İlişkisel olan ve olmayan veritabanları arasındaki fark nedir?
İlişkisel ve ilişkisel olmayan veritabanları, uygulamalar için iki veri depolama yöntemidir. İlişkisel veritabanı (veya SQL veritabanı), verileri satır ve sütunlardan oluşan tablolar biçiminde depolar. Sütunlar veri özniteliklerini içerir. Satırlarda ise veri değerleri yer alır. Farklı veri noktaları arasındaki bağlantı hakkında daha kapsamlı öngörüler elde etmek için tabloları ilişkisel bir veritabanında bağlayabilirsiniz. Diğer yandan, ilişkisel olmayan veritabanları (veya NoSQL veritabanları) verilere erişmek ve yönetmek için çeşitli veri modelleri kullanır. Özellikle büyük veri hacmi, düşük gecikme süresi ve esnek veri modelleri gerektiren uygulamalar için optimize edilmiştir. Bu gereksinimler, diğer veritabanlarının veri tutarlılığı kısıtlamalarının bir kısmı esnetilerek karşılanır.
İlişkisel veritabanları verileri nasıl depolar?
İlişkisel veritabanları verileri sütunların ve satırların bulunduğu tablolarda depolar. Her sütun belirli bir veri özniteliğini ve her satır da bu verilerin bir örneğini temsil eder.
Her tabloya, tabloyu benzersiz şekilde tanımlayan bir tanımlayıcı sütunu olan birincil anahtar verirsiniz. Tablolar arasında ilişki kurmak için birincil anahtarı kullanırsınız. Başka bir tabloda yabancı anahtar olarak, tablolar arasındaki satırları ilişkilendirmek için kullanırsınız.
İki tablo bağlandıktan sonra her ikisinden de tek bir sorgu ile veri alırsınız. İlişkisel veritabanı ile etkileşim kurmak için SQL sorguları yazarsınız.
Depolanan veri örneği
Örneğin, bir perakendecinin tüm ürünlerinin bir tablosunu oluşturduğunu hayal edin. Bu tabloda ürün adları, açıklamaları ve fiyatı için sütunlarınız olabilir. Başka bir tablo müşteriler, adları ve satın aldıklarıyla ilgili verileri içerir.
Aşağıdaki tablolar bu yaklaşımı göstermektedir.
| Ürün_kimliği (Birincil anahtar) |
Ürün_adı |
Ürün_maliyeti |
| Ü1 |
Ürün_A |
100 USD |
| P2 |
Ürün_B |
50 USD |
| P3 |
Ürün_C |
80 USD |
| Müşteri_kimliği |
Müşteri_adı |
Satın_alınan_öğe (Yabancı anahtar) |
| C1 |
Müşteri_A |
P2 |
| C2 |
Müşteri_B |
Ü1 |
| C3 |
Müşteri_C |
P3 |
İlişkisel olmayan veritabanları verileri nasıl depolar?
Şemasız verileri yönetme ve depolama biçimlerindeki farklılıklar nedeniyle birkaç farklı ilişkisel olmayan veritabanı sistemi bulunur. Şemasız veriler, ilişkisel veritabanlarının gerektirdiği kısıtlamalar olmadan depolanan verilerdir.
Şimdi ilişkisel olmayan veritabanlarının bazı yaygın türlerini açıklayacağız.
Anahtar-değer veritabanları
Anahtar-değer veritabanı, verileri anahtar-değer çiftlerinden oluşan bir koleksiyon olarak depolar. Bir çiftte, anahtar benzersiz bir tanımlayıcı görevi görür. Hem anahtarlar hem de değerler basit nesnelerden karmaşık bileşik nesnelere kadar her şey olabilir.
Anahtar-değer veritabanları hakkında bilgi edinin »
Belge veritabanları
Belge odaklı veritabanları, geliştiricilerin uygulama kodlarında kullandıkları aynı belge modeli biçimine sahiptir. Verileri esnek, yarı yapılandırılmış ve doğası gereği hiyerarşik olan JSON nesneleri olarak depolar.
Aşağıdaki örnek, bir belge veritabanında depolanan verilerin nasıl görünebileceğini gösterir.
| { company_name: "AnyCompany", address: {street: "1212 Main Street", city: "Anytown"}, phone_number: "1-800-555-0101", industry: ["food processing", "appliances"] type: "private", number_of_employees: 987 } |
Belge veritabanları hakkında bilgi edinin »
Grafik veritabanları
Grafik veritabanları, ilişkileri depolamak ve bunlarda gezinmek için amaca yönelik olarak tasarlanmışlardır. Veri varlıklarını depolamak için düğümleri, varlıklar arasındaki ilişkileri depolamak için de uçları kullanırlar.
