چگونه دیتابیس خود را مدیریت کنیم؟

مارکت کلود در سال ۲۰۲۰، ۱۷ درصد رشد داشته و هم اکنون به ۲۶۶.۴ میلیارد دلار رسیده است و در این بین سریع‌ترین سرویس ابری در حال رشد در حوزه دیتابیس که همه توجهات را به خودش جلب کرده است، سرویس پایگاه داده یا همان DBaaS‌ است که به نظر می‌رسد تا سال ۲۰۲۵ به تنهایی ۳۲۰ میلیارد دلار از این مارکت را در اختیار داشته باشد. در ایران اما آمار دقیقی از مارکت کلود در اختیار نیست اما امروزه تا ۶۰ درصد از صنعت ICT‌ کشور تحت تاثیر کلود قرار دارد و پیش بینی می‌شود تا پنج سال آینده مارکت کلود تا ۲۰۰ هزار میلیارد تومان نیز گسترده شود. یکی از دلایلی که سرویس‌های مدیریت دیتابیس که تحت عنوان DBaaS شناخته می‌شوند، بیشتر از سرویس های دیگر مورد استقبال قرار گرفته‌اند، انفجار داده های کاربران است. مزایایی که خدمات ابری و به خصوص سرویس پایگاه داده را برای مشتریان جذاب می‌کنند به طور کلی چند دسته هستند: چابکی و سادگی، بهره وری بالاتر و خریدن زمان برای توسعه دهنده سیستم. چرا که توسعه دهندگان دیگر مجبور نیستند هفته ها برای فرآیندهای مدیریتی پایگاه‌های داده صبر کنند. و از آن جا که نیاز به دیتابیس‌های متنوع، سریع‌تر از هر نیاز دیگری در حال افزایش است، واضح است که فضای ابری راهی است برای رسیدن به سرعت و چابکی در این حوزه. حال بیایید مثالی را بررسی کنیم که نشان می‌دهد چگونه برون سپاری دیتابیس، به توسعه دهندگان کمک می‌کند چابکی و سرعت مورد نیاز خودشان را بیابند.
حال بیایید یک سناریو که در اکثر شرکت ها اتفاق می‌افتد را بررسی کنیم. هرچند که به طور واضحی در هر شرکت ممکن است جریان‌های کاری و ساختارهای متفاوتی وجود داشته باشند ولی سناریویی که ما در مورد آن توضیح می‌دهیم نمونه‌ای از پیچیدگی در تهیه و اجرای یک دیتابیس و تحویل آن به برنامه نویس است.
تصور کنید که یک سناریوی معمول به این صورت است که برنامه نویس بک‌اند کار خود را برای نوشتن یک اپلیکیشن شروع کرده و نیاز به یک پایگاه داده پست‌گرس برای توسعه دارد. بیایید به نقش افرادی که در این پروسه دخیل می‌شوند نگاه کنیم.

روز اول: حسین برای درخواست پایگاه داده یک تیکت باز می‌کنه و همزمان یک اینستنس پست‌گرس روی سیستم خودش نصب می‌کنه.
روز دوم: رضا تیکت حسین رو دریافت کرده و میخواد واسه دیتابیس حسین یک ماشین مجازی پیاده سازی کنه ولی امروز مشغول کار کردن روی یک اسکریپت دیگه ست.
روز سوم: رضا با صادق (از تیم سرورها) صحبت می‌کنه تا ببینه از کدوم سرور استفاده کنه. صادق اطلاعات سرور مورد نظر رو به رضا می‌ده و یه کار دیگه که باید بکنه اینه که دسترسی ریموت رو هم بر روی سرور فعال کنه چون حسین از خونه هم کار می‌کنه.
روز چهارم: صادق سرور رو تخصیص و به رضا خبر می‌ده. بعد از اون به علیرضا از تیم لینوکس اعلام می‌کنه که پایگاه داده درخواستی حسین احتیاج به دسترسی سیستم عامل داره.
روز پنجم: به نظر می‌رسه که همه چی آماده ست و حسین می‌تونه از پایگاه داده درخواستی‌ش استفاده کنه و کدهایی که تا الان رو سیستم خودش زده رو منتقل کنه و با دیتابیس جدید سینک بشه.

در این سناریو همه اعضای تیم از این که کل این فرآیند در عرض یک هفته به پایان رسید راضی هستند ولی باید یادمان باشد که روند توصیف شده بسیار خوشبینانه بوده و همه چیز ممکن است در هر مرحله با مشکلی مواجه شده و باعث تاخیر در کار حسین شود. مدت زمان همین فرآیند میتواند به راحتی دو برابر یا سه برابر شود.

