تم تصميم قواعد البيانات العلائقية بموثوقية واتساق في جوهرها. ركز المهندسون الذين طوروها على نموذج المعاملات الذي يضمن الحفاظ دائمًا على المبادئ الأربعة لنموذج ACID. ومع ذلك ، فإن ظهور نموذج قاعدة بيانات جديد غير منظم يقلب ACID رأسًا على عقب. يتجنب نموذج قاعدة بيانات NoSQL النموذج العلائقي عالي التنظيم لصالح نهج تخزين مفتاح / قيمة مرن. يتطلب هذا النهج غير المنظم للبيانات بديلاً لنموذج ACID: نموذج BASE.
المبادئ الأساسية لنموذج حامض
هناك أربعة مبادئ أساسية لنموذج حامض:
- atomicityمن المعاملات يضمن أن كل معاملة قاعدة بيانات هي وحدة واحدة تتبنى نهج "كل شيء أو لا شيء" للتنفيذ. في حالة فشل أي عبارة في المعاملة ، يتم إرجاع المعاملة بالكامل.
- قواعد البيانات العلائقية تضمن أيضًا تناسقلكل معاملة مع قواعد عمل قاعدة البيانات. إذا كان أي عنصر من عناصر المعاملة الذرية سيعطل تناسق قاعدة البيانات ، فستفشل المعاملة بأكملها.
- يفرض محرك قاعدة البيانات العزلبين المعاملات المتعددة التي تحدث في نفس الوقت أو بالقرب منه. تحدث كل معاملة إما قبل أو بعد كل معاملة أخرى ، ولا يتم تغيير طريقة عرض قاعدة البيانات التي تراها المعاملة في بدايتها إلا من خلال المعاملة نفسها قبل إبرامها. يجب ألا ترى أي معاملة المنتج الوسيط لمعاملة أخرى.
- مبدأ ACID النهائي ، المتانة، يضمن أنه بمجرد أن تلتزم المعاملة بقاعدة البيانات ، يتم الاحتفاظ بها بشكل دائم من خلال استخدام النسخ الاحتياطية وسجلات المعاملات. في حالة حدوث فشل ، يمكن استخدام هذه الآليات لاستعادة المعاملات الملتزمة.
المبادئ الأساسية لل BASE
قواعد بيانات NoSQL ، من ناحية أخرى ، تحتضن المواقف التي يكون فيها نموذج ACID مبالغة أو قد يعيق ، في الواقع ، تشغيل قاعدة البيانات. بدلاً من ذلك ، تعتمد NoSQL على نموذج أكثر ليونة يُعرف ، بشكل مناسب ، باسم نموذج BASE. يستوعب هذا النموذج المرونة التي توفرها NoSQL والنهج المماثلة لإدارة ومعالجة البيانات غير المهيكلة. تتكون BASE من ثلاثة مبادئ:
- التوافر الأساسييركز نهج قاعدة بيانات NoSQL على توفر البيانات حتى في حالة وجود حالات فشل متعددة. يحقق ذلك باستخدام نهج موزع للغاية لإدارة قواعد البيانات. بدلاً من الاحتفاظ بمخزن بيانات كبير واحد والتركيز على تحمل الخطأ لذلك المتجر ، تنشر قواعد بيانات NoSQL البيانات عبر العديد من أنظمة التخزين بدرجة عالية من النسخ المتماثل. في حالة حدوث فشل غير مرجح في تعطيل الوصول إلى جزء من البيانات ، فإن هذا لا يؤدي بالضرورة إلى انقطاع كامل في قاعدة البيانات.
- حالة ناعمة. تتخلى قواعد بيانات BASE تمامًا عن متطلبات الاتساق الخاصة بنموذج ACID. أحد المفاهيم الأساسية وراء BASE هو أن تناسق البيانات هو مشكلة المطور ويجب ألا يتم التعامل معه بواسطة قاعدة البيانات.
- الاتساق النهائيالمطلب الوحيد الذي تمتلكه قواعد بيانات NoSQL فيما يتعلق بالاتساق هو أن تطلب في مرحلة ما في المستقبل أن تتقارب البيانات مع حالة متسقة. ومع ذلك ، لم يتم تقديم أي ضمانات حول موعد حدوث ذلك. هذا خروج كامل عن متطلبات الاتساق الفوري لـ ACID الذي يحظر تنفيذ المعاملة حتى اكتمال المعاملة السابقة وتقارب قاعدة البيانات إلى حالة متسقة.
في BASE ، قد يعني التوافر الأساسي أنك لا تتحكم حتى في مصادر البيانات. على سبيل المثال ، يمكنك الارتباط بمجموعات البيانات العامة لجزء من جهودك.
حالات الاستخدام النسبية
نموذج BASE ليس مناسبًا لكل موقف ، لكنه بالتأكيد بديل مرن لنموذج ACID لقواعد البيانات التي لا تتطلب التزامًا صارمًا بالنموذج العلائقي.
حالات الاستخدام الأمثل لقواعد البيانات التي تستخدم ACID تعتمد على بيانات منظمة للغاية مع مدخلات ومخرجات يمكن التنبؤ بها. وبالتالي ، تستفيد قواعد بيانات الموارد البشرية وقواعد بيانات البيع بالتجزئة والسجلات الطبية الإلكترونية من فحص الاتساق الداخلي القوي الذي يقدمه ACID.
ومع ذلك ، تعد حلول BASE أفضل للمواضيع الغامضة مثل تحليل المشاعر. على سبيل المثال ، يمكن لمشروع منظم BASE مسح موجز Twitter بحثًا عن الكلمات التي تشير إلى المشاعر بناءً على علامة تصنيف معينة. لم يتم تنظيم موجز Twitter بشكل جيد أو إنشاء مثيل له محليًا ، لكن دفق البيانات يقدم المعلومات التي تمت برمجتها في استعلامات حتى إذا لم يكن نطاق وطبيعة تلك البيانات مقيدًا بشكل واضح.
