[ Node.js 숙련주차1 (1-0)] noSQL vs SQL

 
SQL 
"Structured Query Language" SQL은 1970년대부터 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)에서 데이터를 관리하는 데 널리 사용되어 온 프로그래밍 언어. 스토리지 비용이 비쌌던 초기에는 SQL 데이터베이스가 데이터 중복을 줄이는 데 중점을 두었다.

오늘날에도 SQL은 다양한 방식으로 연결된 행과 테이블에 데이터가 저장되는 관계형 데이터베이스를 쿼리하는데 사용된다. 하나의 테이블 레코드는 다른 레코드 또는 다른 많은 레코드와 연결될 수 있고 테이블과 다른 많은 레코드들 간에 많은 관계를 형성할 수 있다. 빠른 데이터 저장 및 복구를 제공하는 이러한 관계형 데이터베이스는 대량의 데이터와 복잡한 SQL 쿼리로 처리가 가능하다.
 
NoSQL
NoSQL 은 비관계형 데이터베이스. 즉, SQL 데이터베이스와 다른 구조(행과 열이 아님)를 허용하고 데이터에 가장 적합한 형식을 사용할 수 있어 유연성이 더 높다. NoSQL이라는 용어는 2000년대 초반까지 만들어지지 않았다. NoSQL 데이터베이스는 일부 SQL 명령을 지원하기 때문에 시스템이 SQL을 사용하지 않는다는 의미는 아니다. 보다 정확하게는 "NoSQL"을 "SQL뿐만 아니라"로 정의하는 경우도 있다.

 

( 아래의 영상을 통해 SQL과  NoSQL의 차이를 더 알아봐도 좋을 것 같아 함께 첨부했다. )

YOUTUBE IBM [ SQL vs. NoSQL: What's the difference?]

[ SQL ]

 

▸ SQL 작동방식
SQL 데이터베이스는 구조화된 데이터 또는 변수와 앤터티 사이에 관계가 있는 데이터를 처리하는 데 유용.
( * 여기서 앤터티 Entity란? : https://coding-factory.tistory.com/870 참조 )
 
▸ 확장성
일반적으로 SQL 데이터베이스는 수직으로 확장할 수 있다. 즉, 더 많은 CPU, RAM 또는 SSD 기능 을 추가하는 더 큰 서버로 마이그레이션하여 서버의 로드를 늘릴 수 있다. 수직적 확장성이 가장 자주 사용되지만, SQL 데이터베이스는 분할 또는 분할 논리를 통해 수평적으로 확장할 수도 있지만 제대로 지원되지는 않는다.
 
▸ 구조
SQL 데이터베이스 스키마는 열 또는 속성과 레코드 행이 있는 테이블을 사용하여 관계형, 테이블 형식 방식으로 데이터를 구성합니다. SQL은 엄격하게 사전 정의된 스키마로 작동하기 때문에 SQL 데이터베이스를 시작하기 전에 데이터를 구성하고 구조화해야 한다.
 
▸ 속성
SQL을 사용하는 RDBMS는 ACID라는 약어로 알려진 네 가지 속성을 나타내야 합니다. 이를 통해 트랜잭션이 성공적으로 처리되고 SQL 데이터베이스의 안정성이 높아진다.

 원자성: 모든 트랜잭션은 완전히 성공하거나 실패해야 하며 시스템 오류가 발생하더라도 부분적으로 완료된 상태로 둘 수 없다.
일관성: 데이터베이스는 모든 단계에서 손상을 검증하고 방지하는 규칙을 따라야 한다.

 격리: 동시 트랜잭션은 서로 영향을 미칠 수 없다.

 내구성: 트랜잭션은 최종적이며 시스템 오류라도 전체 트랜잭션을 "롤백"할 수 없다.
 

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[ NoSQL ]
 

▸  NoSQL 작동 방식
SQL과 달리 NoSQL 시스템을 사용하면 데이터베이스 내에서 다양한 데이터 구조로 작업할 수 있다. 구조화되지 않은 데이터에 대한 동적 스키마를 허용하므로 데이터를 사전 계획하고 구성할 필요가 적고 수정이 더 쉽다. NoSQL 데이터베이스를 사용하면 새로운 속성과 필드를 추가할 수 있을 뿐만 아니라 데이터베이스 전체에서 다양한 구문을 사용할 수 있다.
 