راه حل سریع تر

حال که سناریوی بررسی شده و معمول را دیدیم بیایید ببینیم که حسین چطور می‌تواند به پایگاه داده خود را به سرعت و بر روی یک دیتابیس مدیریت شده به دست آورد. تنها فرضی که داریم این است که حسین بر روی پلتفرم مورد نظر (DBaaS) یک یوزر داشته و به پروژه‌ای که در آن کار می‌کند نیز دسترسی دارد. وقتی که حساب کاربری حسین بر روی پلتفرم مورد نظر شکل گرفت، او می‌تواند هر سرویسی که احتیاج دارد را بدون کمک صادق و رضا تهیه کرده و پروژه‌اش را توسعه دهد. در واقع سناریوی جدید به این شکل است که یوزر وارد حساب کاربری خود شده،‌ تقریبا ۱ دقیقه زمان صرف میکند تا پارامترهای دیتابیس را تعیین کند و بعد از چند دقیقه یک دیتابیس با مشخصات مورد نظر خود دارد.
پس به طور خلاصه، توسعه دهنده، سادگی و چابکی مورد نیاز کار خود را دریافت می‌کند و از آن طرف تیم آی‌تی هم درگیر مسائل دیتابیس نخواهد بود. توسعه‌دهنده به پرتال خود مراجعه کرده و دیتابیس مورد نظر خود را بین تعداد مختلف تکنولوژی‌هایی که موجود هستند انتخاب کرده و بعد از تنها چند کلیک یک دیتابیس پست‌گرس در اختیار دارد. حتی فراتر از ایجاد دیتابیس، همین مسائل در مورد تمام وظایف مدیریتی و نگهداری دیتابیس نیز در ادامه وجود دارد؛ مواردی مثل بک آپ‌ها، سیاست‌های امنیتی، مقیاس گذاری و غیره دیگر قسمت آی تی شرکت را درگیر نخواهد کرد و همه این موارد توسط سرویس دهنده پایگاه داده، پوشش داده خواهد شد.
آماده سازی دیتابیس در واقع آغاز کار و اولین قدم برای یک توسعه دهنده است و به تیم‌های توسعه کمک خواهد کرد که در مسیر خود شروع به کار کنند ولی این کافی نیست و در قدم های بعدی نیز تیم توسعه به مواردی نظیر مدیریت و مقیاس پذیری و بک آپ احتیاج خواهد داشت که همه آن‌ها به طور موثر توسط تیم ارائه دهنده پایگاه داده ارائه می‌شوند.
پنکیک با ارائه سرویس پایگاه داده مدیریت شده، به شرکت های نرم افزاری، توسعه دهندگان و استارت‌آپ‌ها کمک می‌کند تا تمام وقت و هزینه خود را صرف توسعه محصولات کرده و دیگر درگیر اموردیتابیس نباشند.
برای اطلاع بیشتر در زمینه سرویس های مدیریت شده پایگاه داده و دیتابیس به عنوان سرویس، می‌توانید همیشه با کارشناسان ما در پنکیک تماس بگیرید.

پنج ویژگی کلیدی که باید هنگام خرید DBaaS‌ در نظر بگیرید

امروزه ارائه دهندگان دیتابیس به عنوان سرویس، در طیف گسترده‌ای از ویژگی ها قرار دارند؛ در نتیجه برای انتخاب بهترین سرویس دیتابیس موجود برای سازمان‌تان بایستی موارد زیر را در نظر بگیرید.

انتخاب صحیح پایگاه داده به عنوان سرویس برای موفقیت هر سیستم مبتنی بر مدیریت پایگاه داده ضروری است. بر اساس گزارش اخیر research market انتظار میرود که بازار جهانی DBaaS از ۱۲ بیلیون دلار در سال ۲۰۲۰، به ۲۴.۸ بیلیون دلار در سال ۲۰۲۵ برسد. به نظر می‌رسد تنها چیزی که باعث این رشد شده است تقاضای روزافزون برای پردازش و نمایش داده‌ها با حداقل تاخیر باشد.

تامین کنندگان DBaaS نه تنها میزبان تمام زیرساخت و داده های دیتابیس شما هستند، بلکه تمام زیرساخت‌های مربوط به شبکه و سخت افزار را نیز مدیریت می‌کنند. یک سرویس دیتابیس برای شما قابلیت مقیاس پذیری، انعطاف، بک‌آپ گیری به صورتی که شما تعیین می‌کنید و هم‌چنین محافظت از داده‌ها را به همراه می‌آورد. علاوه بر این با انتخاب DBaaS‌ مناسب از ویژگی‌های دیگری مثل امکان مانیتورینگ، دریافت هشدارها و پیام‌های مربوط به دیتابیس و همین‌طور قابلیت رپلیکیشن نیز بهره خواهید برد.

ولی زمانی که به بازار DBaaS‌ نگاه می‌کنید می‌بینید که به طور فزاینده‌ای در حال رشد و بزرگتر شدن است و رقابت سرویس‌های دیتابیس نیز در آن بیشتر شده است. از این رو هر سرویس سعی می‌کند تا با ارائه ویژگی های بهتر و جدیدتر پیروز این میدان باشد و شما نیز احتمالا در انتخاب سرویس مناسب گیج خواهید شد. این‌جا ست که بایستی با تجزیه و تحلیل دقیق، مناسب‌ترین سرویس را برای سازمان‌تان انتخاب کنید. ما در این مطلب می‌خواهیم به شما کمک کنیم تا ابعاد اساسی برای انتخاب تامین کننده مناسب را بشناسید و بر اساس آن تصمیم بگیرید.

 

پنج فاکتور مهم برای انتخاب سرویس پایگاه داده

ارائه دهندگان سرویس پایگاه داده، همگی یک شکل نیستند و در طیف گسترده‌ای از ویژگی‌ها تفاوت قابل توجهی دارند. برای انتخاب بهترین سرویس برای سازمان خود، بایستی این ۶ عامل را در نظر بگیرید:

  • در دسترس بودن و انعطاف‌پذیری بالا
  • مقیاس پذیری و عملکرد بهینه
  • انعطاف پذیری برای محل قرار گرفتن دیتابیس
  • مدل‌های مدرن داده‌ای
  • هزینه

حال بیایید نگاهی دقیق تر به هر کدام از این ویژگی ها بیاندازیم:

 

در دسترس بودن و انعطاف پذیری بالا

مدیران سازمان‌ها و کسانی صاحب اپلیکیشن یا وبسایت هستند، درک می‌کنند که قابلیت در دسترس بودن یکی از مهم‌ترین ویژگی‌ها در جهت تداوم تجارت‌شان است. پایگاه داده‌های مدرن بایستی همیشه در دسترس باشند و در صورت عدم موفقیت بایستی به سرعت بهبود پیدا کنند تا داده ها از دست نروند. برای توسعه‌دهندگان همواره بسیار مهم است که دیتابیس و سرور خود را همیشه در دسترس داشته باشند چرا که تاثیر به سزایی بر کاربرانی خواهد داشت که از سرویس‌های اپلیکیشن آن‌ها استفاده می‌کنند.

