تقریبا هیچ پروژه نرم افزاری بدون دیتابیس معنا ندارد. از یک سایت ساده گرفته تا سیستم های بزرگ سازمانی، همه به جایی برای ذخیره و مدیریت داده نیاز دارند. اینجاست که سوال انواع دیتابیس مطرح می شود. شناخت انواع دیتابیس فقط دانستن اسم ها نیست، بلکه کمک می کند در پروژه واقعی انتخاب درستی داشته باشی. در این مقاله می خواهیم به شکل کاربردی بررسی کنیم دیتابیس ها چه دسته هایی دارند و تفاوت SQL و NoSQL در دنیای واقعی دقیقا کجاست.

دیتابیس چیست و چرا دسته بندی دارد

دیتابیس محلی برای ذخیره، بازیابی و مدیریت داده هاست. اما همه داده ها شبیه هم نیستند. بعضی ساختارمند هستند، بعضی نه. بعضی حجم کم دارند، بعضی در مقیاس خیلی بزرگ تولید می شوند. به همین دلیل دیتابیس ها بر اساس نوع داده، نحوه ذخیره سازی و الگوی استفاده به دسته های مختلف تقسیم می شوند. این دسته بندی ها به ما کمک می کنند برای هر مسئله، ابزار مناسب را انتخاب کنیم.

انواع دیتابیس به صورت کلی

اگر بخواهیم ساده نگاه کنیم، انواع دیتابیس به دو گروه اصلی تقسیم می شوند؛ SQL و NoSQL. البته در کنار این دو، دیتابیس های خاص تری مثل NewSQL یا In Memory هم وجود دارند، اما در اکثر پروژه های واقعی، انتخاب بین SQL و NoSQL اتفاق می افتد. درک درست تفاوت این دو، جلوی خیلی از تصمیم های اشتباه را می گیرد.

دیتابیس های SQL چیستند

دیتابیس های SQL که به آنها Relational Database هم گفته می شود، داده ها را در قالب جدول ذخیره می کنند. هر جدول ستون و ردیف دارد و روابط بین جدول ها به صورت دقیق تعریف می شود. این ساختار باعث می شود داده ها منظم، قابل پیش بینی و قابل اعتبارسنجی باشند. SQL زبان استانداردی است که برای کار با این دیتابیس ها استفاده می شود.

ویژگی های اصلی دیتابیس های SQL

مهم ترین ویژگی دیتابیس های SQL ساختار مشخص آنهاست. Schema از قبل تعریف می شود و داده ها باید مطابق آن ذخیره شوند. این دیتابیس ها از تراکنش ها به صورت کامل پشتیبانی می کنند و اصول ACID در آنها رعایت می شود. به همین دلیل برای داده های حساس و منطقی بسیار قابل اعتماد هستند.

دیتابیس های SQL در پروژه های واقعی

در پروژه هایی که داده ها ساختار مشخص دارند، SQL انتخاب طبیعی است. سیستم های مالی، حسابداری، فروشگاهی و سازمانی معمولا با دیتابیس های SQL ساخته می شوند. جایی که صحت داده مهم تر از سرعت خام است، SQL حرف اول را می زند. اگر اشتباه در داده قابل قبول نباشد، SQL انتخاب مطمئن تری است.

دیتابیس های NoSQL چیستند

دیتابیس های NoSQL برای حل محدودیت های دیتابیس های سنتی معرفی شدند. این دیتابیس ها الزام به ساختار ثابت ندارند و می توانند داده های متنوع و بزرگ را مدیریت کنند. NoSQL بیشتر برای مقیاس پذیری افقی و کار با حجم بالای داده طراحی شده است. در این مدل، انعطاف از سخت گیری مهم تر است.

انواع دیتابیس های NoSQL

NoSQL خودش چند دسته دارد. دیتابیس های Document محور که داده را به صورت JSON ذخیره می کنند. Key Value که ساده و بسیار سریع هستند. Column Family که برای داده های حجیم مناسب اند و Graph Database که برای داده های رابطه ای پیچیده استفاده می شوند. این تنوع باعث شده NoSQL برای سناریوهای مختلف قابل استفاده باشد.

