NoSQL, juga disebut sebagai "tidak hanya SQL" atau "non-SQL", adalah sebuah pendekatan untuk desain database yang memungkinkan penyimpanan dan permintaan data di luar struktur tradisional yang ditemukan dalam database relasional.
Meskipun NoSQL masih dapat menyimpan data yang ditemukan dalam sistem manajemen basis data relasional (RDBMS), hanya saja NoSQL menyimpannya secara berbeda dibandingkan dengan RDBMS. Keputusan untuk menggunakan database relasional versus database non-relasional sebagian besar bersifat kontekstual, dan bervariasi bergantung pada contoh penggunaan.
Alih-alih struktur tabel khas database relasional, database NoSQL menyimpan data dalam satu struktur data, seperti dokumen JSON. Karena desain database non-relasional ini tidak memerlukan skema, ini menawarkan skalabilitas yang cepat untuk mengelola kumpulan data yang besar dan biasanya tidak terstruktur.
NoSQL juga merupakan jenis database terdistribusi, yang berarti bahwa informasi disalin dan disimpan di berbagai server, yang dapat berupa server jarak jauh atau lokal. Ini memastikan ketersediaan dan keandalan data. Jika beberapa data offline, sisa database dapat terus berjalan.
Saat ini, perusahaan perlu mengelola volume data yang besar dengan kecepatan tinggi dengan kemampuan untuk meningkatkan skala dengan cepat untuk menjalankan aplikasi web modern di hampir setiap industri. Di era pertumbuhan cloud, big data, serta aplikasi seluler dan web, database NoSQL memberikan kecepatan dan skalabilitas tersebut, menjadikannya pilihan populer karena kinerja dan kemudahan penggunaannya.
Bahasa query terstruktur (SQL) umumnya menjadi rujukan dalam kaitannya dengan NoSQL. Untuk lebih memahami perbedaan antara NoSQL dan SQL, ada baiknya kita memahami sejarah SQL, bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengambil informasi spesifik dari database.
Sebelum database relasional, perusahaan menggunakan sistem database hierarki dengan struktur seperti pohon untuk tabel data. Sistem manajemen basis data awal (DBMS) ini memungkinkan pengguna untuk mengatur data dalam jumlah besar. Namun, mereka rumit, sering kali merupakan hak eksklusif untuk aplikasi tertentu, dan terbatas dalam hal yang dapat mereka temukan di dalam data. Keterbatasan ini akhirnya mengarah pada pengembangan sistem manajemen basis data relasional, yang mengatur data dalam tabel. SQL menyediakan antarmuka untuk berinteraksi dengan data relasional, yang memungkinkan analis untuk menghubungkan tabel dengan menggabungkan bidang umum.
Seiring berjalannya waktu, tuntutan untuk penggunaan kumpulan data besar yang lebih cepat dan berbeda menjadi semakin penting untuk teknologi yang sedang berkembang, seperti aplikasi e-commerce. Pemrogram membutuhkan sesuatu yang lebih fleksibel daripada database SQL (mis. database relasional). NoSQL menjadi alternatif itu.
Sementara NoSQL menyediakan alternatif untuk SQL, kemajuan ini sama sekali tidak menggantikan database SQL. Misalnya, katakanlah Anda mengelola pesanan ritel di sebuah perusahaan. Dalam model relasional, tiap-tiap tabel akan mengelola data pelanggan, data pesanan, dan data produk secara terpisah, dan mereka akan digabungkan bersama melalui kunci yang unik dan umum, seperti ID Pelanggan atau ID Pesanan. Meskipun ini bagus untuk menyimpan dan mengambil data dengan cepat, ini membutuhkan memori yang signifikan. Ketika Anda ingin menambahkan lebih banyak memori, database SQL hanya dapat menskalakan secara vertikal, bukan horizontal, yang berarti kemampuan Anda untuk menambahkan lebih banyak memori terbatas pada perangkat keras yang Anda miliki. Hasilnya adalah penskalaan vertikal pada akhirnya membatasi penyimpanan dan pengambilan data perusahaan Anda.