 

مقیاس پذیری بالا

برای ارئه بهترین تجربه به مشتریان، نبایستی اجازه دهید که دیتابیس شما تبدیل به یک گلوگاه عملکردی یا اصطلاحا باتل‌نک باشد. توسعه‌دهندگان و معماران اپلیکیشن می‌دانند که برنامه‌های آن‌ها، به سرعت و مقیاس پذیری احتیاج دارند اما اغلب، محاسبات دیتابیس از کنترل‌شان خارج میشود. بهینه‌سازی مصرف منابع برای افزایش توان عملیاتی و امکان افزایش پردازش بیشترین حجم کار ممکن از موارد مهم در انتخاب سرویس پایگاه داده است.

 

انعطاف پذیری برای محل قرار گرفتن دیتابیس

برنامه‌های مدرن به سمتی می‌روند که می‌توانند چندین ارائه دهنده فضای ابری را پوشش دهند یا از چندین نوع مختلف از خدمات ابری استفاده کنند. بیشتر اوقات سازمان‌ها سرمایه خود را بر یک ارائه دهنده متمرکز می‌کنند و از این رو به یک ارائه دهنده فضای ابری نیز متکی هستند. با این حال برای افزایش چابکی و بهبود عملکرد، داده های شما بایستی بر روی چندین فضای ترکیبی قرار بگیرد در نتیجه صاحبان اپلیکیشن ها بایستی برای حفظ انعطاف پذیری عملیاتی، یک پایگاه داده انعطاف پذیر را انتخاب کنند که بر روی همه ابرها و مکان‌ها کار کند.

 

مدل‌های مدرن داده‌ای

امروزه نیاز بیشتری به سیستم‌هایی وجود دارد که داده‌های پیچیده را با ساختارهای ناهمگن، ضبط، ذخیره، تجسم و تجزیه و تحلیل می‌کند. پایگاه داده شما بایستی بتواند انواع مختلف داده‌ها را در هر قالبی ذخیره و پردازش کند و شما بایستی بتوانید به آن داده ها دسترسی داشته باشید و آن را پردازش کنید. برای برخی از برنامه‌ها ممکن است بخواهید داده‌ها را از منظر جداول رابطه‌ای نگاه کنید، برای بعضی دیگر نمودار و گراف آن ها را بررسی کنید و یا حتی ممکن است بخواهید به بعضی داده ها به صورت JSON دسترسی داشته باشید.

 

هزینه

کاهش هزینه مالکیت همیشه یکی از اولویت‌های اصلی مشاغل است. استفاده کارآمد از منابع محاسباتی و استفاده مجدد از سرمایه دو پارامتر اصلی هستند که بر رشد کسب و کار شما تاثیر می‌گذارند. با رشد داده ها در دیتابیس‌تان، استفاده ناکارآمد از منابع منجر به هزینه خواهد شد. یک پایگاه داده مدرن با قابلیت پشتیبانی از بخش‌های مشترک به منظور ارائه هزینه‌های کمتر، ادغام آسان تر با API و تعمیر و نگهداری آسان، از موارد اصلی در هنگام انتخاب DBaaS‌ است.

MongoDB یا MySQL؟

در جامعه‌ی الکترونیکی امروز که ذخیره‌سازی داده‌ها اهمیت زیادی دارند، جدال میان MongoDB و MySQL بیشتر از هر زمان دیگری شدت پیدا کرده است. در یک طرف یک دیتابیس رابطه‌ای و در سمت دیگر یک دیتابیس غیر رابطه‌ای یا همان NoSQL ایستاده است. هر دو دیتابیس متن‌باز هستند و تحت لایسنس GNU GPL توزیع یافته‌اند. هر دو نیز به صورت نسخه‌های تجاری در دسترس هستند و ویژگی‌های بسیاری را ارائه می‌دهند.

بررسی اجمالی

در دنیای دیتابیس‌ها به طور کلی با دو نوع دیتابیس سر و کار داریم، دیتابیس‌های رابطه‌ای و غیر رابطه‌ای. تفاوت این دو دیتابیس علاوه بر این که در ریشه‌ی طراحی آن‌ها نهفته شده است، در نوع داده‌ای که پشتیبانی می‌کنند و نحوه ذخیره‌سازی آن‌ها نیز مشهود است.

سیستم مدیریت دیتابیس رابطه‌ای (RDMS)

RDBMS زبان استاندارد برای مدیریت دیتابیس‌های رابطه‌ای است. در RDBMS داده‌ها به شکل ردیف و ستون ذخیره می‌شوند. روابط بین جداول نیز توسط Table SQL ذخیره می‌شوند. SQL یک زبان برنامه نویسی است که برای اموری مثل بازیابی داده‌ها در یک پایگاه داده و به روز رسانی داده‌ها در یک پایگاه داده استفاده می‌شود. برخی از سیستم‌های مشهور رابطه‌ای که از SQL استفاده می‌کنند عبارت‌اند از: Oracle، Sybase، Microsoft SQL، Server،Access .

ویژگی‎‏های RDBMS

1. دیتابیس‌های SQL بر پایه جداول هستند.
2. داده‌ها بر روی ردیف‌ها و ستون‌ها ذخیره می‌شوند.
3. هر سطر شامل نمونه‌ای منحصر به فرد از داده‌ها، برای دسته‌های تعریف شده از ستون‌ها است.
4. برای شناسایی منحصر به فرد ردیف‌ها می‌توانید از Primary Key استفاده کنید.