Bir ucun daima bir başlangıç düğümü, bitiş düğümü, türü ve yönü bulunur. Örneğin, ana-alt öğe ilişkilerini, eylemleri ve sahiplik kavramını açıklayabilir.
Grafik veritabanları hakkında bilgi edinin »
Temel farklılıklar: ilişkisel olan ve olmayan veritabanları
İlişkisel olan ve olmayan veritabanları verileri çok farklı şekilde depolar ve yönetir. Aşağıdaki bölümlerde belirli farklılıklar gösterilmiştir.
Yapı
İlişkisel veritabanları verileri tablo biçiminde depolar ve veri varyasyonları ve tablo ilişkileriyle ilgili katı kurallara uyar. Veri bütünlüğünü ve tutarlılığını korurken yapılandırılmış verilerle ilgili karmaşık sorguları işlemenize olanak tanır.
İlişkisel olmayan veritabanları, değişen gereksinimleri olan veriler için daha esnek ve kullanışlıdır. Resimleri, videoları, belgeleri ve diğer yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmamış içerikleri depolamak için kullanabilirsiniz.
Veri bütünlüğü mekanizması
Bölünmezlik, tutarlılık, yalıtım ve dayanıklılık (ACID) veri işlemedeki hatalara veya kesintilere rağmen veritabanının veri bütünlüğünü koruma yeteneğini ifade eder.
İlişkisel veritabanı modeli, ACID özelliklerine sıkı bir şekilde uygundur. Bu, bir dizi sonuç operasyonunun her zaman birlikte tamamlanacağı anlamına gelir. Tek bir işlem başarısız olursa tüm işlem kümesi başarısız olur. Bu, her zaman veri doğruluğunu garanti eder.
Buna karşılık, ilişkisel olmayan veritabanları temel kullanılabilirlik, esnek durum ve nihai tutarlılık (BASE) için daha esnek bir model sunar.
İlişkisel olmayan veritabanları kullanılabilirliği garanti eder ancak anında tutarlılığı garanti etmez. Veritabanı durumu zamanla değişebilir ve sonunda tutarlı hale gelir. İlişkisel olmayan bazı veritabanları, performans veya başka ödünlerle ACID uygunluğu sunabilir.
Performans
İlişkisel veritabanlarının performansı disk alt sistemlerine bağlıdır. Veritabanı performansını artırmak için SSD'leri kullanabilir ve diski, yedekli bağımsız diskler dizisi (RAID) ile yapılandırarak optimize edebilirsiniz. En yüksek performansı elde etmek için dizinleri, tablo yapılarını ve sorguları da optimize etmeniz gerekir.
Buna karşılık, NoSQL veritabanlarının performansı ağ gecikmesine, donanım kümesi boyutuna ve çağıran uygulamaya bağlıdır. İlişkisel olmayan bir veritabanının performansını artırmanın birkaç yolu vardır:
- Küme boyutunu artırma
- Ağ gecikmesini en aza indirme
- Dizin ve önbellek
NoSQL veritabanları, bir ilişkisel veritabanına kıyasla belirli kullanım durumları için daha yüksek performans ve ölçeklenebilirlik sunar.
Ölçek
İlişkisel bir veritabanı sisteminin katı şeması, geniş ölçekte zorluklar ortaya çıkarabilir. Genellikle sunucuya daha fazla CPU veya RAM kaynağı ekleyerek dikey olarak ölçeklendirirsiniz. Salt okunur iş yükleri için verileri sunucular arasında çoğaltarak yatay olarak da ölçeklendirebilirsiniz. Ancak okuma-yazma iş yüklerine yönelik yatay ölçeklendirme için bölümleme ve parçalama gibi özel stratejiler gerekir.
Veritabanı parçalama hakkında bilgi edinin »
Buna karşılık, NoSQL veritabanları yüksek oranda ölçeklenebilirdir. İş yüklerini birçok düğüme daha kolay bir şekilde dağıtabilirsiniz. Bu veritabanları, daha küçük kümelere bölümleyerek ve kümeleri birden çok düğüme dağıtarak büyük veri hacmini işleyebilir.
İlişkisel olan ve olmayan veritabanları ne zaman kullanılır?
Verileriniz boyut, yapı ve erişim sıklığı açısından öngörülebilirse ilişkisel veritabanları en iyi seçimdir. Varlıklar arasındaki ilişkiler önemliyse ilişkisel bir veritabanı yönetim sistemini de tercih edebilirsiniz. Örneğin, karmaşık bir yapıya ve ilişkilere sahip büyük bir veri kümeniz varsa ilişkilerin analiz ve kullanım kolaylığı açısından öne çıkmasını istersiniz.
