NoSQL-Datenbanken: Vorteile, Typen und Anwendungsfälle

NoSQL-Datenbanken sind nicht-relationale Datenbankmanagementsysteme, die Daten speichern und abrufen, ohne tabellenbasierte relationale Datenbankstrukturen zu verwenden. Sie sind für die Verarbeitung großer Mengen unstrukturierter oder halbstrukturierter Daten konzipiert und bieten Flexibilität, Skalierbarkeit und hohe Leistung für bestimmte Datenmodelle und Anwendungsfälle.

Bei so vielen verschiedenen Möglichkeiten, Daten zu speichern und abzurufen, kann man mit der Fülle an Optionen leicht überfordert sein. Glücklicherweise sind NoSQL-Datenbanken eine praktische Option, um Ihre Datensätze zu strukturieren.

NoSQL bedeutete ursprünglich "Not SQL", hat sich aber zu "Not Only SQL" entwickelt, da viele NoSQL-Datenbanken jetzt SQL oder zumindest eine SQL-ähnliche Sprache unterstützen. NoSQL-Datenbanken ähneln den relationalen Datenbanken in Bezug auf den Komfort. Sie sind jedoch eine Art von nicht-relationaler Datenbank, die keine Spalten, Zeilen oder Tabellen zur Organisation von Daten verwendet.

Wenn eine Datenbank sowohl relationale als auch einige NoSQL-Datenbanken oder mehr als eine NoSQL-Datenbank unterstützt, wird sie als "Multi-Model" bezeichnet. InterSystems IRIS^® beispielsweise ist sowohl relational als auch NoSQL und damit eine Multi-Modell-Datenbank.

Eine NoSQL-Datenbank speichert Daten in einer flexiblen, schemafreien Struktur und bietet eine verbesserte Geschwindigkeit und Skalierbarkeit, von der Ihr Unternehmen erheblich profitieren kann.

Sollten Sie also eine NoSQL-Datenbank verwenden oder nicht? In diesem Artikel werden die Vorteile, die Nachteile und die Frage, ob Sie umsteigen sollten oder nicht, erläutert.

NoSQL-Datenbanken werden bei Unternehmen, die große Datenmengen verwalten müssen, immer beliebter. Da es gut mit unstrukturierten Datensätzen arbeitet, eignet es sich besonders gut für jüngere Unternehmen.

Wussten Sie, dass zwei Drittel des Wertes, der in einem neuen Unternehmen geschaffen wird, durch die Skalierung entsteht? NoSQL-Datenbanken bieten ein einzigartiges Modell der horizontalen gegenüber der vertikalen Skalierung, das Unternehmen beim Wachstum hilft. Eine der Einschränkungen einiger SQL-Datenbanken besteht darin, dass sie nur vertikal skalieren können. Wenn zum Beispiel der Speicherplatz für Ihre Datensätze knapp wird, müssen Sie Ihre Hardware aufrüsten. Das kann schwierig sein, wenn Sie ein überdurchschnittlich hohes Kundenaufkommen haben und exponentiell wachsen.

Eine NoSQL-Datenbank bietet integriertes Sharding und ist nicht auf Tabellen zur Speicherung von Informationen angewiesen. So können etwaige Einschränkungen Ihres Datenbankservers einfach auf einen anderen Server übertragen werden. Dadurch werden die Speicherbeschränkungen gemildert und gleichzeitig wird sichergestellt, dass Sie immer noch spontan weitere Daten hinzufügen können.

NoSQL-Datenbanken lassen sich für nahezu jedes Geschäftsmodell skalieren. Eine Schlüsselkomponente für ihre hohe Leistung ist die Art und Weise, wie sie gebaut sind, um Lese- und Schreibvorgänge einfach zu verteilen.

Was bedeutet diese Funktion für Ihr Unternehmen? Die NoSQL-Datenbank führt Lese- und Schreibvorgänge auf einer einzelnen Dateneinheit schnell durch, was zu einer schnelleren Datenverfügbarkeit für Sie führt. Sie können Funktionen wie Caching, Sharding und Stapelverarbeitung hinzufügen, um den Datenabruf weiter zu beschleunigen.

NoSQL-Datenbanken werden manchmal auch als "schemafreie Datenbanken" bezeichnet, da sie nicht auf relationalen Tabellen basieren. Da diese Datenbankmodelle am besten für unstrukturierte oder halbstrukturierte Daten geeignet sind, benötigen sie nicht denselben starren Ansatz wie relationale Datenbanken.

Der größte Vorteil eines schemafreien Designs ist die Möglichkeit, jede beliebige Art von Daten zu speichern. Sie sind nicht durch Format oder Struktur eingeschränkt, so dass Sie schnell skalieren und die Daten noch schneller abrufen können.