Sebagai perbandingan, basis data NoSQL bersifat non-relasional, yang menghilangkan kebutuhan untuk menghubungkan tabel-tabel, kemampuan sharding bawaan dan ketersediaan yang tinggi memudahkan penskalaan horizontal. Jika satu server database tidak cukup untuk menyimpan semua data Anda atau menangani semua kueri, beban kerja dapat dibagi di dua atau lebih server, sehingga perusahaan dapat menskalakan data mereka secara horizontal.
Meskipun setiap jenis database memiliki keunggulannya masing-masing, perusahaan biasanya menggunakan database NoSQL dan database relasional dalam satu aplikasi. Penyedia cloud saat ini dapat mendukung database SQL atau NoSQL. Database mana yang Anda pilih tergantung pada tujuan.
Untuk menyelami lebih dalam tentang perbedaan antara dua opsi, lihat "Database SQL vs NoSQL: Apa Perbedaannya?"
Pelajari manfaat utama AI generatif dan bagaimana organisasi dapat menggabungkan AI generatif dan pembelajaran mesin ke dalam bisnis mereka.
Daftar untuk buku elektronik di Presto
NoSQL menyediakan opsi lain untuk mengatur data dalam banyak cara. Dengan menawarkan struktur data yang beragam, NoSQL dapat diterapkan pada analisis data, mengelola big data, jejaring sosial, dan pengembangan aplikasi seluler.
Database NoSQL mengelola informasi menggunakan salah satu model data primer berikut:
Penyimpanan bernilai kunci
Ini biasanya dianggap sebagai bentuk database NoSQL yang paling sederhana. Model data tanpa skema ini disusun ke dalam kamus pasangan kunci-nilai, di mana setiap item memiliki kunci dan nilai. Kuncinya bisa seperti sesuatu yang serupa yang ditemukan dalam database SQL, seperti ID keranjang belanja, sedangkan nilainya adalah sebuah array data, seperti setiap item dalam keranjang belanja pengguna tersebut. Ini biasanya digunakan untuk cache dan menyimpan informasi sesi pengguna, seperti keranjang belanja. Namun, itu tidak ideal ketika Anda perlu menarik beberapa catatan sekaligus. Redis dan Memcached adalah contoh database nilai kunci sumber terbuka.
Penyimpanan dokumen
Seperti yang disarankan oleh namanya, database dokumen menyimpan data sebagai dokumen. Mereka dapat membantu dalam mengelola data semi-terstruktur, dan data biasanya disimpan dalam format JSON, XML, atau BSON. Hal ini membuat data tetap bersama ketika digunakan dalam aplikasi, sehingga mengurangi jumlah terjemahan yang diperlukan untuk menggunakan data. Pengembang juga mendapatkan lebih banyak fleksibilitas karena skema data tidak perlu dicocokkan di seluruh dokumen (mis. name vs. first_name). Namun, ini bisa menjadi masalah untuk transaksi yang kompleks, yang menyebabkan korupsi data. Contoh penggunaan populer dari database dokumen termasuk sistem manajemen konten dan profil pengguna. Contoh database berorientasi dokumen adalah MongoDB, komponen database dari tumpukan MEAN.
Ingin tahu lebih banyak tentang MongoBD? Lihat tutorial IBM tentang memulai menggunakan IBM Cloud Databases untuk MongoDB.
