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Explicação sobre as bases de dados NoSQL: vantagens, tipos e casos de utilização

Descubra as bases de dados NoSQL: tipos, vantagens e casos de uso. Saiba como estes sistemas flexíveis lidam com dados não estruturados para melhorar a escalabilidade do negócio.

As bases de dados NoSQL são sistemas de gestão de bases de dados não relacionais que armazenam e recuperam dados sem utilizar as estruturas tradicionais de bases de dados relacionais baseadas em tabelas. São concebidos para lidar com grandes volumes de dados não estruturados ou semi-estruturados, oferecendo flexibilidade, escalabilidade e elevado desempenho para tipos específicos de modelos de dados e casos de utilização.

Com tantas formas diferentes de armazenar e consultar dados, é fácil ficar sobrecarregado com as suas opções. Felizmente, as bases de dados NoSQL são uma opção prática para adicionar estrutura aos seus conjuntos de dados.

NoSQL significava originalmente "Not SQL" mas passou a significar "Not Only SQL", porque muitas bases de dados NoSQL suportam agora SQL, ou pelo menos uma linguagem semelhante a SQL. As bases de dados NoSQL são semelhantes às bases de dados relacionais em termos de conveniência. No entanto, são um tipo de base de dados não relacional que não utiliza colunas, linhas ou tabelas para organizar os dados.

Se uma base de dados suportar totalmente a base de dados relacional, bem como alguma NoSQL, ou suportar mais do que uma NoSQL, então é referida como "Multi-Modelo". Por exemplo, a InterSystems IRIS® é tanto relacional como NoSQL e é uma base de dados multi-modelo.

Uma base de dados NoSQL armazena dados numa estrutura flexível e sem esquema, proporcionando uma velocidade e escalabilidade melhoradas que podem beneficiar significativamente o seu negócio.

Então, você deve ou não utilizar uma base de dados NoSQL? Este artigo analisa as vantagens, as desvantagens e se deve ou não fazer a mudança.

Principais conclusões

  • As bases de dados NoSQL são bases de dados não relacionais que lidam com dados não estruturados ou conjuntos de dados semi-estruturados.
  • As empresas de vários setores utilizam muitos tipos de modelos de dados NoSQL, como bases de dados de documentos ou bases de dados de gráficos.
  • As bases de dados NoSQL são escaláveis, flexíveis e apresentam um desempenho rápido.

    Computer and network data connection

    Vantagens das bases de dados NoSQL

    As bases de dados NoSQL estão se tornando uma solução mais popular entre as empresas que necessitam gerir grandes volumes de dados. Uma vez que funciona bem com conjuntos de dados não estruturados, é particularmente adequado para empresas mais recentes.

    Escalabilidade

    Sabia que dois terços do valor criado numa nova empresa provêm da expansão? As bases de dados NoSQL oferecem um modelo único de escalonamento horizontal vs. vertical que ajuda as empresas a crescer. Uma das limitações de algumas bases de dados SQL é o fato de só poderem ser escaladas verticalmente. Por exemplo, se estiver com pouca memória para os seus conjuntos de dados, você terá de atualizar o seu hardware. Este resultado pode ser difícil se estiver recebendo um volume de clientes superior à média e a crescendo em um ritmo exponencial.

    Uma base de dados NoSQL fornece sharding incorporado e não depende de tabelas para armazenar informações. Como tal, quaisquer limitações no seu servidor de bases de dados podem simplesmente ser divididas em outro servidor. Isto alivia a carga sobre as suas restrições de memória, assegurando ao mesmo tempo a possibilidade de adicionar mais dados em tempo real.

    Desempenho

    As bases de dados NoSQL têm a capacidade de se adaptarem a praticamente qualquer modelo de negócio. Um componente chave para o seu elevado desempenho é a forma como são construídos para distribuir facilmente as operações de leitura e escrita.

    O que significa esta caraterística para a sua empresa? A base de dados NoSQL executa rapidamente operações de leitura e escrita numa única entidade de dados, o que resulta numa disponibilidade de dados mais rápida para si. Pode adicionar funcionalidades como a colocação em cach e, a fragmentação e o processamento em lote para acelerar ainda mais a recuperação de dados.

    Schema-less Design

    As bases de dados NoSQL são por vezes apelidadas de "bases de dados sem esquema", uma vez que não dependem de tabelas relacionais. Uma vez que estes modelos de bases de dados funcionam melhor com dados não estruturados ou semi-estruturados, não necessitam da mesma abordagem rígida de uma base de dados relacional.