Ein interessantes Merkmal der NoSQL-Datenbank ist, dass sie im Vergleich zu relationalen Datenbanken weniger Einschränkungen aufweist. Ihre Fähigkeit, große Mengen an halbstrukturierten Datensätzen über mehrere Datenmodelle hinweg zu verarbeiten, macht sie flexibel für alle Arten von Unternehmen.

Diese Flexibilität ist von unschätzbarem Wert für die schnelle Entwicklung neuer Daten sowie für die Bereitstellung.

Einige der Datenmodelle, die Sie mit einer NoSQL-Datenbank verwenden können, sind:

• Dokumentenorientierte Datenbank (Document Store)
• Schlüssel-Wert-Speicher (Key-Value Store)
• Wide-Column Store (spaltenorientierte Datenbank)
• Column-Family Store
• Graphen

Im nächsten Abschnitt erfahren Sie mehr über die verschiedenen Arten von NoSQL-Datenbanken und die Arten von Geschäftsmodellen, für die sie am besten geeignet sind.

Ein weiterer wichtiger Anreiz für NoSQL-Datenbanken sind die vielen Datenmodelle, die sie unterstützen können. Im Folgenden finden Sie einige, die Sie in Betracht ziehen können, wenn Sie den Wechsel vornehmen möchten.

Diese Art von Datenmodell ist unkompliziert und speichert Daten in einfachen Dokumenten. Dieses Modell eignet sich am besten für Daten, die in XML-, JSON- oder BSON-Formaten vorliegen. Viele Unternehmen bevorzugen dieses Modell, da es keinen großen Übersetzungsaufwand erfordert und die Schemata nicht mit jedem Dokument übereinstimmen müssen.

Andererseits bietet das Dokumentenspeichermodell nicht das höchste Maß an Sicherheit. Es besteht ein höheres Risiko der Datenbeschädigung, so dass Sie vielleicht ein anderes Modell in Betracht ziehen sollten, wenn Ihnen die Datensicherheit ein Anliegen ist.

Dokumentendatenbanken eignen sich gut für kleinere Unternehmen oder Unternehmen, die auf Content Marketing setzen. InterSystems IRIS bietet eine Dokumentendatenbank (DocDB), die das Speichern und Abrufen von JSON-Dokumenten in einer schemafreien Umgebung ermöglicht. Diese Flexibilität ermöglicht es Entwicklern, halbstrukturierte Daten effizient zu verwalten.

Viele Entwickler halten dieses Datenmodell für die unkomplizierteste Art der Verwendung einer NoSQL-Datenbank. Ob es für Ihre Bedürfnisse geeignet ist, hängt davon ab, wie Sie auf dynamische Daten zugreifen möchten.

Dieses Modell erfordert kein Schema und organisiert jedes Element in einen Schlüssel und einen Wert. Ein E-Commerce-Unternehmen für Hautpflegeprodukte könnte dieses Modell zum Beispiel nutzen, um die IDs der Kundenkarten zu speichern. Jeder Artikel, wie z.B. eine Flasche Lotion oder Lippenbalsam, den der Kunde in seinen Einkaufswagen legt, hat einen Wert.

InterSystems IRIS unterstützt die Speicherung von Schlüsselwerten, was einen schnellen Zugriff auf Daten durch eindeutige Schlüssel ermöglicht und sich ideal für Anwendungen eignet, die einen schnellen Abruf einfacher Datenstrukturen erfordern.

Dieses Datenmodell ist interessant, weil es die Schwächen von Dokumenten- und Key-Value-Store-Modellen ausgleichen kann. Es ist effektiver bei der Verwaltung der Speichernutzung, da es Informationen in Spalten speichert und den Benutzern nur den Zugriff auf die benötigten Daten ermöglicht.

Da es jedoch die Verwendung sehr großer Datensätze und mehrerer Server erfordert, ist es komplexer in der Nutzung. Etablierte Unternehmen haben es leichter mit Wide-Column Stores als Neugründungen oder kleine Geschäftsmodelle.

Dieses Datenbankmodell ist als eine der leistungsfähigsten SQL-Datenbanken bekannt, da es die Verteilung und Replikation von Daten erleichtert. Ihr flexibles Schema organisiert Daten in einer nahezu unbegrenzten Anzahl von Spalten.

Unternehmen, die mit sich schnell entwickelnden Daten zu tun haben, schätzen Column-Family Stores, da sie mit geringem Aufwand erweitert werden können. Zu den Unternehmen, die am meisten davon profitieren, gehören alle Marken, die Echtzeit-Analysen oder ein umfangreiches Data Warehousing benötigen.