Penyimpanan dengan kolom lebar
Basis data ini menyimpan informasi dalam kolom-kolom, sehingga pengguna hanya dapat mengakses kolom tertentu yang mereka perlukan tanpa perlu mengalokasikan memori tambahan untuk data yang tidak relevan. Basis data ini mencoba mengatasi kekurangan dari penyimpanan nilai kunci dan dokumen, tetapi karena ini bisa menjadi sistem yang lebih kompleks untuk dikelola, maka tidak disarankan untuk digunakan oleh tim dan proyek yang baru. Apache HBase dan Apache Cassandra adalah contoh database sumber terbuka, kolom lebar. Apache HBase dibangun di atas Hadoop Distributed Files System yang menyediakan cara untuk menyimpan kumpulan data yang jarang, yang umumnya digunakan dalam banyak aplikasi big data. Apache Cassandra, di sisi lain, telah dirancang untuk mengelola data dalam jumlah besar di beberapa server dan pengelompokan yang menjangkau beberapa pusat data. Ini telah digunakan untuk berbagai contoh penggunaan, seperti situs jejaring sosial dan analisis data real-time.
Penyimpanan grafik
Jenis database ini biasanya menampung data dari grafik pengetahuan. Elemen data disimpan sebagai node, edge, dan properti. Setiap objek, tempat, atau orang dapat menjadi node. Tepi mendefinisikan hubungan antara node. Misalnya, node bisa menjadi klien, seperti IBM, dan agensi seperti, Ogilvy. Edge akan mengkategorikan hubungan sebagai hubungan pelanggan antara IBM dan Ogilvy.
Database grafik digunakan untuk menyimpan dan mengelola jaringan koneksi antar elemen dalam grafik. Neo4j (tautan berada di luar IBM), sebuah layanan basis data berbasis grafik berbasis Java dengan edisi komunitas sumber terbuka di mana pengguna bisa membeli lisensi untuk pencadangan online dan ekstensi ketersediaan tinggi, atau versi berlisensi pra-paket yang sudah termasuk pencadangan dan ekstensi.
Toko dalam memori
Dengan jenis database ini, seperti IBM solidDB, data berada di memori utama dan bukan di disk, sehingga akses data menjadi lebih cepat dibandingkan dengan database konvensional berbasis disk.
Contoh database NoSQL
Banyak perusahaan telah memasuki lanskap NoSQL. Selain yang disebutkan di atas, berikut adalah beberapa database NoSQL populer:
- Apache CouchDB, database berbasis dokumen JSON sumber terbuka yang menggunakan JavaScript sebagai bahasa kuerinya.
- Elasticsearch, database berbasis dokumen yang mencakup mesin pencari teks lengkap.
- Couchbase, database kunci-nilai dan dokumen yang memberdayakan pengembang untuk membangun aplikasi responsif dan fleksibel untuk komputasi cloud, seluler, dan edge.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang keadaan database, lihat “Tinjauan Singkat Lingkungan Database.”
Setiap jenis database NoSQL memiliki kekuatan yang membuatnya lebih baik untuk contoh penggunaan tertentu. Namun, mereka semua memiliki keuntungan yang sama bagi para pengembang dan menciptakan kerangka kerja untuk memberikan layanan yang lebih baik kepada pelanggan, termasuk:
- Efektivitas biaya: Mahal untuk memelihara RDBMS komersial kelas atas. Mereka membutuhkan pembelian lisensi, manajer database terlatih, dan perangkat keras yang kuat untuk skala vertikal. Database NoSQL memungkinkan Anda untuk dengan cepat menskalakan secara horizontal, mengalokasikan sumber daya dengan lebih baik untuk meminimalkan biaya.
- Fleksibilitas: Penskalaan horizontal dan model data yang fleksibel juga berarti database NoSQL dapat menangani volume besar data yang berubah dengan cepat, sehingga sangat bagus untuk pengembangan yang lincah, iterasi yang cepat, dan dorongan kode yang sering.
- Replikasi: Fungsionalitas replikasi NoSQL menyalin dan menyimpan data di beberapa server. Replikasi ini memberikan keandalan data, memastikan akses selama waktu henti dan melindungi dari kehilangan data jika server offline.
