NoSQL

Qu'est-ce que le NoSQL ?

"Not only search query language" (NoSQL) est une approche de conception et de gestion de bases de données qui peut accueillir divers modèles de données, y compris les formats documentaires, en colonnes et en graphes. NoSQL, également connu sous le nom de bases de données Non-SQL ou non relationnelles, stocke les données dans un format autre que les tables relationnelles.

Les bases de données sont l'un des éléments cruciaux qui composent la technologie et les applications. Les données doivent être stockées dans une structure et un format spécifiques afin que les utilisateurs puissent les récupérer à tout moment. Cependant, parfois, les données ne sont pas toujours présentées dans une mise en page structurée, ce qui signifie que leurs schémas sont flexibles.  

Les bases de données NoSQL sont fréquemment utilisées dans les applications web en temps réel et le big data en raison de leurs principaux avantages : haute évolutivité et haute disponibilité. Les développeurs préfèrent également les bases de données non relationnelles, de préférence les bases de données NoSQL, car elles se prêtent naturellement au paradigme de développement agile en s'adaptant rapidement aux exigences changeantes. 

Avec moins de transformations nécessaires lors du stockage ou de la récupération de données à l'aide d'interfaces de programmation d'applications (API) de style NoSQL, les bases de données NoSQL permettent de stocker les données de manière intuitive. Les bases de données NoSQL peuvent également utiliser pleinement le cloud pour garantir zéro temps d'arrêt.

Logiciel NoSQL

Logiciel mentionnant nosql comme fonctionnalité ou terme.

MongoDB

Amazon DynamoDB

ScyllaDB

Couchbase

MySQL

Hbase

Caractéristiques des bases de données NoSQL

Les bases de données NoSQL évitent le schéma rigide des bases de données relationnelles en faveur d'un modèle orienté document ou de magasin de clés-valeurs. Voici quelques caractéristiques qui les distinguent de leurs homologues relationnels.

• Schéma dynamique. Les bases de données NoSQL n'ont pas de schémas fixes ; par conséquent, elles peuvent s'adapter aux structures de données changeantes sans migrations ni modifications de schéma.
• Modèle de données basé sur des documents. Certaines bases de données NoSQL emploient un modèle de données basé sur des documents dans lequel l'information est enregistrée dans un format semi-structuré, comme le JavaScript Object Notation (JSON) ou le Binary Javascript Object Notation (BSON).
• Évolutivité horizontale. Les bases de données NoSQL sont conçues pour s'étendre en ajoutant plus de nœuds à un cluster de bases de données, ce qui les rend adaptées à la gestion de volumes massifs de données et de trafic intense.
• Modèle de données clé-valeur. Certaines bases de données utilisent un modèle de données clé-valeur qui conserve l'information sous forme de collection de paires clé-valeur.
• Modèle de données basé sur des colonnes. Ces bases de données utilisent un modèle de données basé sur des colonnes qui organise l'information en colonnes plutôt qu'en lignes.
• Distribué et haute disponibilité. Les bases de données NoSQL sont hautement disponibles. Elles gèrent sans problème les pannes de nœuds et la réplication des données sur plusieurs nœuds dans un cluster de bases de données.
• Performance. Les bases de données NoSQL sont adaptées aux applications de big data et en temps réel car elles sont conçues pour des performances élevées et peuvent gérer de grandes opérations de données.

Types de bases de données NoSQL

Les bases de données NoSQL sont très flexibles et tolérantes aux pannes. Elles se déclinent en plusieurs types pour aider les entreprises à gérer des volumes massifs de données.

Il existe quatre types de bases de données NoSQL : 

• Bases de données documentaires qui stockent les données dans des documents JSON ou XML. Elles nécessitent moins de traduction pour utiliser les données dans une application. Les développeurs utilisent les bases de données documentaires car ils ont la liberté de modifier leurs structures de documents selon les besoins pour s'adapter à leurs applications, modifiant leurs structures de données au fil du temps à mesure que les exigences de leurs applications évoluent. 
• Magasins de clés-valeurs qui sont le type le plus basique. La base de données stocke chaque élément de données sous forme de paire clé-valeur composée d'un attribut et d'une valeur. Comme une base de données relationnelle, un magasin de clés-valeurs a deux colonnes : le nom de la clé ou de l'attribut et la valeur.
• Bases de données orientées colonnes qui organisent les données en groupe de colonnes. En conséquence, les ingénieurs peuvent lire directement les colonnes tout en effectuant des analyses sur un petit ensemble de colonnes plutôt que de remplir la mémoire avec des données inutiles. 
• Bases de données graphiques qui se concentrent sur les connexions entre les éléments de données. Chaque composant est un nœud. Les liens ou relations sont les termes utilisés pour décrire les connexions entre les éléments. Ici, les connexions sont directement stockées en tant qu'éléments de base de données de première classe. 

