Trong thế giới dữ liệu hiện đại, cơ sở dữ liệu NoSQL đang ngày càng trở nên phổ biến nhờ khả năng xử lý dữ liệu lớn và linh hoạt. Nhưng NoSQL thực sự là gì? Tại sao nó lại được ưa chuộng trong các ứng dụng hiện đại? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện về NoSQL, từ khái niệm cơ bản đến các đặc điểm nổi bật, lợi ích và các loại NoSQL phổ biến nhất hiện nay. 

1. NoSQL là gì?

NoSQL (viết tắt của "Not Only SQL" hoặc "Non-SQL") là một cách tiếp cận trong thiết kế cơ sở dữ liệu nhằm cung cấp cơ chế lưu trữ và truy xuất dữ liệu không dựa trên các quan hệ bảng như trong cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống (RDBMS). Thay vì sử dụng cấu trúc bảng và ngôn ngữ truy vấn SQL, NoSQL sử dụng các mô hình dữ liệu linh hoạt hơn và không yêu cầu schema cố định.

>>> Xem thêm: MySQL Workbench là gì? Tính năng và lợi ích của MySQL Workbench

2. Các loại NoSQL phổ biến

• Key-Value Stores: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng cặp key-value, phù hợp cho các ứng dụng cần truy xuất nhanh chóng theo khóa.
• Document Stores: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng tài liệu (document), thường sử dụng JSON hoặc XML, phù hợp cho các ứng dụng web và di động.
• Column-Family Stores: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng các cột, phù hợp cho các ứng dụng phân tích dữ liệu lớn.
• Graph Databases: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng đồ thị, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu quan hệ phức tạp giữa các đối tượng, như mạng xã hội hoặc hệ thống đề xuất.

3. Cấu trúc của NoSQL là gì?

Cơ sở dữ liệu NoSQL có cấu trúc linh hoạt và đa dạng, phù hợp với nhiều loại ứng dụng và yêu cầu khác nhau. Dưới đây là các thành phần cơ bản của một hệ thống NoSQL:

Key-Value Stores:

• Cấu trúc: Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng cặp key-value, trong đó key là một định danh duy nhất và value có thể là bất kỳ loại dữ liệu nào.
• Ứng dụng: Phù hợp cho các ứng dụng cần truy xuất nhanh chóng theo khóa, như bộ nhớ đệm (cache) và phiên làm việc (session).

Document Stores:

• Cấu trúc: Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng tài liệu (document), thường sử dụng định dạng JSON, BSON hoặc XML. Mỗi tài liệu có thể có cấu trúc khác nhau.
• Ứng dụng: Thích hợp cho các ứng dụng web và di động, nơi dữ liệu có thể thay đổi linh hoạt và không cần schema cố định.

Column-Family Stores:

• Cấu trúc: Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng các cột, nhóm lại thành các "column families". Mỗi hàng có thể có số lượng và loại cột khác nhau.
• Ứng dụng: Phù hợp cho các ứng dụng phân tích dữ liệu lớn, nơi cần truy vấn nhanh chóng và lưu trữ dữ liệu có cấu trúc phức tạp.

Graph Databases:

• Cấu trúc: Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng đồ thị, với các nút (nodes) và cạnh (edges) biểu diễn các đối tượng và mối quan hệ giữa chúng.
• Ứng dụng: Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu quan hệ phức tạp giữa các đối tượng, như mạng xã hội, hệ thống đề xuất và quản lý chuỗi cung ứng.

4. Lợi ích của việc sử dụng NoSQL là gì?

Sử dụng NoSQL mang lại một số lợi ích như:

• Linh hoạt về Schema: NoSQL không yêu cầu một schema cố định, cho phép lưu trữ dữ liệu có cấu trúc, bán cấu trúc hoặc không cấu trúc. Điều này giúp dễ dàng mở rộng và thay đổi cấu trúc dữ liệu khi cần thiết.
• Khả năng mở rộng: NoSQL được thiết kế để dễ dàng mở rộng theo chiều ngang, tức là có thể thêm nhiều máy chủ để tăng khả năng xử lý và lưu trữ dữ liệu mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.
• Hiệu suất cao: NoSQL thường được tối ưu hóa cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao, có thể xử lý lượng lớn dữ liệu và truy vấn nhanh chóng.
• Đa dạng về mô hình dữ liệu: NoSQL bao gồm nhiều loại cơ sở dữ liệu khác nhau như key-value, document, column-family, và graph, mỗi loại phù hợp với các loại ứng dụng và yêu cầu dữ liệu khác nhau.

5. Khi nào nên sử dụng NoSQL?

Có nhiều trường hợp mà bạn nên sử dụng NoSQL đó là:

• Dữ liệu lớn và phức tạp: Khi bạn cần xử lý và lưu trữ lượng lớn dữ liệu không có cấu trúc hoặc bán cấu trúc, NoSQL là lựa chọn phù hợp.
• Yêu cầu mở rộng linh hoạt: Khi hệ thống cần khả năng mở rộng linh hoạt để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng nhanh chóng của dữ liệu và người dùng.
• Hiệu suất và tính sẵn sàng cao: Khi ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao và tính sẵn sàng liên tục, NoSQL có thể cung cấp các giải pháp tối ưu hơn so với cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống.

6. Tại sao lại cần NoSQL

Cơ sở dữ liệu NoSQL đặc biệt hữu ích khi xử lý các tập dữ liệu phân tán lớn. Chúng không ở dạng bảng và xử lý việc lưu trữ dữ liệu khác với các bảng quan hệ. Các cơ sở dữ liệu này được phân loại theo mô hình dữ liệu và các loại phổ biến bao gồm tài liệu, biểu đồ, cột và khóa-giá trị. Về bản chất không quan hệ, chức năng cốt lõi của NoSQL là cung cấp cơ chế lưu trữ và truy xuất thông tin.

Có nhiều công cụ giúp tạo NoSQL: MongoDB, Cassandra, Elasticsearch, Neo4J.

Kết luận

NoSQL đáp ứng những yêu cầu mà RDBMS truyền thống không thể đáp ứng, đặc biệt là trong thời đại của dữ liệu lớn, dữ liệu phi cấu trúc và yêu cầu về tính mở rộng, hiệu suất cao.  NoSQL thường có hiệu suất cao hơn RDBMS khi xử lý các loại dữ liệu không cấu trúc như văn bản, ảnh, video, v.v. Hy vọng bài viết trên đã giải đáp giúp bạn NoSQL là gì? cũng như đặc điểm của nó. Trở lại với suncloud.vn để cập nhật các kiến thức công nghệ mới nhất nhé.