محدودیت‌های دیتابیس‌های بر پایه SQL

• مقیاس پذیری: کاربران برای افزایش مقایس پایگاه داده‌های بر پایه SQL مجبور به استفاده از سرورهای قدرتمندی هستند که گران بوده و کار با آن‌ها نیز دشوار است. برای اینکه قادر باشیم یک پایگاه داده این چنینی را مقیاس پذیر کنیم بایستی آن را بر روی تعداد زیادی از سرورها توزیع دهیم، به همین خاطر استفاده از جداول بر روی سرورهای مختلف آسان نخواهد بود.
• پیچیدگی: در SQL داده های سرور همگی باید به نحوی در جداول ذخیره شوند. اگر داده‌های شما در جداول قرار نمی‌گیرند در نتیجه باید ساختار دیتابیس را خودتان از پایه درست کنید که پیچیده و مشکل خواهد بود.

دیتابیس‌های محبوب بر پایه SQL

• MySQL: محبوب‌ترین پایگاه داده منبع‌باز و مناسب برای برنامه‌های سازمانی.

• Oracle: یک سیستم مدیریت دیتابیس رابطه‌ای که بر پایه زبان C++ نوشته شده است. Oracle همچنین یک سیستم دیتابیس No-SQL نیز روانه بازار کرده است.

• IMB DB2: خانواده‌ای از محصولات سرور پایگاه داده که IBM برای تجزیه و تحلیل کلان داده (Big Data) آن را معرفی کرده است.

• Sybase: یک سرور پایگاه داده که در ابتدا در سطح سیستم‌عامل لینوکس استفاده می‌شد و اولین DBMS سازمانی برای سیستم‌عامل لینوکس بود.

• MS SQL Server: سیستم مدیریت پایگاه داده که توسط مایکروسافت توسعه یافته است و عمدتا برای پایگاه داده‌های سازمانی که از معماری SQL و No-SQL تشکیل شده‌اند، استفاده می‌شود.

NoSQL:

NoSQL در واقع مخففی برای عبارت «Not only SQL» است. با استفاده از NoSQL می‌توان داده‌ها را در مجموعه‌هایی گرد هم آورد و دیگر نیازی به ساختار جداول نیست. از کوئری join استفاده می‌کند و می‌توانیم آن را مقیاس‌گذاری کنیم.

مزایای NoSQL:

• مقیاس پذیری آسان: در پایگاه داده‌های RDBMS با افزایش بار در دیتابیس، دیتابیس به صورت vertical مقیاس گذاری می‌شود و در نتیجه نیاز به سرور های گران قیمت‌تر و قدرتمند‌تر داریم. در NoSQL دیتابیس‌ها به صورتی طراحی شده‌اند که به صورت افقی (Horizontal) گسترش پیدا کنند و در نتیجه با افزایش منابع می‌توانیم مقیاس گذاری را انجام دهیم.

• نگهداری سرورها ارزان است: نگهداری از دیتابیس‌های RDBMS هزینه‌بر بوده و برای آن به نیروی انسانی متخصص نیاز داریم. در سوی دیگر دیتابیس‌های NoSQL به مدیریت و نظارت کمتری احتیاج دارند و از ویژگی‌های بسیاری مانند ترمیم اتوماتیک (automatic repair)، توزیع آسان داده‌ها، مدل‌های ساده‌ی داده و ویژگی‌های از این قبیل، نیازهای مدیریتی را کمتر خواهد کرد.

• هزینه پایین سرورها و متن‌باز بودن: دیتابیس‌های NoSQL ارزان و Open-Source هستند. پیاده‌سازی این دیتابیس‌ها آسان بوده و به طور معمول هزینه چندانی برای سرور دیتابیس‌ها پرداخت نخواهید کرد. این در حالی است که در RDBMS ها بایستی از سرورهای بزرگ و گران قیمت استفاده کنید. بنابراین هزینه ذخیره و پردازش داده‌ها در NoSQL بسیار کمتر از سیستم‌های RDBMS است.

• عدم وجود Schema یا مدل داده‌ای ثابت: NoSQL از مدل داده‌ای خاصی استفاده نمی‌کند بنابراین داده‌ها بدون تعریف طرح یا الگوی قبلی در دیتابیس قرار می‌گیرند. در نتیجه می‌توانید فرمت داده‌ها را هر زمان که خواستید تغییر دهید.

محدودیت ها و معایب NoSQL:

• همانطور که گفتیم بزرگترین مزیت دیتابیس‌های NoSQL متن‌باز بودن آن‌ها است؛ در عین حال این متن باز بودن می‌تواند تبدیل به نقطه ضعف نیز بشود، چرا که استانداردهای تعریف شده خاصی برای NoSQL وجود ندارند.
• رویه خاصی برای ذخیره وجود ندارد.

دیتابیس های NoSQL محبوب در بازار:

• MongoDB: محبوب‌ترین پایگاه داده که از NoSQL استفاده می‌کند. یک پایگاه داده بر پایه اسناد.
• Apache’s Couch DB: دیتابیسی مناسب برای وب که از داده‌های با فرمت JSON برای ذخیره اطلاعات و از جاوااسکریپت برای indexing و از HTTP برای API خود استفاده می‌کند.

SQL یا NoSQL: MySQL یا MongoDB

حالا که متوجه تفاوت‌های ساختاری بین SQL و NoSQL شدیم، بیایید به تفاوت‌های عملکردی اصلی بین این دو بپردازیم.