Utilisations du NoSQL

L'adaptabilité aux structures de données changeantes a fait du NoSQL une approche populaire dans les entreprises de toutes tailles. Les industries l'utilisent à diverses fins, notamment :

• Développement plus rapide : Le développement progresse plus rapidement avec les bases de données NoSQL. Elles s'adaptent bien aux pratiques de développement agiles actuelles basées sur des sprints, des itérations brèves et des poussées de code fréquentes, car elles permettent aux développeurs de contrôler la structure des données.
• Stockage et modélisation faciles de différents types de données : Les bases de données NoSQL peuvent stocker et modéliser des données structurées, semi-structurées et non structurées. La traduction des données n'est plus nécessaire car ces bases de données stockent fréquemment les données dans un format qui ressemble aux objets utilisés dans les applications.
• Capacité à gérer de grands volumes de données : Les bases de données NoSQL peuvent gérer le big data. Contrairement au SQL, elles n'ont pas besoin d'ingénierie supplémentaire pour gérer les applications web. La procédure pour atteindre l'évolutivité des données est simple et suit une technique de mise à l'échelle horizontale.
• Support pour le nouveau paradigme des applications : L'évolutivité des bases de données NoSQL leur permet de prendre en charge les charges de travail transactionnelles et analytiques à partir d'une seule base de données. Ces bases de données ont été développées à l'ère du cloud et se sont rapidement adaptées à l'automatisation. Dans de nombreux cas, elles permettent aux utilisateurs de déployer des bases de données à une échelle qui prend en charge les microservices.

Avantages des bases de données NoSQL

Les bases de données NoSQL offrent de nombreux avantages à leurs utilisateurs. Certains sont :

• Flexibilité.y. Les bases de données NoSQL gèrent des données semi-structurées ou non structurées, leur permettant de s'adapter aux changements dynamiques du modèle de données. Pour cette raison, les bases de données NoSQL conviennent bien aux applications avec des besoins de données fluctuants.
• Haute disponibilité. La fonction de réplication automatique des bases de données NoSQL les rend hautement disponibles car, en cas de panne, les données se répliquent elles-mêmes à l'état cohérent le plus récent.
• Évolutivité. Les bases de données NoSQL ont une haute évolutivité, elles peuvent donc gérer efficacement de grands volumes de données et de trafic. En conséquence, elles fonctionnent bien pour les applications qui doivent gérer de grandes quantités de données ou de trafic.
• Rentabilité-efficacité. Les bases de données NoSQL sont souvent moins chères que les bases de données relationnelles conventionnelles en raison de leur simplicité et de l'absence de matériel et de logiciels coûteux.

NoSQL vs. base de données SQL

Les bases de données NoSQL relèvent des bases de données non relationnelles ou distribuées. Les bases de données SQL relèvent des systèmes de gestion de bases de données relationnelles.

Les bases de données SQL sont orientées table, tandis que les bases de données NoSQL sont orientées document et ont des paires clé-valeur, des magasins de colonnes larges ou des bases de données graphiques. Les bases de données NoSQL ont un schéma dynamique ou flexible pour gérer les données non structurées. 

Les bases de données SQL se concentrent sur la minimisation de la duplication des données car le stockage est plus coûteux que le temps des développeurs. Elles ont généralement des schémas tabulaires rigides, complexes et un scaling vertical coûteux. Cependant, le NoSQL a été développé avec un accent sur l'évolutivité, les requêtes rapides, permettant des changements fréquents d'application et simplifiant la programmation pour les développeurs.

En savoir plus sur les bases de données relationnelles et comprendre comment elles diffèrent des bases de données NoSQL.