- Kecepatan: NoSQL memungkinkan penyimpanan dan pemrosesan yang lebih cepat dan lebih gesit untuk semua pengguna, mulai dari pengembang hingga tim penjualan hingga pelanggan. Kecepatan juga membuat database NoSQL umumnya lebih cocok untuk aplikasi web modern dan kompleks, situs e-commerce, atau aplikasi seluler.
Singkatnya, database NoSQL memberikan kinerja, ketersediaan, dan skalabilitas tinggi.
Struktur dan jenis database NoSQL yang Anda pilih akan tergantung pada bagaimana organisasi Anda berencana untuk menggunakannya. Berikut adalah beberapa kegunaan khusus untuk berbagai jenis database NoSQL.
- Mengelola hubungan data: Mengelola agregasi data yang kompleks dan hubungan di antara titik-titik ini biasanya ditangani dengan basis data NoSQL berbasis grafik. Ini termasuk mesin rekomendasi, grafik pengetahuan, aplikasi pendeteksi penipuan, dan jejaring sosial, di mana koneksi dibuat di antara orang-orang yang menggunakan berbagai jenis data.
- Performa latensi rendah: Game, aplikasi kebugaran rumahan, dan teknologi iklan semuanya memerlukan throughput tinggi untuk manajemen data real-time. Infrastruktur ini memberikan nilai terbesar bagi konsumen, baik itu pembaruan penawaran pasar atau menampilkan iklan yang paling relevan. Aplikasi web memerlukan database NoSQL dalam memori untuk memberikan waktu respons yang cepat dan mengelola lonjakan penggunaan tanpa jeda yang dapat menyertai penyimpanan disk.
- Penskalaan dan volume data yang besar: E-commerce membutuhkan kemampuan untuk mengelola lonjakan penggunaan yang sangat besar, entah itu untuk penjualan satu hari atau musim belanja liburan. Basis data nilai kunci sering digunakan dalam aplikasi e-commerce karena strukturnya yang sederhana mudah ditingkatkan selama masa lalu lintas yang padat. Kelincahan ini sangat berharga untuk aplikasi game, adtech, dan Internet of Things (IoT).
Kebutuhan perusahaan besar untuk menyediakan layanan tanpa latensi dan meningkatkan skala lebih cepat telah mendorong pertumbuhan layanan mikro, yang telah menyebabkan perusahaan memeriksa jenis database apa yang digunakanuntuk berbagai aplikasi yang berbeda.
Perusahaan telah menemukan bahwa menggunakan database relasional tunggal untuk setiap komponen aplikasi memiliki keterbatasan, terutama ketika ada alternatif yang lebih baik untuk komponen tertentu. Layanan mikro adalah pilihan yang menarik, sebagian, karena mereka menghilangkan kebutuhan akan satu penyimpanan data bersama untuk seluruh aplikasi. Sebaliknya, aplikasi memiliki banyak layanan yang digabungkan secara longgar dan dapat diterapkan secara independen, masing-masing dengan model data dan database mereka sendiri, dan terintegrasi melalui API Gateway atauiPaaS.
Pola penggunaan beberapa database dalam satu aplikasi, yang juga dikenal sebagai persistensi poliglot, telah membantu menciptakan ruang di pasar bagi database NoSQL untuk berkembang. Saat ini, pengembang dapat memanfaatkan basis data yang tepat untuk layanan mikro yang tepat tanpa mencoba membuat semuanya bekerja dalam konteks basis data relasional tunggal.
Lapisan data untuk aplikasi berskala besar, tangguh, dan tersedia secara global, berdasarkan Apache CouchDB sumber terbuka
Jelajahi perbedaan utama antara database SQL dan NoSQL dan pelajari jenis database mana yang terbaik untuk berbagai contoh penggunaan.
Pelajari cara mempercepat peralihan ke belanja online.
Jelajahi berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan ketika mencoba menentukan opsi database terbaik ketika melakukan refactoring ke pendekatan layanan mikro.