    A maior vantagem de um "Schema-less Design" é a possibilidade de armazenar qualquer tipo de dados. Não está limitado pelo formato ou estrutura, pelo que pode escalar rapidamente e consultar dados ainda mais rapidamente.

    Flexibilidade

    Uma caraterística interessante da base de dados NoSQL é o fato de ter menos restrições em comparação com as bases de dados relacionais. A sua capacidade de lidar com grandes volumes de conjuntos de dados semi-estruturados em vários modelos de dados torna-a flexível para todos os tipos de empresas.

    Esta flexibilidade é inestimável para o desenvolvimento rápido de novos dados, bem como para a implantação.

    Alguns dos modelos de dados que podem ser utilizados com uma base de dados NoSQL incluem:

    • Armazenamento de documentos
    • Armazenamento de valores chave
    • Wide-column store
    • Column-family store
    • Gráfico

    Na próxima seção, você irá conhecer os diferentes tipos de bases de dados NoSQL e os tipos de modelos de negócio que melhor servem.

    Software developers using computer to write code sitting at desk with multiple screens work remotely in home . Programmer development concept.

    Os diferentes tipos de bases de dados NoSQL

    Outro grande atrativo da base de dados NoSQL é a quantidade de modelos de dados que pode suportar. Aqui estão algumas que pode considerar se quiser fazer a mudança.

    Document Store

    Este tipo de modelo de dados é simples e armazena os dados em documentos simples. Este modelo é o melhor para dados que utilizam os formatos XML, JSON ou BSON. Muitas empresas preferem este modelo, uma vez que não requer muita tradução, nem os schemas têm de corresponder a todos os documentos.

    Por outro lado, o modelo de armazenamento de documentos não tem o mais elevado nível de segurança. Apresenta um risco mais elevado de corrupção de dados, pelo que poderá querer considerar outro modelo se a segurança dos dados for uma preocupação.

    As bases de dados de documentos funcionam bem para empresas mais pequenas ou empresas que dependem do marketing de conteúdos. A InterSystems IRIS fornece uma base de dados de documentos (DocDB) que permite o armazenamento e a consulta de documentos JSON num ambiente sem esquema. Esta flexibilidade permite aos programadores gerir eficazmente dados semi-estruturados.

    Key-value Store

    Muitos programadores consideram este modelo de dados a forma mais simples de utilizar uma base de dados NoSQL. A adequação ou não às suas necessidades depende da forma como gosta de aceder a dados dinâmicos.

    Este modelo não requer um schema e organiza cada item numa chave e num valor. Por exemplo, uma empresa de comércio eletrônico de produtos para a pele poderia utilizar este modelo para armazenar as identificações dos cartões de compras dos clientes. Cada item, como um frasco de loção ou bálsamo labial, que o cliente coloca no seu carrinho tem um valor.

    O InterSystems IRIS suporta o armazenamento de dados key-value, facilitando o acesso rápido aos dados através de chaves únicas, o que é ideal para aplicações que requerem uma recuperação rápida de estruturas de dados simples.

    Wide-column Store

    Este modelo de dados é interessante porque pode agrupar cortar os pontos fracos dos modelos de documentos e de armazenamento de key-values. É mais eficaz na gestão da utilização da memória porque armazena a informação em colunas e só permite que os utilizadores acessem aos dados de que necessitam.

    No entanto, como requer a utilização de conjuntos de dados muito grandes e de vários servidores, a sua utilização é mais complexa. As empresas estabelecidas têm mais facilidade em utilizar wide-column stores do que startups ou empresas pequenas.

    Column-Family Stores

    Este modelo de base de dados é conhecido como uma das bases de dados SQL com melhor desempenho, graças à sua capacidade de distribuir e replicar facilmente os dados. O seu schema flexível organiza os dados num número quase ilimitado de colunas.

    As empresas que lidam com dados em rápida evolução apreciam o Column-Family Store pela facilidade com que se podem expandir com pouco esforço. Algumas das empresas que mais beneficiam são qualquer marca que necessite de análises em tempo real ou de armazenamento de dados em grande escala.

    O InterSystems IRIS suporta o armazenamento em colunas, permitindo que os dados sejam armazenados em colunas e não em linhas. Esta abordagem pode melhorar significativamente o desempenho da consulta, especialmente para cargas de trabalho analíticas.