 
▸  확장성
NoSQL 데이터베이스는 수평적으로 더 잘 확장된다. 즉, 로드를 늘리기 위해 필요에 따라 추가 서버나 노드를 추가할 수 있다.

 
▸  구조
NoSQL 데이터베이스는 관계형이 아니므로 데이터를 행과 테이블에만 저장하지 않는다. 
대신 일반적으로 다음 네 가지 유형의 구조 중 하나에 속한다.

열 중심에서는 데이터가 행이 아닌 거의 무제한의 열로 그룹화된 셀에 저장됩니다.
키-값 저장소는 연관 배열(사전 또는 맵이라고도 함)을 데이터 모델로 사용. (이 모델은 데이터를 키-값 쌍의 컬렉션으로 나타낸다.)
문서를 사용하여 XML, YAML, JSON(JavaScript Object Notation) 및 BSON을 포함한 표준 형식으로 데이터를 보관하고 인코딩하는 문서 저장소. 단일 데이터베이스 내의 문서가 다양한 데이터 유형을 가질 수 있다는 이점이 있다.
그래프 데이터베이스 - 서로 다른 데이터 세트가 서로 어떻게 관련되어 있는지 보여주는 그래프의 데이터를 나타낸다. Neo4 j, RedisGraph(Redis에 내장된 그래프 모듈) 및 OrientDB는 그래프 데이터베이스 예시.
 
 
▸  속성
SQL은 ACID 속성을 요구하지만 NoSQL은 CAP 이론을 따른다.
(IBM의 DB2, MongoDB, AWS의 DynamoDB 및 Apache의 CouchDB와 같은 일부 NoSQL 데이터베이스도 ACID 규칙을 통합하고 따를 수 있음)

CAP 이론에 따르면 분산 데이터 시스템은 다음 세 가지 속성(약어 CAP를 형성함) 중 두 가지만 동시에 보장할 수 있는 절충안을 허용한다.

일관성: 모든 요청은 최신 결과나 오류를 수신합니다. 
MongoDB는 강력한 일관성을 갖춘 시스템의 한 예인 반면 Cassandra와 같은 다른 시스템은 최종 일관성을 제공합니다.
가용성: 모든 요청에는 오류가 없는 결과가 있습니다.
파티션 허용 오차 : 노드 간의 지연이나 손실로 인해 시스템 작동이 중단되지 않습니다.
 
관련URL : https://www.ibm.com/blog/sql-vs-nosql/

SQL vs. NoSQL Databases: What's the Difference? - IBM Blog

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유튜브 조코딩님의 영상을 보고 한 번 더 내용을 정리해 보았다.

YOUTUBE 조코딩 [ 데이터베이스? SQL? NoSQL? 4분만에 정리해드립니다.]

 

▸ 데이터베이스란? 
여러 사람이나 프로그램이 데이터를 쉽게 공유하기 위해 체계적으로 관리되는 데이터의 집합을 '데이터베이스'라고 한다.
 
이런 데이터베이스를 관리하는 시스템을 'DBMS'라고 부르고 데이터의 특성에 따라 효율적으로 관리되는 다양한 종류의  존재한다.
그것을 관계형 데이터베이스, 즉 'SQL DB'와 나머지인 'NoSQL DB'로 나누어 부르기로 했다.
 
▸  SQL이란 관계형 데이터베이스와 상호작용할 때 사용하는 언어( =RDB)로
행과 열의 형태로 저장( 엑셀과 유사하다고 볼 수 있음) 된다.
가장 많이 사용되는 데이터 베이스의 유형이다.
스키마(Shema)라는 틀에 맞추어서 데이터가 저장되어 체계적이고 안정적이다.
대표적으로 MySQL, PostgreSQL, SQLite, ORCLEDB이 있다.
 
▸ 반대인 NoSQL은, 
스키마(Shema)가 정해지지 않아 유연성 확장성 성능 측면에서 효과적이다.
다양한 종류가 있다.
대표적으로 ( key-value, Document, Graph, mongoDB, AmzonDocmentDB )
key-value를 예로 들면, python 딕셔너리의 형태를 가진다. 즉 단순한 형태로 속도가  빠르다는 장점이 있다.
Graph는 node의 속성별로 데이터를 저장하는 방식으로 SNS 및 추천엔진을 위한 DB에 주로 사용된다. 
활용도에 맞게 사용을 하면 된다는 장점이 있다.