Explicación de las bases de datos NoSQL: ventajas, tipos y casos de uso

Las bases de datos NoSQL son sistemas de gestión de bases de datos no relacionales que almacenan y recuperan datos sin utilizar las estructuras tradicionales de bases de datos relacionales basadas en tablas. Están diseñados para manejar grandes volúmenes de datos no estructurados o semiestructurados, y ofrecen flexibilidad, escalabilidad y alto rendimiento para tipos específicos de modelos de datos y casos de uso.

Con tantas formas diferentes de almacenar y recuperar datos, es fácil sentirse abrumado por las opciones. Afortunadamente, las bases de datos NoSQL son una opción práctica para añadir estructura a sus conjuntos de datos.

NoSQL significaba originalmente "No SQL", pero ha pasado a significar "No sólo SQL", porque muchas bases de datos NoSQL admiten ahora SQL o, al menos, un lenguaje similar a SQL. Las bases de datos NoSQL son similares a las bases de datos relacionales en términos de comodidad. Sin embargo, son un tipo de base de datos no relacional que no utiliza columnas, filas ni tablas para organizar los datos.

Si una base de datos es totalmente compatible con las bases de datos relacionales y con algunas NoSQ o admite más de una NoSQL, se denomina "multimodelo". Por ejemplo, InterSystems IRIS^® es tanto relacional como NoSQL y es una base de datos multimodelo.

Una base de datos NoSQL almacena los datos en una estructura flexible y sin esquemas, lo que proporciona una mayor velocidad y escalabilidad que puede beneficiar significativamente a su empresa.

Entonces, ¿debería utilizar una base de datos NoSQL o no? En este artículo se analizan las ventajas, los inconvenientes y la conveniencia o no de hacer el cambio.

Las bases de datos NoSQL se están convirtiendo en una solución cada vez más popular entre las empresas que necesitan gestionar grandes volúmenes de datos. Como funciona bien con conjuntos de datos no estructurados, es especialmente adecuado para las empresas más nuevas.

Dos tercios del valor creado en una nueva empresa proceden de la escalabilidad Las bases de datos NoSQL ofrecen un modelo único de escalado horizontal frente al vertical que ayuda a las empresas a crecer. Una de las limitaciones de algunas bases de datos SQL es que sólo pueden escalarse verticalmente. Por ejemplo, si la empresa se está quedando sin memoria para los conjuntos de datos, tendrás que actualizar su hardware. Este resultado puede ser difícil si se recibe un volumen de clientes superior a la media y se crece a un ritmo exponencial.

Una base de datos NoSQL proporciona fragmentación integrada y no depende de tablas para almacenar la información. De este modo, cualquier limitación en el servidor de base de datos puede simplemente dividirse en otro servidor. Esta acción alivia la carga de las restricciones de memoria al tiempo que garantiza que se puedan añadir más datos sobre la marcha.

Las bases de datos NoSQL tienen la capacidad de adaptarse a casi cualquier modelo de negocio. Un componente clave de su alto rendimiento es que están diseñadas para distribuir fácilmente las operaciones de lectura y escritura.

¿Qué significa esta característica para las empresas? La base de datos NoSQL realizará rápidamente operaciones de lectura y escritura en una única entidad de datos, lo que se traducirá en una disponibilidad de datos más rápida. Pueden añadir funciones como el almacenamiento en caché, la fragmentación y el procesamiento por lotes para acelerar más la recuperación de datos.

Las bases de datos NoSQL a veces se denominan "bases de datos sin esquema", ya que no se basan en tablas relacionales. Dado que estos modelos de bases de datos funcionan mejor con datos no estructurados o semiestructurados, no necesitan el mismo enfoque rígido que una base de datos relacional.

La mayor ventaja de un diseño sin esquema es poder almacenar cualquier tipo de datos que se desee. La empresa no está limitada por el formato o la estructura, por lo que puede escalar rápidamente y recuperar los datos aún más rápido.

Una característica interesante de la base de datos NoSQL es que tiene menos restricciones en comparación con las bases de datos relacionales. Su capacidad para manejar grandes volúmenes de conjuntos de datos semiestructurados a través de múltiples modelos de datos la hace flexible para todo tipo de empresas.

Esta flexibilidad es inestimable para el rápido desarrollo de nuevos datos, así como para su despliegue.

Algunos de los modelos de datos que se pueden utilizar con una base de datos NoSQL son:

• Almacén de documentos.
• Almacén de claves y valores.
• Almacenamiento wide-column
• Almacenamiento column-family
• Gráfico

En la siguiente sección se describen los diferentes tipos de bases de datos NoSQL y los tipos de modelos de negocio a los que mejor sirven.

Otro de los grandes atractivos de las bases de datos NoSQL es el gran número de modelos de datos que admiten. A continuación, se detallan algunas que puede tener en cuenta si se desea hacer el cambio.

Este tipo de modelo de datos es sencillo y almacena los datos en documentos simples. Este modelo es el mejor para los datos que utilizan formatos XML, JSON o BSON. Muchas empresas prefieren este modelo, porque no requiere muchas traducciones ni es necesario que los esquemas coincidan con cada documento.

