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Tendencias de preguntas

¿Qué es NoSQL?

El término “NoSQL” se refiere a tipos de bases de datos no relacionales, y estas bases de datos almacenan datos en un formato diferente al de las tablas relacionales. Sin embargo, las bases de datos NoSQL se pueden consultar con las API de lenguaje idiomático, lenguajes de consulta estructurados declarativos y lenguajes de consulta mediante ejemplo, por lo que también se denominan bases de datos “no solo SQL”.

¿Para qué se usa una base de datos NoSQL?

Las bases de datos NoSQL se usan mucho en aplicaciones web en tiempo real y Big Data, porque sus principales ventajas son la alta escalabilidad y alta disponibilidad.

También son la opción preferida de los desarrolladores, ya que naturalmente se prestan a un paradigma de desarrollo ágil al adaptarse rápidamente a los requisitos cambiantes. Asimismo, permiten que los datos se almacenen de maneras más intuitivas y fáciles de entender, o más cercana a la forma en que las aplicaciones utilizan los datos, con menos transformaciones necesarias al almacenar o recuperar mediante las API de estilo NoSQL. Además, las bases de datos NoSQL pueden aprovechar al máximo la nube para ofrecer un tiempo de inactividad cero.

Comparación entre SQL y NoSQL

Las bases de datos SQL son relacionales, mientras que las bases de datos NoSQL son no relacionales. El sistema de administración de bases de datos relacionales (RDBMS) es la base del lenguaje de consulta estructurado (SQL), que permite a los usuarios acceder y manipular datos en tablas altamente estructuradas. Este es un modelo fundamental para sistemas de bases de datos, como MS SQL Server, IBM DB2, Oracle y MySQL. Sin embargo, con las bases de datos NoSQL, la sintaxis de acceso a los datos puede ser diferente de una base de datos a otra.

Comparación entre base de datos relacional y base de datos NoSQL

Para comprender las bases de datos NoSQL, es importante saber cuál es la diferencia entre RDBMS y los tipos de bases de datos no relacionales.

Los datos en un RDBMS se almacenan en objetos de base de datos que se denominan tablas. Una tabla es una colección de entradas de datos relacionados y consta de columnas y filas. Estas bases de datos requieren definir el esquema de antemano, es decir, todas las columnas y sus tipos de datos asociados se deben conocer con anticipación para que las aplicaciones puedan escribir datos en la base de datos. También almacenan información que vincula varias tablas mediante el uso de claves y crean una relación entre varias tablas. En el caso más simple, se usa una clave para recuperar una fila específica para examinarla o modificarla.

Por el contrario, en las bases de datos NoSQL, los datos se pueden almacenar sin definir el esquema de antemano. Esto significa que usted puede comenzar e iterar rápidamente y definir el modelo de datos sobre la marcha. Esto puede ser adecuado para requisitos de negocios específicos, ya sea basado en gráficos, orientado a columnas, orientado a documentos o como un almacén de valor de clave.

Hasta hace muy poco, las bases de datos relacionales eran los modelos más usados. Su uso sigue siendo muy extendido en muchas empresas; sin embargo, la variedad, la velocidad y el volumen de los datos a los que se accede en la actualidad, a veces, requiere una base de datos muy diferente para complementar la base de datos relacional. Esto ha generado que, en algunas áreas, se comiencen a usar las bases de datos NoSQL, que también se las conoce como “bases de datos no relacionales”. Debido a su capacidad para escalar horizontal y rápidamente, las bases de datos no relacionales pueden manejar un tráfico alto, lo que también las hace altamente adaptables.

¿Cuándo elegir una base de datos NoSQL?

Debido a que las empresas y organizaciones necesitan innovar rápidamente, la clave está en ser capaces de mantenerse ágiles y continuar operando a cualquier escala. Las bases de datos NoSQL ofrecen esquemas flexibles y también admiten diversos modelos de datos que son ideales para crear aplicaciones que requieren grandes volúmenes de datos y baja latencia o tiempos de respuesta, por ejemplo, juegos en línea y aplicaciones web de comercio electrónico.

¿Cuándo no elegir una base de datos NoSQL?

Las bases de datos NoSQL suelen basarse en datos desnormalizados, que admiten los tipos de aplicaciones que usan menos tablas (o contenedores) y cuyas relaciones de datos no se modelan con referencias sino como registros (o documentos) incrustados. Muchas aplicaciones comerciales de administración clásicas en las áreas de finanzas, contabilidad y planificación de recursos empresariales se basan en datos altamente normalizados para evitar anomalías y la duplicación de datos. Estos suelen ser los tipos de aplicaciones que no son aptos para una base de datos NoSQL.

Otra distinción de las bases de datos NoSQL es la complejidad de las consultas. Las bases de datos NoSQL funcionan muy bien con consultas en una sola tabla. Sin embargo, a medida que aumenta la complejidad de las consultas, las bases de datos relacionales son una mejor opción. En general, las bases de datos NoSQL no ofrecen combinaciones complejas, subconsultas ni anidamiento de consultas en una cláusula WHERE.

Sin embargo, a veces, no es necesario elegir entre bases de datos relacionales y no relacionales. En muchas ocasiones, las empresas eligieron bases de datos que ofrecen un modelo convergente, en el que pueden emplear una combinación de modelos de datos relacionales y no relacionales. Este enfoque híbrido aporta más flexibilidad en el manejo de diferentes tipos de datos y, a la vez, garantiza la uniformidad de lectura y escritura sin degradar el rendimiento.