ویژگی های اصلی دیتابیس های NoSQL

انعطاف بالا مهم ترین ویژگی NoSQL است. Schema ثابت وجود ندارد و تغییر ساختار داده ساده است. این دیتابیس ها معمولا برای توزیع شدن روی چند سرور طراحی شده اند و مقیاس پذیری بالایی دارند. البته در بسیاری از آنها، سازگاری کامل تراکنش مثل SQL وجود ندارد و باید این موضوع را آگاهانه پذیرفت.

NoSQL در پروژه های واقعی

NoSQL معمولا در پروژه هایی استفاده می شود که حجم داده زیاد است یا ساختار داده دائما تغییر می کند. شبکه های اجتماعی، سیستم های لاگ گیری، اپلیکیشن های بلادرنگ و سرویس های بزرگ اینترنتی از مصرف کنندگان اصلی NoSQL هستند. در این پروژه ها، سرعت و مقیاس پذیری از سخت گیری روی ساختار مهم تر است.

مقایسه SQL و NoSQL از نظر ساختار داده

در SQL ساختار داده از قبل مشخص است و تغییر آن هزینه دارد. در NoSQL ساختار آزادتر است و می توان به راحتی فیلد جدید اضافه کرد. اگر پروژه از ابتدا کاملا مشخص باشد، SQL انتخاب خوبی است. اگر تغییرات زیاد باشد، NoSQL انعطاف بیشتری می دهد.

مقایسه از نظر مقیاس پذیری

دیتابیس های SQL معمولا مقیاس پذیری عمودی دارند، یعنی با قوی تر کردن سرور رشد می کنند. NoSQL برای مقیاس پذیری افقی طراحی شده و با اضافه کردن سرور جدید بزرگ تر می شود. در پروژه های خیلی بزرگ، این تفاوت اهمیت زیادی پیدا می کند.

مقایسه از نظر تراکنش و امنیت داده

SQL در مدیریت تراکنش ها بسیار قوی است. اگر داده حساس باشد و هماهنگی بین عملیات اهمیت داشته باشد، SQL برتری دارد. در NoSQL بعضی دیتابیس ها تراکنش محدود دارند یا ندارند. این موضوع باید در طراحی سیستم در نظر گرفته شود.

SQL یا NoSQL؟ انتخاب درست کدام است

انتخاب بین این دو مطلق نیست. سوال درست این است که نیاز پروژه چیست. اگر داده ساختارمند، حساس و منطقی است، SQL انتخاب بهتری است. اگر داده حجیم، متغیر و توزیع شده است، NoSQL منطقی تر است. در بسیاری از سیستم های واقعی، ترکیب این دو استفاده می شود.

استفاده ترکیبی از SQL و NoSQL

امروزه خیلی از پروژه های بزرگ فقط به یک نوع دیتابیس وابسته نیستند. مثلا داده های اصلی در SQL ذخیره می شود و لاگ ها یا داده های بلادرنگ در NoSQL. این رویکرد کمک می کند از مزایای هر دو دنیا استفاده شود. مهم این است که هر دیتابیس در جای درست خودش استفاده شود.

اشتباهات رایج در انتخاب دیتابیس

یکی از اشتباهات رایج، انتخاب دیتابیس صرفا بر اساس ترند است. NoSQL یا SQL بودن به تنهایی مزیت نیست. اشتباه دیگر این است که از ابتدا دیتابیس پیچیده انتخاب شود بدون اینکه نیاز واقعی وجود داشته باشد. ساده فکر کردن در ابتدای پروژه معمولا نتیجه بهتری می دهد.

آینده دیتابیس ها

مرز بین SQL و NoSQL کم کم در حال کمرنگ شدن است. دیتابیس های جدید تلاش می کنند مزایای هر دو را داشته باشند. با این حال، مفاهیم پایه همچنان مهم هستند. اگر انواع دیتابیس را درست بشناسی، حتی با ابزارهای جدید هم تصمیم های بهتری می گیری.

جمع بندی

انواع دیتابیس ابزارهایی هستند برای حل مسائل مختلف. SQL و NoSQL هر کدام نقاط قوت و ضعف خودشان را دارند. انتخاب درست به نیاز پروژه، نوع داده و مقیاس سیستم بستگی دارد. اگر تفاوت ها را بفهمی، دیتابیس تبدیل به نقطه قوت معماری می شود، نه منبع دردسر.