SQL và NoSQL: những điểm khác nhau

/ NEWS / By

Sql và NoSql

Từ các nhà phân tích và kỹ sư đến các nhà ra quyết định về Công Nghệ Thông Tin (CNTT), nhiều người đã quen thuộc với Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) và Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL). Trong khi các thuật ngữ này đề cập đến một mô hình hàng thập kỷ vẫn là một tiêu chuẩn rộng rãi, ngày nay sự đa dạng và độ sâu tuyệt đối của các hệ thống cơ sở dữ liệu có thể là chóng mặt. Hơn thế nữa, khối lượng dữ liệu phi cấu trúc ngày càng tăng, khả năng lưu trữ và xử lý sẵn có cũng như các yêu cầu phân tích ngày càng phát triển đã tạo ra sự quan tâm đến các công nghệ khác nhau.

Được gọi chung là NoSQL, các lựa chọn thay thế này cho RDBMS truyền thống cho thấy hứa hẹn. Việc sử dụng cái nào, người sử dụng nên biết sự khác biệt giữa SQL, NoSQL, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (Database Management System – DBMS) và ngôn ngữ. Bạn cũng nên xem các tình huống mà mỗi ngôn ngữ phù hợp nhất và bối cảnh thế nào.

Overview

SQL vs NoSQL: 5 điểm khác biệt chính:

SQL là ngôn ngữ lập trình được sử dụng để giao tiếp với cơ sở dữ liệu quan hệ. Cơ sở dữ liệu quan hệ mô hình dữ liệu dưới dạng các bản ghi trong các hàng và bảng với các liên kết logic giữa chúng. NoSQL là một lớp DBM không quan hệ và thường không sử dụng SQL.

Mình sẽ điểm qua 5 điểm khác nhau chính:

  • Ngôn ngữ
  • Khả năng mở rộng
  • Kết cấu
  • Đặc tính
  • Cộng đồng hỗ trợ

Ngôn ngữ

SQL đã tồn tại hơn 40 năm. Vì vậy, nó dễ nhận biết, được lập thành văn bản và được sử dụng rộng rãi. An toàn và linh hoạt, nó đặc biệt phù hợp cho các truy vấn phức tạp. Tuy nhiên, SQL hạn chế người dùng làm việc trong một lược đồ dạng bảng được xác định trước. Nó cần phải cẩn thận hơn để tổ chức và hiểu dữ liệu trước khi nó được sử dụng.

NoSQL biểu diễn các cấu trúc thay thế, song song với nhau, tính linh hoạt cao hơn. Hơn nữa, NoSQL cho phép tự do hơn khi thêm các thuộc tính hoặc trường mới, đa dạng cú pháp. Tuy nhiên, là một nhóm, các ngôn ngữ NoSQL thiếu giao diện tiêu chuẩn mà SQL cung cấp. Vì vậy các truy vấn phức tạp hơn có thể khó thực hiện.

Tất cả phương ngữ SQL đều có chung một cú pháp và ngữ pháp giống giống nhau. Mặt khác, có rất ít sự nhất quán giữa các ngôn ngữ NoSQL, vì chúng liên quan đến một tập hợp đa dạng các công nghệ không liên quan. Nhiều cơ sở dữ liệu NoSQL có một ngôn ngữ thao tác dữ liệu duy nhất bị hạn chế bởi các cấu trúc và khả năng cụ thể.

Khả năng mở rộng

Hầu hết các cơ sở dữ liệu SQL có thể được thu nhỏ theo chiều dọc, bằng cách tăng sức mạnh xử lý của phần cứng hiện có. Cơ sở dữ liệu NoSQL sử dụng kiến trúc master-slave có quy mô tốt hơn theo chiều ngang, với các máy chủ hoặc node bổ sung. Đây là những khái quát hữu ích, nhưng cần lưu ý:

  • Cơ sở dữ liệu SQL cũng có thể được chia tỷ lệ theo chiều ngang. Nhưng mà, logic phân đoạn hoặc phân vùng thường do người dùng phụ trách và không được hỗ trợ tốt.
  • Các công nghệ NoSQL rất đa dạng. Nhiều công nghệ dựa trên kiến trúc master-slave. Tuy nhiên, các tùy chọn để mở rộng quy mô theo chiều dọc cũng tồn tại.
  • Tiết kiệm bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu hiệu quả hơn (SQL) có thể lấn át sự khác biệt về khả năng mở rộng (NoSQL). Quan trọng nhất là hiểu trường hợp sử dụng và lập kế hoạch cho phù hợp.

