Was Sie über NoSQL-Datenbanken wissen sollten
NoSQL-Datenbanken sind in der heutigen IT-Landschaft ein weit verbreitetes Werkzeug für vielfältige Anwendungen.
Aber was genau ist eine NoSQL-Datenbank? Wie unterscheidet sie sich von den traditionellen relationalen Datenbanken? Und welche NoSQL-Datenbanken sind für Ihre Projekte am besten geeignet?
Im Folgenden werden wir diese Fragen beantworten und Ihnen einen umfassenden Einblick in die Welt der NoSQL-Datenbanken geben.
Was ist eine NoSQL-Datenbank?
Eine NoSQL-Datenbank unterscheidet sich grundlegend von relationalen Datenbanken in der Art und Weise, wie sie Daten speichert.
Der Begriff NoSQL wird oft als „Not only SQL“ oder „Non-SQL“ interpretiert, was auf die Abwesenheit einer strikten Tabellenstruktur hindeutet.
In einer NoSQL-Datenbank liegen die Daten in einer unstrukturierten Form vor.
Warum sind NoSQL-Datenbanken so beliebt?
Die Nachfrage nach NoSQL-Datenbanken steigt kontinuierlich, da sie im Vergleich zu herkömmlichen relationalen Datenbanken zahlreiche Vorteile bieten. Besonders im Cloud-Umfeld erweisen sie sich als leistungsstark, da sie große Datenmengen effizient verarbeiten können.
Obwohl NoSQL-Datenbanken technisch gesehen mehr Speicherplatz benötigen können, werden diese Kosten durch andere Vorteile aufgewogen.
Zusätzlich gibt es zahlreiche Tools zur Datenbankverwaltung und SQL-Optimierung, die den Umgang mit diesen Datenbanken erheblich vereinfachen.
Vorteile von NoSQL und ihre Anwendungsbereiche
NoSQL-Datenbanken zeichnen sich durch ihre Geschwindigkeit bei Abfragen aus, insbesondere bei sehr großen Datenmengen, da sie ohne Joins arbeiten und für spezifische Anfragen optimiert werden können.
Alle Daten werden hier zusammengefasst, was den Zugriff deutlich beschleunigt.
Neben der Leistungssteigerung bieten NoSQL-Datenbanken noch weitere Vorzüge:
- Flexibles Datenmodell: Die schnelle Anpassung und Iteration von Datenbanken ermöglicht es, neue Funktionen nahtlos zu integrieren. Änderungen in den Anforderungen stellen kein Problem dar.
- Scale-out: Anstatt die Serverspezifikationen zu erhöhen, können Sie weitere Server hinzufügen, um die Daten zu verteilen und die Kapazität zu erweitern.
- Entwicklerfreundlichkeit: Die Datenstrukturen einiger NoSQL-Datenbanken ähneln denen gängiger Programmiersprachen, was die Entwicklungszeit verkürzt.
NoSQL-Datenbanken sind der neue Standard bei der Verwaltung großer Datenmengen, aber sie eignen sich auch für kleinere Projekte, die in Zukunft skalieren sollen. Ihre Flexibilität und Entwicklerfreundlichkeit machen sie zu einer guten Wahl.
Anwendungsbereiche sind unter anderem die Speicherung von Gesundheitsdaten und Finanzdienstleistungen.
Lassen Sie uns nun einige der besten NoSQL-Datenbanken für moderne Projekte betrachten.
Obwohl MongoDB oft als erste Wahl gilt, gibt es je nach den Anforderungen Ihres Projekts möglicherweise bessere Alternativen. Hier sind einige der Top-NoSQL-Datenbanken:
RavenDB
RavenDB ist eine solide NoSQL-Dokumentendatenbank mit Unterstützung für ACID-Transaktionen, die sie schon lange vor MongoDB angeboten hat.
Sie ist verfügbar für Windows, Linux, macOS (Intel), Raspberry Pi und Docker. Ihre Cloud-Hosting-Lösung bietet eine API zur Automatisierung und einfachen Verwaltung.
RavenDB unterstützt eine Multi-Modell-Architektur und bietet auch Graph-Abfragen an.