Aksine, ilişkisel olmayan bir model, şekil veya boyut olarak esnek olan veya gelecekte değişebilecek verileri depolamak için daha çok işe yarar.
Ayrıca bazı durumlarda, veri ilişkileri, tablo şeklindeki birincil ve yabancı anahtar biçimine tam olarak uymaz. Örneğin, bir sosyal medya ağındaki arkadaşları ve ilişkileri modellemek için bir ilişkisel veritabanında yüzlerce satır içeren bir tabloya ihtiyacınız olur.
Tersine, bu ilişkisel olmayan bir veritabanında tek bir satırda temsil edilebilir. Aşağıdaki örnek, ilişkisel olmayan bir veritabanında dört arkadaşı olan bir üyenin veri girişlerini gösterir.
| Member_id Friend_id M1 M2 M1 M3 M1 M4 M1 M5 |
{member name: "member 1" member friends: "member 2, member 3, member 4, member 5"} |
Farklılıkların özeti: ilişkisel olan ve olmayan veritabanları
| Kategori |
İlişkisel veritabanı |
İlişkisel olmayan veritabanı |
| Veri modeli |
Tablo biçiminde. |
Anahtar-değer, belge veya grafik. |
| Veri türü |
Yapılandırılmış. |
Yapılandırılmış, yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmamış. |
| Veri bütünlüğü |
Tam ACID uygunluğuyla yüksek. |
Nihai tutarlılık modeli. |
| Performans |
Sunucuya daha fazla kaynak eklenerek geliştirildi. |
Daha fazla sunucu düğümü eklenerek geliştirildi. |
| Ölçeklendirme |
Yatay ölçeklendirme, ek veri yönetimi stratejileri gerektirir. |
Yatay ölçeklendirme basittir. |
AWS, ilişkisel olan ve olmayan veritabanı gereksinimlerinizi nasıl destekleyebilir?
Amazon Web Services (AWS), ilişkisel olan ve olmayan veritabanı gereksinimleri için birçok hizmet sunar.
İlişkisel veritabanları için AWS hizmetleri
Amazon İlişkisel Veritabanı Hizmeti (Amazon RDS), bulutta ilişkisel veritabanları kurmayı, çalıştırmayı ve ölçeklendirmeyi basitleştiren bir yönetilen hizmetler topluluğudur. Bulut veritabanları performans, ölçek ve maliyet verimliliği gibi birçok avantaj sunar. Aşağıdakiler gibi ilişkisel veritabanı altyapıları kullanabilirsiniz:
- SQL Server'ın birden çok sürümünü (2014, 2016, 2017 ve 2019) dağıtmak üzere SQL Server İçin Amazon RDS
- MySQL Community Edition'ın 5.7 ve 8.0 sürümlerini desteklemek üzere MySQL İçin Amazon RDS
- MariaDB Sunucusu 10.3, 10.4, 10.5 ve 10.6 sürümlerini desteklemek üzere MariaDB İçin Amazon RDS
Ayrıca Oracle İçin Amazon RDS iki farklı lisanslama modeline sahiptir. Yani Oracle lisanslarına sahip değilseniz ayrı olarak satın almanıza gerek yoktur.
İlişkisel olmayan veritabanları için AWS hizmetleri
AWS, tüm NoSQL gereksinimlerinizi karşılayacak çeşitli NoSQL veritabanı hizmetlerine de sahiptir. Aşağıda birkaç örnek verilmiştir:
- Amazon DynamoDB, her ölçekteki iş yükleri için tutarlı, on milisaniyenin altında gecikme süresi sağlayan anahtar-değer veritabanı hizmetidir.
- Amazon DocumentDB (MongoDB uyumlu), esnek ve yinelemeli geliştirme için güçlü ve kullanımı kolay API'lere sahip, belge odaklı, popüler bir veritabanıdır.
- Amazon MemoryDB, dayanıklı bir bellek içi veritabanı hizmetidir. Ultra hızlı performans için mikrosaniyelik okuma ve yazma gecikmesi sağlar.
- Amazon Neptune, yüksek performanslı grafik uygulamaları oluşturmak ve çalıştırmak için tam olarak yönetilen bir grafik veritabanı hizmetidir.
- Amazon OpenSearch Hizmeti, makine tarafından oluşturulan verilerin neredeyse gerçek zamanlı görselleştirmelerini ve analizlerini sağlamak için özel olarak tasarlanmıştır.
Hemen bir hesap oluşturarak AWS'de ilişkisel olan ve olmayan veritabanlarını kullanmaya başlayın.