    Pronto para transformar a sua gestão de dados
    com NoSQL?

    O InterSystems IRIS torna isso simples.

    Bases de dados de gráficos

    Qualquer empresa que necessite de tratar dados de várias fontes irá provavelmente utilizar uma base de dados de gráficos. Enquanto as bases de dados de colunas armazenam os dados em colunas, as bases de dados de gráficos utilizam uma abordagem de gráficos matemáticos para mostrar as ligações entre os dados.

    As empresas que recorrem a bases de dados de gráficos são normalmente redes sociais ou qualquer marca que dependa de sistemas de recomendação, como o comércio eletrônico. Embora o InterSystems IRIS não suporte nativamente bases de dados de gráficos, o seu modelo de dados flexível permite a representação de estruturas semelhantes a gráficos utilizando objetos e relações.

    In-Memory Store

    Este modelo de dados NoSQL tem uma forma diferente de armazenar dados - em vez de utilizar bases de dados baseadas em disco, armazena informações na memória principal do seu hardware. Esta abordagem resulta num acesso muito mais rápido aos dados em cache.

    O InterSystems IRIS utiliza técnicas avançadas de cache e indexação para otimizar o acesso aos dados e pode ser configurado para funcionar com uma vasta gama de configurações de hardware e sistemas operativos.

    Hispanic Programmers Collaborating on Software Development in a Modern Office Setting

    Os casos de utilização mais comuns das bases de dados NoSQL

    Embora as bases de dados NoSQL sejam suficientemente flexíveis para praticamente qualquer dimensão de empresa ou setor, existem casos de utilização comuns. Se se enquadra em qualquer um dos critérios dos tipos de negócio mais populares abaixo, talvez seja altura de mudar para modelos de dados flexíveis.

    Aplicações de Big Data

    As bases de dados NoSQL estão no seu melhor quando lidam com volumes muito grandes de dados não estruturados e semi-estruturados. São incrivelmente eficazes no tratamento de terabytes de dados de fontes como as redes sociais ou transacções online.

    Se é uma empresa que depende da análise em tempo real ou do armazenamento de dados IoT, o NoSQL oferece-lhe uma flexibilidade sem paralelo nas suas operações.

    Sistemas de gestão de conteúdos

    Como diz o ditado: o conteúdo é rei. Muitas empresas baseiam-se numa estratégia de marketing de conteúdos sólida para comercializar os seus produtos e serviços numa variedade de plataformas.

    Um dos principais componentes de uma campanha de marketing de conteúdos eficaz é uma variedade de conteúdos, como vídeos, imagens individuais e publicações de texto. As bases de dados NoSQL fazem um trabalho fantástico no tratamento de vários tipos de conteúdos e são suficientemente ágeis para gerir conteúdos dinâmicos ou metadados.

    Plataformas de comércio eletrônico

    As plataformas de comércio eletrônico podem ser difíceis de gerir devido aos seus elevados volumes de tráfego e transações. Felizmente, as bases de dados NoSQL estão mais do que à altura da tarefa de gerir conjuntos de dados dinâmicos e diversificados. Desde a manutenção de registos de transações até ao armazenamento de perfis de utilizadores, as plataformas de comércio eletrônico funcionam por vezes melhor com este modelo de base de dados não relacional.

    Redes sociais

    Por último, mas não menos importante, as redes sociais dependem frequentemente do NoSQL, uma vez que necessitam de consul tar regularmente dados dinâmicos. Uma vez que as redes sociais funcionam à velocidade da luz e trazem muitas formas de informação valiosa, a rapidez é essencial. As bases de dados NoSQL são eficientes no tratamento de conjuntos de dados interligados, incluindo interações de utilizadores ou acompanhamento de percursos de compradores.

    Female maintenance engineer examining data on digital tablet in server room.

    Por que o InterSystems IRIS é a melhor escolha para criar bases de dados NoSQL

    Atualmente, cerca de 80% das empresas afirmam que pelo menos metade dos seus dados não são estruturados. Estamos sempre tentando ajudar as empresas a organizar, armazenar e consultar os seus dados de forma mais eficiente.

    O que é a Plataforma IRIS da InterSystems?

