NoSQL Verilənlər Bazaları
NoSQL ("Not Only SQL" və ya "Non-SQL"), ənənəvi relyasion verilənlər bazalarından (RDBMS) fərqli olaraq, strukturlaşdırılmamış, yarı-strukturlaşdırılmış və ya qeyri-relyasion verilənlərlə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş verilənlər bazası texnologiyalarıdır. NoSQL verilənlər bazaları, böyük həcmli məlumatların emalı, yüksək miqyaslanabilirlik və çevik məlumat modelləri tələb edən müasir tətbiqlər üçün yaradılmışdır.
NoSQL-in Əsas Xüsusiyyətləri
1. Schema-less (Sxemasız) Dizayn
- Təsvir: Məlumat strukturu əvvəlcədən təyin edilmir, dinamik şəkildə dəyişə bilər.
- Üstünlüklər: Tətbiq inkişaf etdikcə məlumat modelini asanlıqla dəyişdirmək mümkündür.
- Nümunə: MongoDB-də eyni kolleksiyada müxtəlif sahələrə malik sənədlər saxlamaq mümkündür.
2. Horizontal Scalability (Üfüqi Miqyaslanabilirlik)
- Təsvir: Sistem yükünü bir neçə server arasında paylaşdırmaq imkanı.
- Üstünlüklər: Böyük həcmli məlumatları və yüksək yazı/oxu əməliyyatlarını idarə etmək qabiliyyəti.
- Nümunə: Cassandra-nın ring arxitekturası, MongoDB-nin sharding xüsusiyyəti.
3. High Availability (Yüksək Əlçatanlıq)
- Təsvir: Sistem nasazlıqlarına baxmayaraq xidmətin davamlılığını təmin etmək.
- Üstünlüklər: Daha etibarlı sistem, daha az dayanma vaxtı.
- Nümunə: Cassandra-nın multi-master replikasiyası, MongoDB-nin replica set-ləri.
4. Eventual Consistency (Sonrakı Uyğunluq)
- Təsvir: Məlumat dərhal bütün node-larda sinxronlaşdırılmır, amma vaxt keçdikcə uyğunlaşır.
- Üstünlüklər: Daha yüksək performans və əlçatanlıq.
- Nümunə: DynamoDB-nin eventual consistency rejimi.
NoSQL Verilənlər Bazası Növləri
1. Key-Value Stores (Açar-Dəyər Bazaları)
- Təsvir: Sadə açar-dəyər cütlüklərini saxlayan verilənlər bazaları.
- Xüsusiyyətlər:
- Ən sadə NoSQL strukturu
- Çox yüksək performans
- Minimal sorğu imkanları
- İstifadə sahələri:
- Session management
- User preferences
- Shopping carts
- Real-time analytics
- Populyar texnologiyalar:
- Redis
- Amazon DynamoDB
- Riak
- Memcached
In-Memory Key-Value Stores (Yaddaşda Açar-Dəyər Bazaları)
- Təsvir: Məlumatları diskdə deyil, RAM-da saxlayan açar-dəyər bazaları.
- Xüsusiyyətlər:
- Ultra-yüksək performans
- Məhdud davamlılıq (persistence)
- Yüksək sürətli keşləmə
- İstifadə sahələri:
- Caching
- Real-time analytics
- Message brokers
- Populyar texnologiyalar:
- Redis
- Memcached
- Hazelcast
2. Document Stores (Sənəd Bazaları)
- Təsvir: JSON, BSON və ya XML kimi formatda sənədləri saxlayan verilənlər bazaları.
- Xüsusiyyətlər:
- Hər sənəd müxtəlif struktura malik ola bilər
- Sənədlər daxilində iyerarxik məlumat
- İndeksləmə və sorğu imkanları
- İstifadə sahələri:
- Content management
- E-commerce
- User profiles
- Game data
- Populyar texnologiyalar:
- MongoDB
- CouchDB
- Amazon DocumentDB
- Firebase Firestore
3. Wide-Column Stores (Geniş Sütun Bazaları)
- Təsvir: Məlumatları sütunlar şəklində saxlayan, yüksək miqyaslı verilənlər bazaları.
- Xüsusiyyətlər:
- Sütun ailəsi konsepsiyası
- Yüksək yazma/oxuma performansı
- Böyük həcmli məlumatlar üçün optimallaşdırılmış
- İstifadə sahələri:
- Time-series data
- IoT
- Weather data
- Financial analytics
- Populyar texnologiyalar:
- Apache Cassandra
- HBase
- Google Bigtable
- ScyllaDB
4. Graph Databases (Qraf Bazaları)
- Təsvir: Məlumatları node-lar və əlaqələr (edges) şəklində saxlayan verilənlər bazaları.
- Xüsusiyyətlər:
- Əlaqələr birinci dərəcəli vətəndaşlardır
- Mürəkkəb əlaqələri effektiv şəkildə təsvir edir
- Traversal sorğuları üçün optimallaşdırılmış
- İstifadə sahələri:
- Social networks
- Recommendation engines
- Fraud detection
- Knowledge graphs
- Populyar texnologiyalar:
- Neo4j
- Amazon Neptune
- JanusGraph
- OrientDB
5. Time Series Databases (Zaman Seriyası Bazaları)
- Təsvir: Zaman ilə əlaqəli məlumatları saxlamaq və analiz etmək üçün optimallaşdırılmış bazalar.