Por otro lado, no tiene el mayor nivel de seguridad. Tiene un mayor riesgo de corrupción de datos, por lo que es aconsejable considerar otro modelo si la seguridad es una preocupación para la organización.

Las bases de datos de documentos funcionan bien para las empresas más pequeñas o las empresas que dependen de la comercialización de contenidos. InterSystems IRIS proporciona una base de datos de documentos (DocDB) que almacena y recupera documentos JSON en un entorno sin esquemas. Esta flexibilidad facilita a los desarrolladores gestionar eficazmente datos semiestructurados.

Muchos desarrolladores consideran que este modelo de datos es la forma más sencilla de utilizar una base de datos NoSQL. Que se adapte o no a las necesidades empresariales depende cómo la organización desee acceder a los datos dinámicos.

Este modelo no requiere un esquema y organiza cada elemento en una clave y un valor. Por ejemplo, una empresa de comercio electrónico dedicada al cuidado de la piel podría utilizarlo para almacenar los identificadores de las tarjetas de compra de sus clientes. Cada artículo, como un frasco de loción o un bálsamo labial, que el cliente pone en su cesta tiene un valor.

InterSystems IRIS admite el almacenamiento de datos clave-valor, lo que facilita el acceso rápido a los datos mediante claves únicas y resulta idóneo para aplicaciones que requieren una recuperación rápida de estructuras de datos sencillas.

Este modelo de datos es interesante porque puede apuntalar los puntos débiles de los modelos de documento y de almacén clave-valor. Es más eficaz a la hora de gestionar el uso de memoria porque almacena la información en columnas y sólo permite a los usuarios acceder a los datos que necesitan.

Sin embargo, como requiere el uso de conjuntos de datos muy grandes y múltiples servidores, es más complejo de utilizar. Las empresas consolidadas lo tienen más fácil con wide-column que las de nueva creación o los modelos de negocio pequeños.

Este modelo de base de datos es conocido como una de las bases de datos SQL de mayor rendimiento, gracias a su capacidad para distribuir y replicar datos fácilmente. Su esquema flexible organiza los datos en un número casi ilimitado de columnas.

Las empresas que manejan datos en rápida evolución disfrutan con los almacenes por columnas por lo fácil que resulta ampliarlos con poco esfuerzo. Algunas de las empresas que más se benefician son cualquier marca que necesite análisis en tiempo real o almacenamiento de datos a gran escala.

InterSystems IRIS admite el almacenamiento en columnas, lo que permite almacenar los datos en columnas en lugar de en filas. Este enfoque puede mejorar significativamente el rendimiento de las consultas, especialmente para cargas de trabajo analíticas.

Cualquier empresa que necesite manejar datos de diversas fuentes utilizará probablemente una base de datos gráfica. Mientras que los almacenes por columnas almacenan los datos en columnas, las bases de datos de grafos utilizan un enfoque de grafos matemáticos para mostrar las conexiones entre los datos.

Las empresas que recurren a las bases de datos de grafos suelen ser las redes sociales o cualquier marca que dependa de sistemas de recomendación, como el comercio electrónico. Aunque InterSystems IRIS no admite de forma nativa bases de datos de grafos, su modelo flexible de datos permite representar estructuras de tipo grafo mediante objetos y relaciones.

Este modelo de datos NoSQL tiene una forma diferente de almacenar los datos: en lugar de utilizar bases de datos basadas en disco, almacenan la información en la memoria principal del hardware. Este enfoque permite un acceso mucho más rápido a los datos almacenados en caché.

InterSystems IRIS utiliza técnicas avanzadas de almacenamiento en caché e indexación para optimizar el acceso a los datos, y puede configurarse para trabajar con una amplia gama de configuraciones de hardware y sistemas operativos.

Aunque las bases de datos NoSQL son lo suficientemente flexibles para casi cualquier tamaño de empresa o sector, existen casos de uso comunes. Si la empresa cumple alguno de los criterios más populares que se indican a continuación, puede que haya llegado el momento de pasarse a los modelos de datos flexibles.

Las bases de datos NoSQL dan lo mejor de sí cuando manejan volúmenes muy grandes de datos no estructurados y semiestructurados. Son increíblemente eficaces a la hora de manejar terabytes de datos procedentes de fuentes como las redes sociales o las transacciones en línea.

Si la empresa depende del análisis en tiempo real o del almacenamiento de datos IoT, NoSQL ofrece una flexibilidad sin precedentes a las operaciones.

Como dice el refrán: el contenido es el rey. Muchas empresas confían en una sólida estrategia de marketing de contenidos para comercializar sus productos y servicios a través de diversas plataformas.

Uno de los componentes clave de una campaña eficaz de marketing de contenidos es su variedad, como vídeos, imágenes sueltas y publicaciones de texto. Las bases de datos NoSQL hacen un excelente trabajo a la hora de manejar diversos tipos de contenidos y son lo suficientemente ágiles como para gestionar contenidos o metadatos dinámicos.

