " user3371_age 34

10 Key-Value Databases Exemplos Set(chave,valor) // cria um par chave-valor Get(chave) // lê o conteúdo da chave Delete(chave) // exclui a chave

11 Key-Value Databases DynamoDb Couchbase Riak Azure Table Storage Redis Tokyo Cabinet Berkeley DB

12 Tabular Databases Ainda existem chaves, mas elas apontam para colunas múltiplas. Assim como os bancos de dados chaves/valor, a pesquisa e realizada em uma hash de chaves a diferença é que no lugar do par de valores temos um set de atributos/valores

13 Tabular Databases Exemplo UserProfile = { Cassandra = { address: age: 20 } TerryCho = { address: gender: male } Cath = { address: age: 20, gender: female, address: Seoul } }

14 Tabular Databases Exemplo Set pessoas[ ] [ nome ]= Ana Set pessoas[ ] [ idade ]=30 Set pessoas[ ] [ cidade ]= São Paulo Get pessoas[ ] Drop column pessoas[ ] / inclui uma coluna // lê uma coluna /// exclui uma coluna

15 Tabular Databases Cassandra. Hypertable. Apache Hbase. Apache Accumulo. BigTable, Mnesia. OpenLink Virtuoso. Clouddata. Cloudera. HPCC. Stratosphere.

16 Document Databases Cada coleção pode armazenar um ou mais documentos (registros) Permite atributos multivalorados Bancos de dados dedocumentos são essencialmente o próximo nível do chave-valor, permitindo valores aninhados associados a cada chave. Suportam consultas mais eficientes

17 Document Databases Exemplo dp.pessoa.insert( { idpessoa : , nome: Bia estado: SC telefone (99) estadocivil casada } ) // inclui um documento

18 Document Databases Exemplo dp.pessoa.insert( { idpessoa : , nome: Ana Idade: 30 cidade: São Paulo } ) // inclui um documento db.pessoas.find( {idpessoa : } ) // lê um documento db.pessoas.remove( {idpessoa : } ) // exclui um documento

19 Document Databases MongoDB Apache CouchDB RavenDB BaseX exist Cloudant Clusterpoint Jackrabbit IBM Lotus Domino OrientDB Sedna TokuMX ElasticSearch RethinkDB ThruDB Terrastore RaptorDB.

20 Graph Databases A ideia desse modelo é representar os dados e / ou o esquema dos dados como grafos dirigidos. Os grafos são amplamente utilizados quando informações sobre a interconectividade ou a topologia dos dados são mais importantes, ou tão importante quantos os dados propriamente ditos.

21 Graph Databases Componentes nós (são os vértices do grafo) relacionamentos (são as arestas) propriedades (ou atributos) dos nós e relacionamentos.

22 Graph Database Exemplo Teórico Quais cidades foram visitadas (seja residindo ou viajando) por pessoas que viajaram para Paris?

23 Tabela relacional

24 Graph Database Solução Node lugardeorigem = db.getnodebyid( id ); Iterable<Node> nos = Traversal.description().relationships(Relacionamentos.MOROU_EM, Direction.BOTH).relationships(Relacionamentos.VIAJOU_PARA, Direction.BOTH).evaluator(Evaluators.atDepth(2)).traverse(lugarDeOrigem).nodes();

25 Graph Database Neo4J VertexDB

26 Comparação entre Banco de Dados Requisito/Modelo de BD Relacional (SQL) Documental Chave/Valor Grafo Integridade absoluta dos dados (você precisa de ACID) é obrigatória Portabilidade Relatórios gerenciais são fundamentais para o cliente x x x x Os atributos de cada item pertencente a uma mesma categoria de domínio pode variar muito de um para outro? No modelo de persistência relacional eu teria uma tabela esparsa? x x x Algoritmos baseados no relacionamento entre minhas entidades possuí muito peso (exemplo: relacionamentos em uma rede social) x

27 Comparação entre Banco de Dados Requisito/Modelo de BD Relacional (SQL) Documental Chave/Valor Grafo Persistência dos dados sempre deve ser garantida x x x Persistência dos dados não é vital O grafo de relacionamentos entre meus objetos é muito complexo? (no modelo relacional eu precisaria de vários joins) x x x x Integridade referencial é necessária? Redundância de dados é um problema Espaço em disco é caro x x x Memória primária é cara x x x O valor dos atributos é usado em minhas pesquisas x x x

28 Comparação entre Banco de Dados Requisito/Modelo de BD Relacional (SQL) Documental Chave/Valor Grafo Pesquisas por identificador são as mais importantes x x Tipagem forte é importante x Meu objetivo é apenas cachear dados? Tabela I Comparação categoria banco de dados retirado de devkico x

29 Referencias Bibliograficas

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