En el blog anterior, SQL vs NoSQL Database, discutimos la diferencia entre dos categorías principales de bases de datos. En pocas palabras, la principal diferencia entre NoSQL y SQL es que NoSQL adopta un enfoque de «herramienta adecuada para el trabajo», mientras que SQL adopta una «herramienta única para todos los trabajos».
Si bien SQL sigue siendo un estándar en las organizaciones de todo el mundo, recientemente han surgido muchos otros sistemas de bases de datos. Esto se debe principalmente al creciente volumen de datos muy variados, la escalabilidad, los requisitos de almacenamiento cambiantes, la necesidad de una alta potencia de procesamiento, la baja latencia y los requisitos en evolución en el análisis que las aplicaciones de bases de datos deben satisfacer. NoSQL es una clase de sistemas de bases de datos más nuevos que ofrecen alternativas a los RDBMS tradicionales para que pueda satisfacer una o más de estas necesidades especializadas.
Tabla de Contenidos
¿Qué significa NoSQL?
NoSQL significa «no solo SQL» en lugar de «no SQL». Las bases de datos NoSQL tienen como objetivo construir esquemas flexibles y modelos de datos específicos. Por lo general, estas bases de datos se crean para la web o para escenarios donde las bases de datos relacionales tradicionales pueden tener limitaciones. Las bases de datos NoSQL pueden ser más rápidas para desarrollar aplicaciones, pueden ofrecer más flexibilidad y escalabilidad; y a menudo ofrecen un rendimiento excelente debido a su naturaleza especializada.
¿Por qué usar NoSQL?
Las bases de datos NoSQL son ampliamente reconocidas por su facilidad de desarrollo, funcionalidad y rendimiento a escala. Múltiples bases de datos NoSQL tienen diferentes características y propósitos. Sin embargo, comparten elementos fundamentales:
- Amabilidad del desarrollador
- Puede almacenar varios tipos de datos (estructurados, no estructurados y semiestructurados)
- Puede actualizar esquemas y campos fácilmente
- Especializados para resolver casos de uso específicos
- Puede escalar horizontalmente en algunas bases de datos como MongoDB, OpenSearch, etc.
- Algunas comunidades NoSQL se benefician de los sistemas abiertos y el compromiso concertado para incorporar usuarios.
- También existen múltiples servicios NoSQL patentados que las organizaciones pueden usar.
Ejemplos de bases de datos NoSQL
Hay varios tipos de bases de datos NoSQL, como bases de datos de documentos, almacenes de valores clave, bases de datos de columnas anchas y bases de datos de gráficos.
- Las bases de datos de documentos se construyen principalmente para almacenar información como documentos, incluido JSON. Los ejemplos son MongoDB y Couchbase. ElasticSearch y OpenSearch.
- Las bases de datos almacenan datos en un formato de «clave-valor» y los optimizan para lectura y escritura, por ejemplo, Redis.
- Bases de datos de columnas anchas que utilizan el formato tabular de las bases de datos relacionales, lo que permite una amplia variación en la forma en que se nombran y formatean los datos en cada fila, incluso en la misma tabla. Por ejemplo, Casandra.
- Bases de datos de gráficos que utilizan estructuras gráficas para definir las relaciones entre los puntos de datos almacenados, como Neo4j.
¿Qué son los operadores de bases de datos?
Las bases de datos mencionadas en el apartado anterior deberán ser gestionadas y operadas en el entorno de producción. Esto significa que los administradores de bases de datos y los analistas que ejecutan cargas de trabajo en varias infraestructuras deberían poder automatizar tareas para encargarse del trabajo operativo repetible. Se puede utilizar un operador para administrar las aplicaciones de la base de datos.
Un operador es una aplicación que contiene código que asume tareas automatizadas para administrar una base de datos. A continuación se muestra la lista de funciones que un operador debe habilitar para que las bases de datos puedan administrarse y operarse de manera adecuada en cualquier entorno.