Kết cấu

SQL luôn đại diện cho dữ liệu dạng bảng, quan hệ. Nó cũng có quy tắc về tính nhất quán và tính toàn vẹn. Chúng chứa các bảng với các cột (thuộc tính) và hàng (bản ghi), và các khóa có các mối quan hệ logic ràng buộc.

Cơ sở dữ liệu NoSQL không cần thiết phải tuân theo định dạng này. Nhưng thường phù hợp với một trong bốn danh mục rộng:

  • Cơ sở dữ liệu hướng cột chuyển đổi các RDBMS hướng hàng. Nó lưu trữ hiệu quả dữ liệu chiều cao, các bản ghi riêng lẻ với các thuộc tính khác nhau.
  • Khóa-Giá trị là các từ điển truy cập các đối tượng đa dạng với một khóa duy nhất cho mỗi.
  • Tài liệu lưu trữ chứa dữ liệu bán cấu trúc. Các đối tượng chứa tất cả thông tin liên quan của riêng chúng và có thể hoàn toàn khác với nhau.
  • Cơ sở dữ liệu đồ thị bổ sung khái niệm về mối quan hệ (liên kết trực tiếp giữa các đối tượng) vào tài liệu, cho phép truyền nhanh các tập dữ liệu được kết nối nhiều.

Đặc tính

Ở cấp độ cao, SQL và NoSQL tuân thủ các quy tắc riêng biệt để giải quyết các giao dịch. RDBMS phải thể hiện bốn thuộc tính “ACID”:

  • Tính nguyên tử (Atomicity): tất cả các giao dịch phải thành công hoặc thất bại hoàn toàn. Chúng không thể hoàn chỉnh một phần, ngay cả trong trường hợp hệ thống bị lỗi.
  • Tính nhất quán (Consistency): ở mỗi bước, cơ sở dữ liệu tuân theo các bất biến. Các quy tắc xác thực và ngăn ngừa tham nhũng.
  • Sự cô lập (Isolation): ngăn cản các giao dịch đồng thời ảnh hưởng lẫn nhau. Các giao dịch phải dẫn đến cùng một trạng thái cuối cùng khi chúng được chạy tuần tự, cũng như khi chúng được chạy song song.
  • Độ bền (Durability): làm cho giao dịch cuối cùng. Ngay cả sự cố hệ thống cũng không thể khôi phục các tác động của một giao dịch thành công.

Các công nghệ NoSQL tuân theo định lý “CAP”. Trong bất kỳ cơ sở dữ liệu phân tán nào, chỉ có hai trong số các thuộc tính sau có thể được đảm bảo cùng một lúc:

  • Tính nhất quán (Consistency): Mọi yêu cầu đều nhận được kết quả gần đây nhất hoặc lỗi. (Lưu ý điều này khác với trong ACID)
  • Tính khả dụng (Availability): Mọi yêu cầu có kết quả không lỗi, bất kể kết quả đó từ lúc nào.
  • Dung sai phân vùng (Partition tolerance): Mọi sự chậm trễ hoặc mất mát giữa các node sẽ không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống.

Cộng đồng hỗ trợ

SQL đại diện cho cộng đồng lớn, cơ sở mã ổn định và các tiêu chuẩn đã được chứng minh. Rất nhiều ví dụ được đăng trực tuyến. Các chuyên gia sẵn sàng hỗ trợ những người mới lập trình dữ liệu quan hệ.

Các công nghệ NoSQL đang được áp dụng nhanh chóng. Nhưng các cộng đồng vẫn nhỏ hơn và bị chia cắt nhiều hơn. Tuy nhiên, nhiều ngôn ngữ SQL là độc quyền hoặc được liên kết với các nhà cung cấp đơn lớn. Cộng đồng NoSQL được hưởng lợi từ các hệ thống mở và cam kết phối hợp với người dùng.

SQL có sẵn cho hầu hết các nền tảng chính, hệ điều hành, kiến trúc và ngôn ngữ lập trình. NoSQL có khả năng tương thích thay đổi rộng rãi hơn.