Die intuitive Benutzerführung ermöglicht eine einfache Nutzung der Abfragesprache. Die Integration mit relationalen Datenbanken und die Benutzerfreundlichkeit machen es auch für Nicht-Entwickler zugänglich.
Mit der Community-Lizenz oder einer Cloud-Instanz können Sie kostenlos starten. Es gibt zwar Einschränkungen bei bestimmten Funktionen, aber für kleinere Projekte und Prototypen ist es ausreichend.
Couchbase
Couchbase ist eine zuverlässige Lösung für Cloud-, On-Premises-, Hybrid-, verteilte Cloud- und Edge-Computing-Umgebungen.
Sie konzentriert sich auf Leistung, bietet aber auch eine flexible JSON-Schema-Unterstützung und integrierte SDKs für Java, .NET, Scala, Go, JavaScript und Python.
Couchbase unterstützt verteilte ACID-Transaktionen und verfügt über ein speicherorientiertes Hochleistungsdesign. Die elastische, multidimensionale Skalierungsarchitektur ermöglicht Scale-up- und Scale-out-Ansätze.
Couchbase eignet sich besonders gut für mobile und IoT-Anwendungen.
OrientDB
OrientDB ist eine der ersten Open-Source-NoSQL-Datenbanken mit Multi-Modell-Funktionen, die Diagramme und Dokumente kombiniert.
Sie ist ACID-kompatibel und unterstützt eine Vielzahl von Anwendungsfällen. Die Community-Edition ist kostenlos erhältlich, während die Enterprise Edition kostenpflichtig ist.
Die Enterprise Edition ist als Add-on zur Open-Source-Version erhältlich, wodurch der Übergang von einer On-Premise-Bereitstellung zu einer Enterprise-Umgebung einfach wird.
ArangoDB
ArangoDB ist eine beliebte Option für Unternehmen, da sie Daten für Diagramme, Dokumente und die Suche speichern kann.
Sie unterstützt auch ein Dokumentenmodell mit Multi-Modell-Funktionalitäten. Anstelle von JSON verwendet ArangoDB eine eigene SQL-ähnliche Abfragesprache (AQL) für komplexe Anfragen.
Sie erhalten Unterstützung für die bedarfsgerechte Skalierung und Nutzung.
Die Community Edition ist kostenlos und als On-Premise-Angebot für Windows, Linux, macOS, Docker und SUSE verfügbar.
ArangoDB bietet auch eine vollständig verwaltete Cloud-Bereitstellung mit der Bezeichnung ArangoDB OASIS, inklusive einer kostenlosen Testversion. Die Enterprise Edition kann auch kostenlos zum Testen heruntergeladen werden.
Neo4j
Neo4j ist eine NoSQL-Datenbank, die sich auf die Speicherung von Diagrammdaten konzentriert. Sie eignet sich, wenn Sie einen tieferen Kontext für Ihre Analysen benötigen.
Wie andere Datenbanken legt auch Neo4j Wert auf Leistung, Zuverlässigkeit und Datenintegrität. Der Fokus auf reichhaltige Inhalte kann die ML-Genauigkeit erhöhen und bessere Vorhersagen ermöglichen.
ACID-Transaktionen werden ebenfalls unterstützt. Es gibt Integrationsunterstützung mit React, GraphQL, Vue und anderen Open-Source-Frameworks.
Es gibt verschiedene Angebote für Managed-Cloud-Lösungen sowie einige Produkte für lokale oder Remote-Projekte. Der Einstieg ist kostenlos möglich.
Apache Cassandra
Apache Cassandra ist eine verteilte Open-Source-NoSQL-Datenbank. Sie ist bekannt für ihre Skalierbarkeit und hohe Verfügbarkeit bei hoher Leistung.
Da sie sich nicht auf unterschiedliche Datenmodelle konzentriert, müssen Sie CQL und Gremlin erlernen, um mit Diagrammdaten zu arbeiten.
Apache Cassandra bietet umfangreiche Skalierbarkeit, Kontrolle, Sicherheit und mehr. ACID-Transaktionen werden jedoch nicht unterstützt, stattdessen können Sie die Konsistenz der Transaktion selbst definieren.
Es werden verschiedene Cloud-Angebote angeboten, einschließlich einer vollständig verwalteten Lösung.