¿Qué ofrece NoSQL que otras bases de datos no ofrecen?

Uno de los principales diferenciadores entre las bases de datos NoSQL y otros tipos de bases de datos es que las bases de datos NoSQL suelen utilizar almacenamiento no estructurado. Desarrolladas en las últimas dos décadas, las bases de datos NoSQL se diseñaron para consultas rápidas y simples, gran cantidad de datos y cambios frecuentes de aplicaciones. Además, estas bases de datos también hacen que la programación sea mucho más sencilla para los desarrolladores.

Otro diferenciador importante es que las bases de datos NoSQL se basan en un proceso llamado “particionamiento“ para escalar horizontalmente, lo que significa que se pueden agregar más máquinas para manejar datos en múltiples servidores. El escalamiento vertical que se encuentra en otras bases de datos SQL supone agregar más potencia y memoria a la máquina existente, lo que puede ser insostenible a medida que se necesita más y más almacenamiento.

El escalamiento horizontal con bases de datos NoSQL se traduce en poder manejar cantidades extremadamente grandes de datos, incluso a medida que esta cantidad de datos aumenta, de manera más eficiente. Quizás es útil pensar en el escalamiento vertical como agregar un piso nuevo en su casa, mientras que el escalamiento horizontal es como construir otra casa justo al lado de la original.

Beneficios de una base de datos NoSQL

La velocidad y la escala sin precedentes de la interacción digital y el consumo de datos observadas en las últimas dos décadas demandó que las empresas adopten un enfoque más moderno y fluido sobre cómo almacenan los datos y cómo acceden a ellos. Debido a que usuarios de todo el mundo exigen un flujo ininterrumpido de contenido y funciones, es lógico que las bases de datos hayan tenido que adaptarse rápidamente. Con esto en mente, estas son algunas de las razones clave por las que los desarrolladores eligen bases de datos NoSQL/no relacionales:

  • Flexibilidad: Con las bases de datos SQL, los datos se almacenan en una estructura predefinida mucho más rígida. Sin embargo, con NoSQL, los datos se pueden almacenar de forma más libre sin esos esquemas rígidos. Este diseño permite la innovación y el desarrollo rápido de aplicaciones. Los desarrolladores pueden concentrarse en crear sistemas para brindar un mejor servicio a sus clientes sin preocuparse por los esquemas. Las bases de datos NoSQL pueden manejar fácilmente cualquier formato de datos, como datos estructurados, semiestructurados y no estructurados en un solo almacén de datos.
  • Escalabilidad: En lugar de escalar agregando más servidores, las bases de datos NoSQL pueden escalar horizontalmente mediante el uso de hardware básico. Esto es compatible con un mayor tráfico para satisfacer la demanda sin tiempo de inactividad. Con el escalamiento, las bases de datos NoSQL se vuelven más grandes y más poderosas, por lo que se han convertido en la opción preferida para los conjuntos de datos en evolución.
  • Alto rendimiento: La arquitectura de escalamiento horizontal de una base de datos NoSQL puede ser particularmente valiosa cuando aumenta el volumen de datos o el tráfico. Como se muestra en el gráfico siguiente, esta arquitectura garantiza tiempos de respuesta en milisegundos de un solo dígito rápidos y predecibles. Las bases de datos NoSQL también pueden incorporar datos y entregarlos de manera rápida y confiable, razón por la cual las bases de datos NoSQL se utilizan en aplicaciones que recopilan terabytes de datos todos los días y que requieren una experiencia de usuario altamente interactiva. En el gráfico que se incluye a continuación, se muestra una velocidad de entrada de 300 lecturas por segundo (línea azul) con una latencia del 95 % en el rango de 3 a 4 ms, y una velocidad de entrada de 150 escrituras por segundo (línea verde) con una latencia del 95 % en el rango de 4 a 5 ms.

    base de datos nosql

  • Disponibilidad: Las bases de datos NoSQL replican automáticamente los datos en varios servidores, centros de datos o recursos en la nube. A su vez, esto minimiza la latencia para los usuarios, sin importar dónde se encuentren. Esta función también sirve para reducir la carga de la administración de la base de datos, lo que permite concentrarse en otras prioridades.
  • Altamente funcional: Las bases de datos NoSQL están diseñadas para almacenes de datos distribuidos que tienen necesidades de almacenamiento de datos extremadamente grandes. Es por este motivo que las bases de datos NoSQL son la opción ideal para Big Data, aplicaciones web en tiempo real, cliente 360, compras en línea, juegos en línea, Internet of Things, redes sociales y aplicaciones de publicidad en línea.

Tipos de bases de datos NoSQL

Hay cuatro tipos principales de bases de datos NoSQL:

  • Clave-valor: Este es el tipo más flexible de base de datos NoSQL porque la aplicación tiene un control completo sobre lo que se almacena en el campo de valor sin restricciones.
  • Documento: También conocidas como almacenamiento de documentos o bases de datos orientadas a documentos, estas bases de datos se utilizan para almacenar, recuperar y administrar datos semiestructurados. No es necesario especificar qué campos contendrá un documento.
  • Gráfico: Esta base de datos organiza los datos como nodos y relaciones, que muestran las conexiones entre nodos. Admite una representación de datos más rica y completa. Las bases de datos de gráficos se aplican en redes sociales, sistemas de reserva y detección de fraudes.
  • Columna ancha: Estas bases de datos almacenan y administran datos en forma de tablas, filas y columnas. Se implementan ampliamente en aplicaciones que requieren un formato de columna para capturar datos sin esquema.

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