InterSystems IRIS unterstützt die spaltenbasierte Speicherung, bei der die Daten in Spalten und nicht in Zeilen gespeichert werden. Dieser Ansatz kann die Abfrageleistung erheblich verbessern, insbesondere bei analytischen Arbeitslasten.

Jedes Unternehmen, das Daten aus einer Vielzahl von Quellen verarbeiten muss, wird wahrscheinlich eine Graphdatenbank verwenden. Während die Daten in Spalten gespeichert werden, verwenden Graph-Datenbanken einen mathematischen Graph-Ansatz, um die Verbindungen zwischen den Daten darzustellen.

Unternehmen, die Graph-Datenbanken nutzen, sind in der Regel soziale Netzwerke oder Marken, die auf Empfehlungssysteme angewiesen sind, wie z. B. der elektronische Handel. InterSystems IRIS unterstützt zwar keine Graphen-Datenbanken, aber sein flexibles Datenmodell ermöglicht die Darstellung von graphenähnlichen Strukturen mit Hilfe von Objekten und Beziehungen.

Dieses NoSQL-Datenmodell hat eine andere Art der Datenspeicherung - anstelle von festplattenbasierten Datenbanken werden Informationen im Hauptspeicher Ihrer Hardware gespeichert. Dieser Ansatz führt zu einem wesentlich schnelleren Zugriff auf zwischengespeicherte Daten.

InterSystems IRIS nutzt fortschrittliche Caching- und Indizierungstechniken, um den Datenzugriff zu optimieren, und kann so konfiguriert werden, dass es mit einer Vielzahl von Hardwarekonfigurationen und Betriebssystemen funktioniert.

Obwohl NoSQL-Datenbanken flexibel genug für nahezu jede Unternehmensgröße oder Branche sind, gibt es doch einige allgemeine Anwendungsfälle. Wenn Sie eines der unten aufgeführten Kriterien für die gängigsten Geschäftsarten erfüllen, ist es vielleicht an der Zeit, auf flexible Datenmodelle umzusteigen.

NoSQL-Datenbanken sind am besten geeignet, wenn sie sehr große Mengen an unstrukturierten und halbstrukturierten Daten verarbeiten. Sie sind unglaublich effektiv bei der Verarbeitung von Terabytes von Daten aus Quellen wie sozialen Medien oder Online-Transaktionen.

Wenn Sie ein Unternehmen sind, das auf Echtzeit-Analysen oder IoT-Datenspeicherung angewiesen ist, bietet Ihnen NoSQL eine unvergleichliche Flexibilität in Ihrem Geschäftsbetrieb.

Wie das Sprichwort sagt: Content is king. Viele Unternehmen verlassen sich auf eine solide Content-Marketing-Strategie, um ihre Produkte und Dienstleistungen über eine Vielzahl von Plattformen zu vermarkten.

Eine der wichtigsten Komponenten einer effektiven Content-Marketing-Kampagne ist eine Vielzahl von Inhalten, wie Videos, einzelne Bilder und Textbeiträge. NoSQL-Datenbanken eignen sich hervorragend für den Umgang mit verschiedenen Inhaltstypen und sind flexibel genug, um dynamische Inhalte oder Metadaten zu verwalten.

E-Commerce-Plattformen können aufgrund ihres hohen Verkehrs- und Transaktionsvolumens schwer zu verwalten sein. Glücklicherweise sind NoSQL-Datenbanken der Aufgabe, dynamische und vielfältige Datensätze zu verwalten, mehr als gewachsen. Von der Aufzeichnung von Transaktionen bis hin zur Speicherung von Benutzerprofilen - E-Commerce-Plattformen laufen manchmal besser mit diesem nicht-relationalen Datenbankmodell.

Nicht zuletzt setzen soziale Netzwerke häufig auf NoSQL, da sie regelmäßig dynamische Daten abfragen müssen. Da die sozialen Medien mit enormer Geschwindigkeit arbeiten und viele Formen wertvoller Informationen liefern, ist Schnelligkeit unerlässlich. NoSQL-Datenbanken sind effizient bei der Verarbeitung miteinander verbundener Datensätze, einschließlich Benutzerinteraktionen oder der Verfolgung der Customer Journeys.

Fast 80 % der Unternehmen geben heute an, dass mindestens die Hälfte ihrer Daten unstrukturiert ist. Wir sind stets bemüht, Unternehmen dabei zu helfen, ihre Daten effizienter zu organisieren, zu speichern und abzurufen.

InterSystems IRIS stellt Ihnen modernste NoSQL-Datenbanken zur Verfügung, damit Sie Ihre Daten mit maximaler Effizienz nutzen können. Nachdem Sie Ihre Daten einmal gespeichert haben, können Sie sie in Dokumenten, Tabellen, Vektoren, Objekten, Schlüsselwerten usw. organisieren.