MongoDB
Hier ist eine kurze Beschreibung von MongoDB:
MongoDB ist eine NoSQL-Datenbankplattform, die ACID-Transaktionen unterstützt, obwohl sie diese Unterstützung später als einige Konkurrenten wie RavenDB eingeführt hat. Trotzdem hat sie sich in der Branche etabliert.
Es gibt eine kostenlose Open-Source-Community-Edition und eine kostenpflichtige Version mit erweiterten Funktionen. Es werden flexible Preispläne angeboten, einschließlich einer kostenlosen serverlosen und einer Shared-Option.
MongoDB bietet auch „Realm“ zur Unterstützung der schnellen Entwicklung von mobilen Anwendungen.
MarkLogic Datenbank
MarkLogic Server ist eine Multi-Modell-Datenbank mit NoSQL-Funktionen, die relationale Ansichten und semantische Daten ermöglicht.
Sie können die Datenbank kostenlos testen, indem Sie sich für eine Demo oder die kostenlose Developer Edition entscheiden. Es gibt auch Angebote für Unternehmen und Cloud-Lösungen. MarkLogic Server ist nicht Open-Source, die MarkLogic Data Hub-Software hingegen ist Open-Source.
Wenn Sie eine NoSQL-Plattform benötigen, die auch Beziehungsdaten und Standard-SQL-Analysen unterstützt, könnte die MarkLogic-Datenbank eine gute Wahl sein.
Aerospike Datenbank 6
Aerospike Datenbank 6 ist eine NoSQL-Datenbank mit Multi-Modell-Funktionen und dem Fokus auf Echtzeitanwendungen.
Wenn Sie große Datenmengen verwalten und eine hohe Skalierbarkeit benötigen, ist Aerospike Database 6 eine geeignete Alternative. Sie nutzt eine verteilte Echtzeitdatenbank, um Konsistenz zu gewährleisten.
Wie Couchbase ermöglicht sie die Speicherung von Daten mithilfe von Arbeitsspeicher-, Flash- oder persistenten Speicherarchitekturen.
Aerospike bietet keine kostenlosen Versionen an, Sie können aber eine Testversion anfordern. Im Rahmen der kostenpflichtigen Angebote steht Ihnen auch ein verwalteter Cloud-Service zur Verfügung.
Zusätzlich zu diesen führenden Anbietern gibt es auch einige der besten Cloud-Datenbanken, die Sie in Betracht ziehen sollten:
Amazon DynamoDB
Amazon DynamoDB ist eine vollständig verwaltete, serverlose NoSQL-Datenbank mit guter Unterstützung für Skalierbarkeit.
Sie ist eine ausgezeichnete Wahl, wenn Sie bereits AWS-Dienste von Amazon nutzen.
Azure Cosmos DB
Azure Cosmos DB ist eine weitere vollständig verwaltete NoSQL-Datenbank, die von Microsoft für die moderne App-Entwicklung entwickelt wurde.
Als serverloser Datenbankdienst eignet sie sich für eine Vielzahl von Anwendungsfällen und bietet hervorragende Skalierbarkeitsoptionen. Wenn Sie bereits Azure-Dienste nutzen, ist die Integration nahtlos.
Datastore
Datenspeicher ist die vollständig verwaltete NoSQL-Lösung von Google. Da viele moderne Projekte verschiedene Google-Dienste nutzen, kann dies eine einfache Empfehlung sein.
Die richtige NoSQL-Datenbank für Ihr Projekt
Jede der aufgeführten NoSQL-Plattformen bietet individuelle Vorteile.
Sie haben die Wahl zwischen mehreren Modellen, Dokumenten, Diagrammen, Suchfunktionen, Indizes, SQL-ähnlichen Beziehungen und mehr. Die meisten Programme bieten Testversionen an, bevor Sie sich entscheiden. Wenn Sie eine selbstgehostete Option bevorzugen, ist es ratsam, ein Produkt mit einer Open-Source-Community-Edition zu wählen.
Wenn Sie keine Kompromisse eingehen wollen, ist eine vollständig verwaltete Lösung empfehlenswert.
Sie können sich auch über die Unterschiede zwischen SQL und NoSQL informieren, um die richtige Wahl für Ihr Projekt zu treffen.