MySQL چیست؟

MySQL یکی از محبوب‌ترین RDBMS های موجود در بازار است که توسط شرکت Oracle توسعه داده شده و پشتیبانی می‌شود. همانند دیگر سیستم‌های رابطه‌ای، MySQL با استفاده از زبان SQL داده‌ها را در جداول ذخیره می‌کند. در MySQL طرح اولیه دیتابیس توسط شما و بر اساس نیازتان تعیین شده و از آن برای تعیین قواعد بین جداول استفاده می‌شود. برای هر تغییری در این طرح‌واره (schema) نیازمند تغییرات در دیتابیس خواهید بود و ممکن است برای لحظاتی دیتابیس خود را از دست بدهید.

مزایای MySQL:

• سازگاری: MySQL برای تمام پلتفرم‌های معروف مثل لینوکس، ویندوز، مک، BSD و سولاریس موجود است. هم چنین با زبان‌های Ruby، Node.js، Perl، Java، C++، Python و Php ارتباط برقرار می‌کند و فقط به SQL محدود نیست.

• همانندسازی (افزونگی): دیتابیس MySQL می‌تواند بر روی چندین Node مختلف همانندسازی شوند، این به این معنی است که مقیاس پذیری دیتابیس را می‌توان به راحتی تغییر داد.

MongoDB چیست؟

MongoDB دیتابیس متن باز و غیر رابطه‌ای است که توسط کمپانی MongoDB توسعه یافته است. MongoDB داده ها را به صورت BSON نمایش می‌دهد که نمایشی باینری از JSON است. اگر بخواهید به یکی از اسناد فیلد اضافه کنید، بدون اینکه سیستم از دسترس خارج شود و یا نیاز به آپدیت کردن کل اسناد داشته باشید می‌توانید این کار را انجام دهید.

در زیر به بعضی از مزایای MongoDB اشاره می‌کنیم:
• مقیاس‌پذیری: MongoDB به صورت افقی مقیاس پذیر بوده و به شما کمک می‌کند از حجم workload خود بکاهید و کسب و کار خود را به راحتی افزایش مقیاس دهید.

• مدیریت: MongoDB به ادمین سیستم نیازی ندارد و به خاطر سهولت استفاده و یوزر فرندلی بودن، هم توسط توسعه دهندگان و هم ادمین ها قابل مدیریت است.

• انعطاف پذیری: می‌توانید بدون تاثیرگذاری بر روی عملکرد برنامه و یا ردیف‌های موجود، ستون‌ها و ردیف‌های مختلفی را اضافه کنید.

چه زمان از دیتابیس NoSQL استفاده کنیم؟

برای جلوگیری از تبدیل شدن نقاطی از دیتابیس به bottleneck، خصوصا در فضاهای با حجم بالا، دیتابیس‌های NoSQL مزیت‌هایی دارند که در دیتابیس‌های رابطه‌ای وجود ندارند:
1. ذخیره‌سازی مقادیر حجیمی از دیتا بدون نیاز به یک ساختار ویژه: دیتابیس NoSQL ذخیره سازی انواع مختلف داده را محدود نمی‌کند، به علاوه با بروز تغییرات در ساختار کسب و کار شما، می‌توانید تغییرات را به راحتی در دیتابیس اعمال کنید.

2. استفاده از Cloud Computing: استفاده از فضای ذخیره‌سازی مبتنی بر Cloud یک راه حل عالی است. استفاده از سخت افزار مقرون به صرفه برای گسترش داده های این فضا، همان چیزی است که دیتابیس‌های NoSQL برای آن طراحی شده‌اند.

در پایان برای جواب دادن به این سوال که «چه زمان از MongoDB به جای MySQL استفاده کنیم؟» باید بگوییم که بایستی اهداف بلندمدت و نیازمندی‌های پروژه را مد نظر قرار دهید.

MySQL همواره به خاطر عملکرد عالی، منعطف بودن، حفاظت از اطلاعات و مدیریت آسان شهرت داشته است. اما اگر داده های شما پیچیده هستند و ساختار مشخصی ندارند، اگر طرح اولیه پروژه برایتان واضح نیست و مهم‌تر از همه، اگر با حجم عظیمی از داده‌ها سر و کار دارید MongoDB احتمالا پاسخگوی چالش‌های شما است.

مزایای MongoDB چیست؟

MongoDB یک پایگاه داده غیر رابطه‌ای است که به آسانی مقیاس‌بندی (scale) می‌شود. از دیگر خصائص دیتابیس مونگو می‌توان به متن‌باز بودن آن اشاره کرد، در حال حاضر کمپانی‌های مطرحی مثل فیسبوک و IBM از این دیتابیس استفاده می‌کنند. MongoDB تمامی اطلاعات را در فرمت مجموعه‌ای ذخیره می‌کند. مدیریت محتوا، تجزیه و تحلیل اطلاعات و اپلیکیشن‌های موبایل همه از این سرویس استفاده می‌کنند. MongoDB به شما این امکان را می‌دهد که قبل از اجرا کردن یک عملیات write، نتیجه آن را بخوانید و تمام کوئری‌ها را به شما نشان می‌دهد. MongoDB به صورت NoSQL پایه ریزی شده و ساختار هر شئ برای تمامی کاربران مشخص است.