- Xüsusiyyətlər:
- Zaman damğalı məlumatlar
- Yüksək yazma sürəti
- Zaman əsaslı sorğular üçün optimallaşdırılmış
- İstifadə sahələri:
- IoT sensor data
- System monitoring
- Financial trading
- Weather forecasting
- Populyar texnologiyalar:
- InfluxDB
- Prometheus
- TimescaleDB
- Amazon Timestream
NoSQL vs RDBMS: Müqayisə
| Xüsusiyyət | NoSQL | RDBMS |
|---|---|---|
| Məlumat Modeli | Sxemasız, çevik | Sabit sxema, strukturlaşdırılmış |
| Miqyaslanabilirlik | Horizontal (üfüqi) | Əsasən vertical (şaquli) |
| Consistency | Əsasən eventual consistency | ACID xüsusiyyətləri |
| Sorğu Dili | Texnologiyaya görə dəyişir | SQL (standartlaşdırılmış) |
| Əlaqələr | Əlaqələr olmaya bilər | Foreign keys ilə əlaqələr |
| İstifadə sahəsi | Big data, real-time web apps | Strukturlaşdırılmış biznes məlumatları |
| Tranzaksiyalar | Məhdud və ya yoxdur | Tam dəstəklənir |
NoSQL-in Üstünlükləri
1. Flexibility (Çeviklik)
- Təsvir: Schema-less dizayn, məlumat modelinin asanlıqla dəyişdirilməsinə imkan verir.
- Faydaları: Tətbiq tələbləri dəyişdikcə, verilənlər bazası strukturunu dəyişdirmək üçün miqrasiyalara ehtiyac olmur.
- Nümunə: Yeni sahələr əlavə etmək üçün ALTER TABLE əmrlərinə ehtiyac yoxdur.
2. Scalability (Miqyaslanabilirlik)
- Təsvir: Horizontal scaling vasitəsilə sistem resurslarını asanlıqla artırmaq imkanı.
- Faydaları: Böyük həcmli məlumatları və yüksək trafiki idarə etmək qabiliyyəti.
- Nümunə: Cassandra cluster-inə yeni node-lar əlavə edərək yazma/oxuma əməliyyatlarını miqyaslandırmaq.
3. Performance (Performans)
- Təsvir: Spesifik iş yükləri üçün optimallaşdırılmış performans.
- Faydaları: Daha sürətli yazma/oxuma əməliyyatları, aşağı latency.
- Nümunə: Redis-in in-memory strukturu ilə millisaniyələrlə ölçülən cavab vaxtları.
4. Availability (Əlçatanlıq)
- Təsvir: Distributed arxitektura sayəsində yüksək əlçatanlıq.
- Faydaları: Sistem nasazlıqlarına qarşı daha dözümlü, daha az dayanma vaxtı.
- Nümunə: MongoDB replica set-ləri avtomatik failover təmin edir.
NoSQL-in Çatışmazlıqları
1. Consistency Challenges (Uyğunluq Problemləri)
- Təsvir: CAP teoreminə görə, NoSQL sistemləri adətən consistency-dən güzəşt edir.
- Nəticələri: Stale data (köhnəlmiş məlumat) problemi, eventual consistency-nin idarə edilməsi çətinliyi.
- Nümunə: Distributed sistemdə bir node-da yazılan məlumatın digər node-larda dərhal görünməməsi.
2. Query Limitations (Sorğu Məhdudiyyətləri)
- Təsvir: SQL-in güclü sorğu imkanlarının olmaması.
- Nəticələri: Mürəkkəb sorğuların yazılması və optimallaşdırılması çətinliyi.
- Nümunə: JOIN əməliyyatlarının olmaması və ya məhdud olması.
3. Transaction Support (Tranzaksiya Dəstəyi)
- Təsvir: Tam ACID tranzaksiyalarının olmaması və ya məhdud olması.
- Nəticələri: Mürəkkəb biznes əməliyyatlarının idarə edilməsi çətinliyi.
- Nümunə: Multi-document tranzaksiyaların məhdudiyyətləri.
4. Maturity (Yetkinlik)
- Təsvir: Bəzi NoSQL texnologiyaları nisbətən yeni və daha az yetkindir.
- Nəticələri: Daha az sənədləşdirmə, daha az tooling, daha az təcrübəli mütəxəssislər.
- Nümunə: Yeni versiyalarda stabillik problemləri, feature dəyişiklikləri.
NoSQL-in İstifadə Halları
Uyğun İstifadə Halları
- Big Data: Petabaytlarla məlumatın saxlanması və emalı.
- Real-time Web Applications: Sosial media, online gaming, real-time analytics.
- Content Management: Bloqlar, CMS sistemləri, media platformaları.
- IoT: Sensor məlumatlarının toplanması və emalı.
- Mobile Applications: Offline-first tətbiqlər, sürətli sinxronizasiya.
Uyğun Olmayan İstifadə Halları
- Complex Transactions: Bank əməliyyatları, maliyyə sistemləri.
- Legacy System Integration: SQL əsaslı köhnə sistemlərlə inteqrasiya.
- Complex Reporting: Mürəkkəb analitik hesabatlar, BI sistemləri.
- Strong Consistency Requirements: Kritik biznes məlumatları, inventory management.
NoSQL Seçim Strategiyası
- İş tələblərini analiz edin: Məlumat strukturu, həcmi, sorğu nümunələri, miqyaslanabilirlik ehtiyacları.
- Məlumat modelini müəyyən edin: Key-value, document, column, graph?
- Consistency tələblərini qiymətləndirin: ACID lazımdır, yoxsa eventual consistency kifayətdir?
- Performans hədəflərini təyin edin: Latency, throughput, concurrent users.
- Ekosistem və inteqrasiya ehtiyaclarını nəzərə alın: Mövcud sistemlər, tooling, komanda təcrübəsi.