Qu'est-ce qu'une base de données NoSQL

Qu'est-ce qu'une base de données NoSQL

 

Qu’est-ce que NoSQL ?

NoSQL est une approche des bases de données qui s’éloigne des systèmes de gestion de bases de données relationnelles (RDBMS) traditionnels. Pour définir NoSQL, il est utile de commencer par décrire SQL, qui est un langage de requête utilisé par les systèmes RDBMS. Les bases de données relationnelles reposent sur des tables, des colonnes, des lignes ou des schémas pour l’organisation et la récupération des données. En revanche, les bases de données NoSQL ne reposent pas sur ces structures et utilisent des modèles de données plus flexibles. NoSQL signifie « pas SQL » ou « pas seulement SQL ». Dans la mesure où les systèmes RDBMS ont sans cesse échoué à satisfaire les exigences en termes de performances, de scalabilité et de flexibilité des applications très consommatrices de données de nouvelle génération, les principales entreprises se sont tournées vers les bases de données NoSQL. La technologie NoSQL est particulièrement utile pour le stockage des données non structurées, qui s’accroissent beaucoup plus rapidement que les données structurées et ne sont pas adaptées aux schémas relationnels des systèmes RDBMS. Les types courants de données non structurées sont les suivants: données utilisateur et de session ; chat, messagerie et données journaux ; données de séries chronologiques (Time Series) telles que les données IoT et des dispositifs ; et objets volumineux tels que vidéos et images.

Types de bases de données NoSQL

Différentes bases de données NoSQL ont été créées pour satisfaire des cas d’utilisation et des besoins spécifiques. Celles-ci sont classées dans quatre catégories principales :

  • Bases de données clé-valeur : les bases de données NoSQL de type clé/valeur se caractérisent par leur simplicité. Elles permettent d'accélérer la prise en charge des processus de lecture et d’écriture des données non transactionnelles. Les valeurs stockées comprennent tout type d’objet binaire (texte, vidéo, document JSON, etc.) et sont accessibles par le biais d’une clé. L’application exerce un contrôle absolu sur les objets stockés dans la valeur. Ce modèle NoSQL procure ainsi une flexibilité optimale. Les données sont partitionnées et répliquées dans un cluster, afin d'offrir scalabilité et disponibilité. C’est pourquoi il arrive souvent que les systèmes de stockage de type clé/valeur ne prennent pas en charge les transactions. Cependant, ils permettent d'augmenter les capacités des applications gérant des flux élevés de données non transactionnelles.
  • Systèmes de stockage de documents : les bases de données de documents stockent généralement des documents JSON, XML et BSON auto-descriptifs. Elles sont similaires aux systèmes de stockage de clés/valeurs mais, dans ce cas, une valeur est un document unique stockant toutes les données liées à une clé spécifique. Les principaux champs du document peuvent être indexés, afin d'accélérer leur récupération lorsque la clé n'est pas connue. Les documents peuvent avoir ou non la même structure.
  • Systèmes de stockage orientés colonnes (ou Wide-column stores) : Les bases de données NoSQL orientées colonnes stockent les données dans des tables composées de rangées et de colonnes similaires aux systèmes RDBMS, mais les noms et les formats de colonnes peuvent varier d’une rangée à l’autre dans la table. Les bases de données orientées colonnes regroupent des colonnes de données liées. Une requête peut extraire les données liées en une seule opération, car seules les colonnes associées à la requête sont récupérées. Dans un système RDBMS, les données se trouveraient dans différentes rangées stockées à différents emplacements sur le disque, ce qui exigerait plusieurs opérations sur le disque pour la récupération des données.
  • Systèmes de stockage de graphes : Une base de données orientée graphes utilise des structures de graphe pour stocker, mapper et rechercher des relations. Elle fournit la contiguïté sans index de sorte que les éléments adjacents soient liés les uns aux autres sans avoir recours à un index.

Les bases de données multi-modales utilisent une combinaison quelconque des quatre types décrits ci-dessus et, en conséquence, peuvent prendre en charge une plus grande variété d’applications.

Avantages de la technologie NoSQL

Les bases de données NoSQL offrent aux entreprises d’importants avantages par rapport aux systèmes RDBMS, notamment :

  • Scalabilité : Les bases de données NoSQL utilisent une méthodologie d’adaptation horizontale qui facilite et accélère l’ajout ou la réduction de capacité sans perturbation avec des ressources matérielles. Elles éliminent ainsi les coûts et la complexité considérables liés au sharding manuel qui est nécessaire lors de la tentative d’adaptation des systèmes RDBMS.
  • Performance : en ajoutant simplement des ressources matérielles, les entreprises peuvent augmenter les performances de leurs bases de données NoSQL. Cela permet aux entreprises de continuer à offrir aux utilisateurs une expérience fiable et rapide avec un retour sur investissement prévisible pour l’ajout de ressources, encore une fois sans les frais supplémentaires associés au sharding manuel.
  • Haute disponibilité : Les bases de données NoSQL sont généralement conçues pour garantir une disponibilité élevée et éviter la complexité associée à une architecture RDBMS typique reposant sur des nœuds primaires et secondaires. Certaines bases de données NoSQL « distribuées » utilisent une architecture sans maître qui distribue automatiquement les données, de façon uniforme, entre plusieurs ressources, de sorte que l’application reste disponible aussi bien pour les opérations de lecture que d’écriture, y compris en cas de défaillance d’un nœud.
  • Disponibilité universelle : En répliquant automatiquement les données sur plusieurs serveurs, datacenters ou ressources sur le cloud, les bases de données NoSQL distribuées peuvent réduire la latence et garantir l’utilisation des applications sans perturbation où que se trouvent les utilisateurs. Ces bases de données permettent également de réduire significativement la charge liée à la gestion de la base de données par rapport à la configuration manuelle des systèmes RDBMS, permettant ainsi aux équipes en charge des opérations de se concentrer sur d’autres priorités de l’entreprise.
  • Modélisation flexible des données : NoSQL permet d’implémenter des modèles de données flexibles et fluides. Les développeurs d’applications peuvent tirer parti des types de données et des options de requête les plus naturels pour le cas d’utilisation spécifique de l’application, plutôt que pour le schéma de base de données. Il en résulte une interaction plus simple entre l’application et la base de données et un développement plus rapide et plus agile.