    O InterSystems IRIS fornece-lhe bases de dados NoSQL de ponta para garantir que você está utilizando os seus dados com a máxima eficiência. Depois de armazenar os seus dados uma vez, poderá organizá-los em documentos, tabelas, vetores, objetos, keyvals e muito mais.

    Este acesso multidimensional garante que você não necessitará de qualquer atribuição de armazenamento ou declarações iniciais para acessar às suas estruturas de dados.

    O suporte multi-modelo adapta-se às suas necessidades

    Quer seja uma empresa de comércio eletrônico ou uma rede social em rápida evolução, o nosso suporte multi-modelo irá se adaptar. Quer esteja mais interessado numa base de dados de documentos simples ou necessite de valores-chave, estamos empenhados em encontrar uma solução personalizada.

    A nossa escala vertical e horizontal ajudá-lo-á a crescer

    O que mais a InterSystems IRIS fazer para ajudar a expandir o seu negócio? Os nossos produtos fornecem capacidades de dimensionamento vertical para garantir uma gestão eficiente da memória, reduzindo os custos necessários para investir em mais hardware.

    No entanto, também fornecemos dimensionamento horizontal através do nosso protocolo exclusivo Enterprise Cache Protocol (ECP). Esta abordagem coloca os dados em cache nos servidores de aplicações, satisfazendo a procura de consultas dos utilizadores através de uma cache do servidor de aplicações local. Este escalonamento horizontal de dados é ainda mais simplificado através da fragmentação para dividir os seus dados e permitir o escalonamento em várias máquinas.

    Abstract Digital Network Sphere

    A interoperabilidade ajuda a dinamizar mais rapidamente

    Você trabalha com um grande volume de pessoas ou processos empresariais? A nossa sofisticada integração com os sistemas existentes e diversas fontes de dados permite-lhe uma rápida rotação.

    Poupamos tempo aos seus programadores, fornecendo suporte integrado para APIs padrão. Pode utilizar o InterSystems IRIS para linguagens padrão da indústria, como JavaScript, Java, Python, entre outras. Também fornecemos suporte para outros formatos habitualmente utilizados, como JSON e XML.

    As nossas capacidades de gestão de dados, combinadas com o nosso compromisso de gestão de APIs de ciclo de vida completo, significam que você não precisa abandonar a sua infraestrutura existente.

    Veja os nossos casos de uso e histórias de sucesso

    Que tipos de empresas confiam no InterSystems IRIS para ajudar os seus clientes ou consumidores? Desde os cuidados de saúde ao transporte marítimo e à logística, estamos sempre prontos para enfrentar grandes problemas e fornecer soluções ainda maiores.

    Um setor que beneficia significativamente dos nossos sistemas de gestão de bases de dados NoSQL é o da telesaúde. Empresas líderes no setor da saúde, como a 3M, Epic e Roche Diagnostics dependem da InterSystems para as suas necessidades de gestão de dados.

    Outro setor que nos orgulhamos de apoiar é o da gestão de identidades. Fornecer informações exatas no momento certo é essencial para prestar serviços ou cuidados de saúde de qualidade. Quando pelo menos 70% dos clientes estão insatisfeitos com problemas de agendamento ou faturas inexplicáveis, garantimos que as organizações mantêm informações cruciais como nomes, números e residências.