Las plataformas de comercio electrónico pueden ser difíciles de gestionar debido a sus elevados volúmenes de tráfico y transacciones. Afortunadamente, las bases de datos NoSQL están más que preparadas para gestionar conjuntos de datos dinámicos y diversos. Desde el mantenimiento de registros de transacciones hasta el almacenamiento de perfiles de usuario, las plataformas de comercio electrónico a veces funcionan mejor con este modelo de base de datos no relacional.

Por último, pero no por ello menos importante, las redes sociales recurren a menudo a NoSQL, ya que necesitan consultar datos dinámicos regularmente. Dado que las redes sociales funcionan a la velocidad de la luz y aportan muchas formas de información valiosa, la rapidez es esencial. Las bases de datos NoSQL son eficientes a la hora de manejar conjuntos de datos interconectados, incluidas las interacciones de los usuarios o el seguimiento de los recorridos del comprador.

Casi el 80% de las empresas afirman que al menos la mitad de sus datos no están estructurados. InterSystems siempre trata de ayudar a las empresas a organizar, almacenar y recuperar los datos de forma más eficaz.

InterSystems IRIS proporciona bases de datos NoSQL de última generación para garantizar que los datos se utilizan con la máxima eficiencia. Después de almacenar los datos una vez, podrán organizarse en documentos, tablas, vectores, objetos, keyvals, etc.

Este acceso multidimensional garantiza que no será necesaria ninguna asignación de almacenamiento ni declaraciones previas para acceder a las estructuras corporativas de datos.

Tanto si se trata de una empresa de comercio electrónico como si es una red social en rápida evolución, el soporte multimodelo de InterSystems se adaptará. Tanto si se está más interesado en una simple base de datos de documentos como si son necesarios valores clave, InterSystems proporcionará una solución personalizada.

¿Qué más puede hacer InterSystems IRIS para ampliar la empresa? Los productos de InterSystems proporcionan capacidades de escalado vertical para garantizar una gestión eficiente de la memoria, reduciendo los costes necesarios para invertir en más hardware.

Sin embargo, también proporciona escalado horizontal a través de su exclusivo Enterprise Cache Protocol (ECP). Este enfoque almacena los datos en caché en los servidores de aplicaciones, satisfaciendo la demanda de consultas de los usuarios a través de una caché local del servidor de aplicaciones. Este escalado horizontal de datos se agiliza aún más mediante la fragmentación para dividir los datos y permitir el escalado en varias máquinas.

Cómo abordar la gestión de grandes volúmenes en personas y procesos La integración de la tecnología de InterSystems con los sistemas existentes y con diversas fuentes de datos permite a la empresa pivotar con rapidez.

Se ahorra tiempo al desarrollador proporcionándole compatibilidad integrada con las API estándar. Se puede utilizar InterSystems IRIS para lenguajes estándar del sector como JavaScript, Java, Python, etc. InterSystems también ofrece compatibilidad con otros formatos de uso común, como JSON y XML.

Sus capacidades de gestión de datos, combinadas con su compromiso con la gestión completa del ciclo de vida de las API, hacen que la empresa no tenga que abandonar su infraestructura actual.

¿Qué tipo de empresas confían en InterSystems IRIS para ayudar a sus clientes? Desde la sanidad hasta el transporte y la logística, InterSystems siempre estamos dispuesta a abordar grandes problemas y ofrecer soluciones aún mayores.

Un sector que se beneficia considerablemente de sus sistemas de gestión de bases de datos NoSQL es la telesalud. Empresas líderes del sector sanitario como 3M, Epic y Roche Diagnostics dependen de InterSystems para sus necesidades de gestión de datos.

Otro sector es el de la gestión de identidades. Facilitar información precisa en el momento oportuno es esencial para prestar servicios o atención sanitaria de calidad. Cuando al menos el 70 % de los clientes están descontentos con problemas de horarios o facturas inexplicables, InterSystems se asegura de que las organizaciones conserven información crucial como nombres, números y direcciones.

Las bases de datos NoSQL son una solución de gestión de bases de datos no relacionales que funciona bien para datos no estructurados o semiestructurados. Son un modelo de datos flexible muy adecuado para grandes empresas con datos que evolucionan rápidamente o para start-ups que crecen con rapidez.

En la actualidad, varios sectores se benefician de la flexibilidad, escalabilidad y seguridad de las bases de datos NoSQL. También es posible reducir el gasto en la actualización del hardware con la ayuda del escalado vertical. No importa lo que necesite, estamos listos para ayudarle. InterSystems IRIS es una solución de plataforma de datos basada en la nube, con funciones como bases de datos NoSQL, aprendizaje automático, interoperabilidad y mucho más.

InterSystems ofrece las funciones de bases de datos NoSQL más avanzadas y seguras para que las empresas puedan seguir creciendo. Pruebe InterSystems IRIS hoy mismo para empezar a compartir y transformar sus conjuntos de datos.