Database와 RDBMS, NOSQL

Database란?

• 일반적인 컴퓨터 시스템에 전자 방식으로 저장된 구조화된 정보 또는 데이터의 체계적인 집합을 의미

DBMS(DataBase Management System)란?

• 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해 주고 데이터베이스를 관리해 주는 소프트웨어

 

RDBMS(Relational Database Mangement System)

• R은(Relational)의 약자로 RDBMS는 관계형 데이터베이스 관리 시스템을 의미
• RDBMS에서의 저장 방식은 SQL에 의해 저장되고 있으며 정해진 스키마에 따라 데이터를 저장하여야 합니다.

NoSQL (Not Only SQL)

• RDB형태의 관계형 데이터베이스가 아닌 다른 형태의 데이터 저장 기술을 의미
• NoSQL에서는 RDBMS와는 달리 테이블 간 관계를 정의하지 않습니다.
• '데이터 테이블은 그냥 하나의 테이블이며 테이블 간의 관계를 정의하지 않아 일반적으로 테이블 간 Join도 불가능
• 대표적인 NoSQL 종류
  • Key-Value Database
    • key-Value Database 는 Key와 value가 쌍으로 저장된다.
    • key는 밸류에 접근하기 위한 용도로 사용되며, 값은 어떠한 형태의 데이터라도 담을 수 있다.
    • 간단한 API를 제공하는 만큼 질의의 속도가 굉장히 빠른편이다.
    • Redis,Riak,Amazon Dynamo 등이 대표적이다.
  • Document Database
    • 데이터는 Key와Document의 형태로 저장된다
    •  Value가 계층적인 형태인 도큐먼트로 저장된다
    • 객체지향에서의 객체와 유사하며, 이들은 하나의 단위로 취급되어 저장된다.
    • 하나의 객체를 여러 개의 테이블에 나눠 저장할 필요가 없어진다.
    • 사용이 번거롭고 쿼리가 SQL과는 다르다
    • 도큐먼트 모델에서는 질의의 결과가 JSON이나 xml 형태로 출력되기 때문에 그 사용 방법이 RDBMS에서의 질의 결과를 사용하는 방법과 다르다. 
    • MongoDB, CouthDB 등이 대표적이다
  • Wide Column Database
    • key-value 형태의 모델과 달리 키에서 필드를 결정한다. 
    • 는 Row(키 값)와 Column-family, Column-name을 가진다. 연관된 데이터들은 같은 Column-family 안에 속해 있으며, 각자의 Column-name을 가진다.
    • 저장된 데이터는 하나의 커다란 테이블로 표현이 가능
    • 질의는 Row, Column-family, Column-name을 통해 수행
    • HBase, Hypertable 등이 대표적이다
  • Graph Database
    • 데이터를 Node와 Edge, Property와 함께 그래프 구조를 사용하여 데이터를 표현하고 저장하는 Database
    • 개체와 관계를 그래프 형태로 표현한 것이므로 관계형 모델
    • 데이터 간의 관계가 탐색의 키일 경우에 적합
    •  Neo4J가 있다.

RDBMS와 NoSQL의 특징

• RDBMS
  
  • RDBMS는 위에서 설명을 하였듯이 정해진 스키마에 따라 데이터를 저장하여야 하므로 명확한 데이터 구조를 보장
  • 각 데이터를 중복없이 한 번만 저장
  • 테이블 간 관계를 맺고 있어 시스템이 커질 경우 JOIN문이 많은 복잡한 쿼리가 만들어질 수 있다.
  • 성능 향상을 위해서는 서버의 성능을 향상 시켜야하는 Scale-up만을 지원합니다. 이로 인해 비용이 늘어난다.
  • 스키마로 인해 데이터가 유연하지 못합니다. 나중에 스키마가 변경 될 경우 번거롭고 어렵습니다.
• NoSQL
  • NoSQL에서는 스키마가 없기 때문에 자유로운 데이터 구조를 가질 수 있다.
  • 데이터 분산이 용이하며 성능 향상을 위한 Saclue-up 뿐만이 아닌 Scale-out 또한 가능하다.
  • 데이터 중복이 발생할 수 있으며 중복된 데이터가 변경 될 경우 수정을 모든 컬렉션에서 수행을 해야 한다.
  • 스키마가 존재하지 않기에 명확한 데이터 구조를 보장하지 않으며 데이터 구조 결정이 어려울 수 있습니다.

 RDBMS, NoSQL을 언제 사용해야하는지

• RDBMS
  • 데이터 구조가 명확하며 변경 될 여지가 없으며 명확한 스키마가 중요한 경우 사용하는 것이 좋습니다.
  • 또한 중복된 데이터가 없어(데이터 무결성) 변경이 용이하기 때문에 관계를 맺고 있는 데이터가 자주 변경이 이루어지는 시스템에 적합합니다.
• NoSQL
  • 정확한 데이터 구조를 알 수 없고 데이터가 변경/확장이 될 수 있는 경우에 사용하는 것이 좋습니다.
  • 또한 단점에서도 명확하듯이 데이터 중복이 발생할 수 있으며 중복된 데이터가 변경될 시에는 모든 컬렉션에서 수정을 해야 합니다.
  • 이러한 특징들을 기반으로 Update가 많이 이루어지지 않는 시스템이 좋으며 또한 Scale-out이 가능하다는 장점을 활용해 막대한 데이터를 저장해야 해서 Database를 Scale-Out를 해야 되는 시스템에 적합합니다.