    Perguntas frequentes sobre as bases de dados NoSQL

    Quais são alguns tipos de NoSQL?
    Os quatro principais tipos de bases de dados NoSQL são:
    1. Document Stores: estas bases de dados armazenam dados em documentos flexíveis, do tipo JSON, o que as torna ideais para sistemas de gestão de conteúdos e aplicações com estruturas de dados variáveis.
    2. Key-value Stores: Estas bases de dados simples armazenam dados como pares de valores chave, proporcionando um acesso rápido aos dados com base numa chave única, o que é perfeito para a gestão de cache e de sessões.
    3. Wide-column stores: Estas bases de dados organizam os dados em colunas e não em linhas, permitindo o armazenamento e a recuperação eficientes de grandes quantidades de dados estruturados e semi-estruturados, o que as torna adequadas para a análise de grandes volumes de dados e dados de séries cronológicas.
    4. Bases de dados de gráficos: Estas bases de dados utilizam estruturas de gráficos com nós, arestas e propriedades para representar e armazenar dados, o que as torna excelentes para gerir dados altamente ligados, como redes sociais e motores de recomendação.
    O que é SQL vs NoSQL?
    As bases de dados SQL (Structured Query Language) são bases de dados relacionais que utilizam tabelas com schemas predefinidos. As bases de dados NoSQL (Not Only SQL) são não relacionais e podem tratar dados não estruturados ou semi-estruturados sem um schema fixo.
    Qual é a melhor base de dados para NoSQL?
    A melhor base de dados NoSQL depende das suas necessidades específicas. O InterSystems IRIS é uma opção versátil que suporta vários modelos NoSQL.
    O NoSQL é mais difícil do que o SQL?
    O NoSQL não é necessariamente mais difícil do que o SQL, mas é diferente. O SQL pode ser mais fácil para quem está familiarizado com bases de dados relacionais, enquanto o NoSQL pode ser mais intuitivo para os programadores que trabalham com dados não estruturados. A dificuldade depende da sua formação e do caso de utilização específico.
    Quais são as desvantagens do NoSQL?
    Algumas desvantagens das bases de dados NoSQL incluem:
    • Falta de normalização em diferentes bases de dados NoSQL
    • Potencial de inconsistência de dados devido a eventuais modelos de consistência
    • Suporte limitado para consultas e transacções complexas em comparação com as bases de dados SQL
    • Curva de aprendizagem mais acentuada para quem está habituado a bases de dados relacionais
    Quando devo utilizar uma base de dados NoSQL?
    Considere a utilização de uma base de dados NoSQL quando:
    1. Lidar com grandes volumes de dados não estruturados ou semi-estruturados
    2. Necessidade de elevada escalabilidade e desempenho para operações de leitura/escrita
    3. Trabalhar com schemas de dados flexíveis ou em evolução
    4. Criação de aplicações que requerem processamento de dados em tempo real
    O NoSQL poderá substituir completamente o SQL?
    O NoSQL não substitui necessariamente o SQL; muitas vezes complementam-se mutuamente. Muitas organizações utilizam bases de dados SQL e NoSQL, escolhendo a ferramenta certa para cada tarefa específica. Esta abordagem é conhecida como persistência poliglota. Muitas vezes, a melhor forma de gerir isto é com uma base de dados única e multi-modelo, como a InterSystems IRIS.
    Como é que o NoSQL lida com a consistência dos dados?
    As bases de dados NoSQL utilizam frequentemente modelos de consistência eventual, que dão prioridade à disponibilidade e à tolerância de partição em detrimento da consistência imediata. Isto significa que as actualizações de dados podem demorar algum tempo a propagar-se por todos os nós de um sistema distribuído, mas acabarão por se tornar consistentes.
    As bases de dados NoSQL são compatíveis com ACID?
    Tradicionalmente, as bases de dados NoSQL sacrificavam a conformidade ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento, Durabilidade) em prol do desempenho e da escalabilidade. No entanto, muitas bases de dados NoSQL modernas oferecem agora conformidade com ACID para determinadas operações ou através de configuração adicional.
    Como é que as bases de dados NoSQL afectam o desenvolvimento de aplicações?
    As bases de dados NoSQL podem simplificar e acelerar o desenvolvimento de aplicações:
    1. Permitir modelos de dados mais flexíveis
    2. Reduzir a necessidade de junções complexas e transformações de dados
    3. Facilitar o escalonamento horizontal
    4. Proporcionar um melhor desempenho para determinados tipos de consultas e padrões de acesso a dados

    Deixe-nos ajudá-lo a escalar e fazer crescer o seu negócio

    As bases de dados NoSQL são uma solução de gestão de bases de dados não relacionais que funciona bem com dados não estruturados ou semi-estruturados. São um modelo de dados flexível que se adequa bem a grandes empresas com dados em rápida evolução ou a start-ups em rápido crescimento.

    Atualmente, vários setores beneficiam da flexibilidade, escalabilidade e segurança das bases de dados NoSQL. Podem também poupar dinheiro na atualização do seu hardware com a ajuda da escala vertical. Seja qual for a sua necessidade, estamos prontos para ajudar. Criámos o InterSystems IRIS, uma solução de plataforma de dados baseada na nuvem, com funcionalidades como bases de dados NoSQL, aprendizagem automática, interoperabilidade e muito mais.

    Estamos empenhados em fornecer as capacidades de bases de dados NoSQL mais avançadas e seguras para que o seu negócio possa continuar a crescer. Experimente o InterSystems IRIS hoje mesmo para começar a partilhar e a transformar os seus conjuntos de dados.

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