 

مزایای MongoDB

۱- نصب و استفاده از آن آسان است.
۲- داده‌ها به صورت دودویی و JSON ذخیره می‌شوند و هیچ پیچیدگی خاصی در اتصال وجود ندارد.
۳- برای ذخیره اطلاعات از RAM استفاده می‌کند که در نتیجه‌ی آن، داده‌ها سریع‌تر ذخیره می‌شوند.
۴- برای متعادل کردنِ استفاده از اطلاعات ذخیره شده و لود بالانس آن‌ها استفاده می‌شود.
۵- از چهار ویژگی atomicity، consistency ،isolation ،durability (ویژگی‌های اسید در پایگاه داده) بهره می‌برد.
۶- اگر سرور اصلی در طول انجام عملیاتی از کار بیافتد، سرور جایگزین ادامه‌ی عملیات را بدون دخالت انسان کامل می‌کند.
۷- به لحاظ مالی سودمند است چرا که هزینه‌های سخت‌افزار و حافظه را کاهش می‌دهد.
۸- داده‌های بسیاری را ذخیره می‌کند که به پردازش سریع‌تر کوئری‌ها کمک می‌کند.
۹- داده‌ها در کل گره‌ها در یک خوشه ذخیره می‌شوند بنابراین هیچ نقطه خرابی در سرور دیتابیس وجود نخواهد داشت.
۱۰ – به دلیل وجود طرحی پویا، می‌توانید چیزهای جدید را با هزینه‌های پایین‌تری امتحان کنید.

 

چرا از MongoDB استفاده می‌کنیم؟

۱- MongoDB یک دیتابیس از نوع NoSQL است که داده‌ها را در قالب مستندات ذخیره می‌کند. همچنین مونگو دیبی بسیار منعطف است و در صورت نیاز به تغییرات عظیم در دیتابیس می‌تواند تغییرات را به راحتی اعمال کند.

۲- با استفاده از MongoDB می‌توانیم تعداد سوابق را بررسی کنیم، جداول و فیلدها را اضافه یا کم کنیم و همینطور ساختارهای پیچیده را به راحتی ذخیره کنیم.
۳- می‌تواند هر نوع داده با هر حجمی را ذخیره کند.
۴- از همانند‌سازی master-slave در آن استفاده می‌شود، به این صورت که master، عملیات خواندن و اجرای دستورات را انجام می‌دهد و یک نسخه از آن بر روی slave نیز ذخیره می‌شود.
۵-می‌توان از آن برای توزیع حجم عظیمی از داده‌ها در سرورهای مختلف استفاده کرد.

 

چه زمان از MongoDB استفاده کنیم؟

۱- اگر قصد ندارید بودجه‌ی زیادی را صرف دیتابیس خود کنید، MongoDb بهترین انتخابی است که دارید.
۲- MongoDB در امر پردازش کوئری‌ها بسیار قدرتمند عمل می‌کند، به این نحو که می‌توانید متوجه شوید داده‌ها از کجا می‌آیند.
۳- اگر از یک سرویس ابری برای هاستینگ استفاده می‌کنید و می‌خواهید MongoDB را نیز راه‌اندازی کنید، باید رهنمودهای امنیتی را به طور کامل رعایت کنید چرا که سرویس‌های ابری به راحتی از طریق اینترنت در دسترس هستند.
۴- نیویورک تایمز از MongoDB در اپلیکیشن‌های ساخت فرم و برای مثال برای ارسال عکس استفاده می‌کند.
۵- به عنوان فضای ذخیره‌سازی در back-end استفاده می‌شود، برای مثال سایت sourceforge از این مورد استفاده می‌کند.
6- در سایت‌های شبکه‌های اجتماعی استفاده می‌شود چرا که این سایت‌ها در هر دقیقه نزدیک به ۱ ترابایت دیتا تولید می‌کنند.
۷- برای فروم‌های سؤال و پاسخ مانند سایت Quora استفاده می‌شود.

 

نتیجه‌گیری:

MongoDB یک پایگاه‌داده‌ی قابل اعتماد با ظرفیت‌ بالا است که در هنگام طراحی یک سایت مقیاس‌پذیر که به پایگاه داده عظیمی نیاز دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اگر به دنبال دسترسی بالا، پردازش سریع‌تر، بکآپ گیری سریع اطلاعات و از دست ندادن اطلاعات هستید MongoDB بهترین راه حل برای شما است.

سرویس دیتابیس

SQL یا NoSQL

در انتخاب بین SQL و NoSQL، باید به این فکر کنید که داده‌های شما چه شکلی هستند، چگونه می‌خواهید آن‌ها را جستجو کنید و چه مقیاس‌پذیری احتیاج دارید. عوامل اصلی که باید هنگام انتخاب پایگاه داده SQL یا NoSQL به آن‌ها توجه کنید:

ساختار داده‌ها

اولین و اصلی‌ترین عامل در تصمیم‌گیری بین این ۲ پایگاه داده، شکل داده‌های شماست. اگر داده‌های شما در درجه اول ساختار یافته باشند احتمالاً SQL انتخاب مناسبی است.

پایگاه‌داده‌ی SQL برای سیستم‌های تراکنشی مانند ابزارهای ارتباط با مشتری، نرم افزارهای حسابداری و سیستم‌های تجارت الکترونیکی انتخاب مناسبی است. در دیتابیس SQL هر ردیف یک موجودیت مجزا و هر ستون توصیف کننده آن موجودیت است (مانند مشتری و آدرس آن).

به دلیل روابط متمایز و ساختاریافته بین ردیف‌ها و ستون‌ها در یک جدول، پایگاه‌های داده‌ی SQL در انطباق با خاصیت‌های ACID بهتر عمل می‌کنند.

ACID مخفف ویژگی‌های زیر است:

  • Atomicity یا تجزیه ناپذیری: هر تراکنش یا کاملاً موفق می‌شود یا کاملاً شکست می‌خورد.
  • Consistency یا همخوانی (سازگاری) : داده‌هایی که به یک پایگاه داده نوشته می‌شوند باید طبق کلیه قوانین تعریف شده معتبر باشند.
  • Isolation یا انزوا: هنگامی که تراکنش‌ها به طور همزمان انجام می‌شوند، با یکدیگرتقابل نداشته و به صورت پی در پی انجام می‌شوند و عمل می‌کنند.
  • Durability یا پایایی: پس از انجام تراکنش در بانک اطلاعاتی، حتی در صورت خرابی سیستم، دائمی تلقی می‌شود.