Dieser multidimensionale Zugriff stellt sicher, dass Sie für den Zugriff auf Ihre Datenstrukturen keine Speicherzuweisung oder Vorabdeklarationen benötigen.

Ganz gleich, ob Sie ein E-Commerce-Unternehmen betreiben oder ein sich schnell entwickelndes soziales Netzwerk sind, unser Multi-Model-Support passt sich an. Ganz gleich, ob Sie eher an einer einfachen Dokumentendatenbank interessiert sind oder Key-Values benötigen, wir bieten Ihnen gerne eine maßgeschneiderte Lösung an.

Was kann InterSystems IRIS sonst noch tun, um Ihr Unternehmen zu skalieren? Unsere Produkte bieten Ihnen vertikale Skalierungsmöglichkeiten, um ein effizientes Speichermanagement zu gewährleisten und die Kosten für Investitionen in zusätzliche Hardware zu reduzieren.

Wir bieten jedoch auch horizontale Skalierung durch unser einzigartiges Enterprise Cache Protocol (ECP). Bei diesem Ansatz werden die Daten auf den Anwendungsservern zwischengespeichert, wobei der Bedarf an Benutzeranfragen über einen lokalen Anwendungsserver-Cache gedeckt wird. Diese horizontale Datenskalierung wird durch Sharding weiter optimiert, um Ihre Daten aufzuteilen und eine Skalierung über mehrere Rechner zu ermöglichen.

Arbeiten Sie mit einer großen Anzahl von Menschen oder Geschäftsprozessen? Unsere ausgefeilte Integration mit bestehenden Systemen und verschiedenen Datenquellen ermöglicht Ihnen eine schnelle Umstellung.

Wir sparen Ihren Entwicklern Zeit, indem wir integrierte Unterstützung für Standard-APIs bieten. Sie können InterSystems IRIS für branchenübliche Sprachen wie JavaScript, Java, Python und andere verwenden. Wir bieten auch Unterstützung für andere häufig verwendete Formate wie JSON und XML.

Unsere Datenmanagementfunktionen in Verbindung mit unserem Engagement für die Verwaltung von APIs über den gesamten Lebenszyklus bedeuten, dass Sie Ihre bestehende Infrastruktur nicht aufgeben müssen.

Welche Arten von Unternehmen verlassen sich auf InterSystems IRIS, um ihre Kunden oder Geschäftspartner zu unterstützen? Vom Gesundheitswesen bis zur Schifffahrt und Logistik sind wir immer bereit, große Probleme anzugehen und noch größere Lösungen anzubieten.

Eine Branche, die von unseren NoSQL-Datenbankmanagementsystemen erheblich profitiert, ist die Telemedizin. Führende Unternehmen des Gesundheitswesens wie 3M, Epic und Roche Diagnostics verlassen sich bei ihren Datenmanagement-Anforderungen auf InterSystems.

Eine weitere Branche, die wir mit Stolz unterstützen, ist das Identitätsmanagement. Die Bereitstellung genauer Informationen zum richtigen Zeitpunkt ist eine wesentliche Voraussetzung für die Erbringung qualitativ hochwertiger Dienstleistungen oder für die Gesundheitsversorgung. Wenn mindestens 70 % der Kunden mit Terminproblemen oder unerklärlichen Rechnungen unzufrieden sind, stellen wir sicher, dass Unternehmen wichtige Informationen wie Namen, Telefonnummern und Adressen erhalten.

NoSQL-Datenbanken sind eine nicht-relationale Datenmanagementlösung, die sich gut für unstrukturierte oder halbstrukturierte Daten eignet. Sie sind ein flexibles Datenmodell, das sich gut für große Unternehmen mit sich schnell entwickelnden Daten oder schnell wachsende Start-ups eignet.

Mehrere Branchen profitieren heute von der Flexibilität, Skalierbarkeit und Sicherheit von NoSQL-Datenbanken. Außerdem können sie mit Hilfe der vertikalen Skalierung Kosten für die Aktualisierung ihrer Hardware sparen. Egal, was Sie brauchen, wir sind bereit, Ihnen zu helfen. Wir haben InterSystems IRIS entwickelt, eine Cloud-basierte Datenplattformlösung mit Funktionen wie NoSQL-Datenbanken, Machine Learning, Interoperabilität und mehr.

Wir legen großen Wert darauf, die fortschrittlichsten und sichersten NoSQL-Datenbankfunktionen anzubieten, damit Ihr Unternehmen weiter wachsen kann. Testen Sie InterSystems IRIS noch heute und beginnen Sie mit der gemeinsamen Nutzung und Umwandlung Ihrer Datensätze.