Operadores para alta disponibilidad de base de datos
La base de datos debe tener una alta disponibilidad, ya que esto suele ser bastante importante para la continuidad de la organización. La alta disponibilidad (HA) es una característica del sistema que tiene como objetivo garantizar un nivel acordado de rendimiento operativo, normalmente tiempo de actividad, durante un período estándar.
Los operadores se aseguran de que se alcancen el objetivo de punto de recuperación (RPO) y el objetivo de tiempo de recuperación (RTO) definidos. La estrategia debe incluir conmutación por error automática sin pérdida de datos, con cambio de tráfico del principal antiguo al nuevo principal, automatización de una recuperación de fallas de un miembro y de un clúster completo, replicación entre regiones y/o entre clústeres, comprobaciones de estado y preparación, etc. .
Configuración de seguridad habilitada por los operadores
Una base de datos puede contener información confidencial, sensible o protegida, lo que la convierte en un objetivo principal para los ataques cibernéticos. Por lo tanto, los operadores deben implementar requisitos básicos de seguridad, como la autenticación y autorización del usuario, que es esencial y debe estar habilitada de forma predeterminada. Además, se pueden implementar actualizaciones semiautomáticas, seguridad de red, cifrado en tránsito y cifrado en reposo.
Operadores para el despliegue
La preparación para la implementación también es vital para las bases de datos en producción. Una configuración automatizada para la implementación realizada por los operadores ayuda a las organizaciones a mejorar la experiencia del cliente y mitigar los riesgos operativos. Hay múltiples consideraciones aquí: configuración de esquema, escalabilidad vertical y horizontal, la capacidad de implementar espacios vacíos, complementos de base de datos, personalización y configuración de la base de datos, compatibilidad con múltiples versiones de bases de datos, compatibilidad con múltiples sistemas de almacenamiento y muchas más.
Implementación de copia de seguridad y restauración
Aquí está la lista a considerar de lo que los operadores deben hacer para habilitar la copia de seguridad y la restauración
- Copia de seguridad en otra región
- Compresión de copia de seguridad
- Cifrado de copia de seguridad con almacenamiento de clave de cifrado externo
- Restauración parcial
- Copia de seguridad coherente de clústeres de varios fragmentos
- Recuperación en un punto en el tiempo: la posibilidad de recuperar cualquier transacción
Los operadores permiten el monitoreo
Una base de datos de producción debe ser monitoreada apropiadamente. Esto se puede implementar al tener registros, análisis de consultas, métricas de host y base de datos. Además, deben existir reglas de alerta y canales de notificación apropiados. Un operador puede simplificar y automatizar la habilitación de estas capacidades de monitoreo para las bases de datos.
Operador de base de datos Canonical Charmed NoSQL
Canonical ha desarrollado sus propios operadores de bases de datos, conocidos como charms. Los accesos son paquetes de aplicaciones con todo el conocimiento operativo necesario para instalar, mantener y actualizar una aplicación. Los accesos se pueden integrar con otras aplicaciones y accesos.
Charmhub.io ha publicado varios accesos a bases de datos que pueden ejecutarse en Kubernetes, máquinas virtuales (VM), nubes públicas, privadas e híbridas. Explore los accesos de código abierto de NoSQL disponibles a continuación:
Implemente Redis usando Charmhub: The Open Operator Collection
Implemente Cassandra usando Charmhub: The Open Operator Collection
Implemente MongoDB usando Charmhub: The Open Operator Collectio
Conclusión
La creación y ejecución de aplicaciones interactivas masivas ha creado nuevos requisitos tecnológicos. Esto incluye requisitos de agilidad, gestión de datos en tiempo real y variabilidad de datos. Desafortunadamente, SQL no puede cumplir con estos nuevos requisitos. Las empresas deben recurrir a la tecnología de base de datos NoSQL.
Las tecnologías NoSQL tienen varios tipos de datos: documento, columna ancha, gráfico y un almacén de clave-valor. Esto hace que esta base de datos sea más adecuada para abordar múltiples casos de uso.
Estas bases de datos deben administrarse y operarse en el entorno de producción, y un operador es una excelente herramienta para automatizar tareas para analistas, administradores e ingenieros.