انطباق با ویژگی‌های ACID، با تعیین دقیق تراکنش و نحوه تعامل آن با دیتابیس شما، از تمامیت و یکپارچگی داده‌های شما محافظت می‌کند و از ناهمگام بودن جداول پایگاه داده، که برای تراکنش‌های مالی حیاتی است، جلوگیری می‌کند. همچنین رعایت ACID اعتبار تراکنش‌ها را، حتی در صورت بروز خطا ، خرابی تجهیزات ، وقایع فاجعه بار و موارد دیگر، تضمین می‌کند.

بنابراین اگر داده‌های شما ساختار یافته‌اند و رعایت ACID ضروری است، SQL یک انتخاب عالی است.

از طرف دیگر، اگر الزامات داده شما روشن نیستند یا داده‌های شما بدون ساختار است، NoSQL ممکن است انتخاب بهتری برای شما باشد.

داده‌های ذخیره شده در پایگاه داده‌های NoSQL نیازی به ساختارهای از پیش تعیین شده نداشته و می‌توانند شامل داده‌های جفتی کلیدمقدار، داده‌های گرافی یا داده‌های داکیومنتی باشد. این روش انعطاف‌پذیری بیشتری داشته و نیاز کمتری به طرح‌های از پیش تعیین شده برای مدیریت پایگاه داده دارد.

با NoSQL می‌توانید:

  • مستندات بسیاری درست کنید بدون اینکه ساختار دقیق آن‌ها را از قبل تعیین کنید.

  • بدون تغییر فیلدهای مستندات موجود، فیلدهای جدیدی به دیتابیس خود اضافه کنید.

  • اسناد و مدارکی را ذخیره کنید که ساختار منحصر به فرد خود را دارند.

  • چندین پایگاه داده با ساختار و سینتکس مختلف داشته باشید.

پایگاه داده‌های NoSQL انتخاب بهتری برای ذخیره داده‌های محتوایی، پست ها، داده‌های سنسوری و دیگر داده‌های بدون ساختاری که داخل جدول نمی‌گنجند، هستند. دیتابیس های بدون ساختار با فرض انعطاف پذیری و مقیاس پذیری طراحی شده اند، به طوری که با مدل پایه همخوانی (Consistency) سازگار باشند. این مدل دارای ویژگی‌های زیر است:

دسترسی پایه:

به این معنی که، گرچه پایگاه داده دسترسی به داده‌ها را تضمین میکند، در مواردی ممکن است درخواست دریافت داده با خطا روبرو شود. مثلاً مواردی که داده در حال تغییر است، یا در حالت ناسازگار قرار دارد.

حالت نرم:

حالت پایگاه داده ممکن است به مرور زمان تغییر کند.

سازگاری نهایی:

در نهایت، پایگاه داده سازگاری خود را بازیافته و داده‌ها در آینده در دسترس خواهند بود.

گرچه مدل پایه برای انعطاف پذیری بالا طراحی شده اند، بعضی پایگاه داده های NoSQL هم وجود دارند که با ACID سازگاری کامل دارند.

قابلیت جستجوی (کوئری) داده‌ها

عامل بعدی که باید در نظر بگیرید این است که در چه فواصلی از داده‌های خود کوئری می‌گیرید، چه سرعتی برای اجرای کوئری‌ها نیاز دارید و چه کسی مسئول اجرای این کوئری‌ها خواهد بود.

از آنجا که داده‌های شما کاملاً ساختار یافته است، جستجو کردن داده‌های خود با یک پایگاه داده SQL می‌تواند بسیار کارآمد باشد.

SQL یک زبان برنامه نویسی محبوب، بسیار باسابقه و شناخته شده است که عمری نزدیک به ۴۵ سال دارد، به صورت بسیار کارآمد کوئری ها را اجرا کرده و داده‌ها را بازیابی و ویرایش می‌کند. هیمنطور بسیار سبک و قابل فهم است و یادگیری آن نیز مشکل نیست، بنابراین کوئری‌ها می‌توانند توسط افراد غیرفنی، مثل تحلیلگران اجرا شوند.

در عوض یک پایگاه داده NoSQL انعطاف پذیری بیشتری در تنوع داده‌هایی که می‌خواهید ذخیره کنید فراهم می‌کند، اما به دلیل اختلافات بسیار زیاد در ساختار داده‌ها به اندازه یک پایگاه داده SQL در کوئری کردن کارآمد نخواهد بود.

در‌واقع هنگامی که تکنولوژی پایگاه داده NoSQL طراحی می‌شد، توسعه‌دهندگان بیشتر روی مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری آن تمرکز کرده بودند و نه کارایی کوئری‌ها.

 بنابراین برای اجرای کوئری های NoSQL باید پردازش بیشتری روی داده‌ها انجام دهید. حتی بسیاری از توسعه‌دهندگان قابلیت کوئری را در لایه اپلیکیشن پیاده‌سازی می‌کنند تا نگران لایه دیتابیس نباشند. تلاش هایی هم برای استانداردسازی کوئری های NoSQL انجام شده است (مانند XQuery یا JSONiq)، اما استفاده از این ابزارها آنچنان همه گیر نشد. بنابراین برای کوئری پایگاه‌های داده NoSQL به طور معمول به توسعه‌دهندگان یا متخصصین داده احتیاج است که امری پرهزینه و به نسبت ناکارآمد خواهد بود.

شما هرچند وقت از داده‌ها کوئری می‌گیرید؟ چه کسی این درخواست‌ها را اجرا می‌کند؟ پاسخ این سؤالات بر انتخاب شما بین SQL و NoSQL تأثیر خواهد گذاشت!

مقیاس‌پذیری

همیشه باید میزان رشد اطلاعات خود را در نظر داشته باشید، چرا که مقیاس‌پذیری SQL و NoSQL متفاوت است.

دیتابیس‌های بر پایه SQL رشد اصطلاحاً عمودی دارند،‌ به این معنی که شما برای افزایش مقیاس پایگاه داده بایستی منابع سرور (رم، پردازشگر یا SSD) را افزایش دهید. دیتابیس‌های SQL برای پیاده‌سازی روی یک سرور طراحی شده‌اند تا بتوانند یکپارچگی داده‌ها را حفظ کنند، لذا به مقیاس‌پذیری راحتی ندارند.

یکی از بزرگ‌ترین مزایای NoSQL نسبت به SQL مقیاس‌پذیری است، بدین معنی که می‌توانید با اضافه کردن سرورهای بیشتر، قدرت دیتابیس خود را افزایش دهید. قابلیت رشد افقی پایگاه داده های NoSQL به علت ساختار نیافته بودن داده های آن است، به این صورت که اشیاء ذخیره شده تقریبا مستقل هستند. بنابراین اشیا میتوانند بدون ارتباط با یکدیگر روی سرورهای مختلفی ذخیره شوند.

یک مثال جالب برای مقایسه بین SQL وNoSQL کیک عروسی است، در SQL برای آنکه بتوانید به افراد بیشتری کیک بدهید باید لایه‌های بیشتری به کیک اضافه کنید اما در NoSQL می‌توانید هرچه می‌خواهید کاپ‌کیک درست کنید!

همینطور که کسب و کارتان رشد می‌کند باید به فکر دیتابیس بزرگ‌تر هم باشید، پس مقیاس‌پذیری فراموش نکنید!

مشترکات

هردو بانک اطلاعتی SQL و NoSQL داری جوانب منفی و مثبت هستند،‌ برای همین حرکاتی صورت گرفته تا بتوان از بهترین مشخصات هردو دیتابیس بهره گرفته و آن‌ها را ادغام کنند تا کاربران بتوانند ۲ دنیای مختلف را به خوبی درک کنند.

به عنوان مثال MySQL که معروف‌ترین پایگاه‌داده‌ی رابطه‌ای متن باز است، MYSQL Document Store را ارائه داده است، که ساختار یک دیتابیس MySQL را به همراه قابلیت انعطاف‌پذیری و در دسترس بودن NoSQL پوشش می‌دهد، بدون اینکه نیاز به پیاده‌سازی یک NoSQL به صورت جداگانه داشته باشید.

MongoDB هم به عنوان معروف‌ترین دیتابیس NoSQL، تراکنش های multi-document با قابلیت های ACID ارائه می‌کند. پایگاه داده NoSql مدیریت شده ی AWS، به نام DynamoDB هم ویژگی های ACID را ارائه می‌دهد.

با راه اندازی آسان پایگاه داده‌های پنکیک، که دیتابیس‌ها را به صورت سرویس ارایه می‌دهد، شما می‌توانید از ۲ پایگاه داده ی SQL و NoSQL در معماری اپلیکیشن خود بهره بگیرید تا نیازهای ذخیره داده‌های خود را برآورده سازید.

حالا شما انعطاف پذیری بیشتری خواهید داشت، چه از SQL استفاده کنید یا NoSQL و حتماً قابلیت‌های بیشتری هم در آینده اضافه خواهند شد.

پایگاه‌داده‌های پنکیک

چه از SQL استفاده کنید یا NoSQL پنکیک آپشن‌های زیر را برای انتخاب ارائه می‌کند:

  • MYSQL – همانطور که اشاره شد وسیع‌ترین و محبوب‌ترین پایگاه داده رابطه‌ای.

  •  PostgreSQL – پایگاه داده متن باز در سطح سازمانی و مبتنی بر توسعه پذیری

  •  MongoDB – محبوب‌ترین نرم‌افزار پایگاه داده ی NOSQL.

نتیجه‌گیری

وقتی به دیتابیس خود فکر می‌کنید تصمیم‌های زیادی به ذهن می‌رسند،‌ یکی از مهم‌ترین تصمیمات این است که به عنوان پایگاه داده اصلی خود کدام را انتخاب کنید؟ SQL یا NoSQL و اینکه آیا برای رفع نیازهای خود ممکن است به هر دو نیاز داشته باشید یا خیر.

بایستی به این فکر کنید که داده‌ی شما چه شکلی است و همینطور نحوه‌ی کوئری اطلاعات و مقیاس پذیری را در نظر بگیرید.

پایگاه داده‌های SQL مزایای بزرگی را برای داده‌های تراکنشی ارایه می‌دهند که ساختار آن‌ها به صورت مکرر تغییر نمی‌کند یا یکپارچگی داده در آن‌ها اهمیت زیادی دارد. همچنین برای جستجوی های سریع تحلیلی هم پایگاه داده‌های SQL مناسب‌تر هستند.

در عوض بانک‌های اطلاعاتی NoSQL انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری بسیار بیشتری را ارائه می‌دهند و این خود باعث توسعه سریع و مکرر آن می‌شود.

 امیدواریم این مطب راه تصمیم‌گیری را هنگام انتخاب دیتابیس و آپشن‌هایی که با آن‌ها رو به رو هستید، آسان‌تر کرده باشد.