¿Qué son las bases de datos no relacionales?

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Las bases de datos no relacionales, también conocidas como NoSQL (not only SQL), son un tipo de sistema de gestión de bases de datos que difieren en estructura y diseño de las bases de datos relacionales. A diferencia de las bases de datos relacionales, las bases de datos no relacionales no utilizan tablas relacionadas para almacenar la información. En su lugar, utilizan diferentes estructuras de datos para almacenar información, como documentos, grafos o clave-valor. En este artículo, hablaremos de las bases de datos no relacionales, su estructura y cómo se utilizan.

Estructura de las bases de datos no relacionales

Las bases de datos no relacionales utilizan diferentes estructuras de datos para almacenar información. A continuación, se describen las estructuras de datos más comunes utilizadas en las bases de datos no relacionales:

  • Bases de datos de documentos: Las bases de datos de documentos almacenan información en documentos individuales, que pueden contener cualquier cantidad de campos. Los documentos se organizan en colecciones, que se asemejan a las tablas de una base de datos relacional.
  • Bases de datos de grafos: Las bases de datos de grafos almacenan información en nodos y bordes, que se asemejan a las entidades y relaciones de una base de datos relacional. Cada nodo representa una entidad, como un cliente o un producto, y cada borde representa una relación entre dos nodos.
  • Bases de datos de clave-valor: Las bases de datos de clave-valor almacenan información en pares de clave y valor, en los que la clave es un identificador único para el valor. Estas bases de datos son ideales para almacenar grandes cantidades de datos en caché o para almacenar datos de sesión en aplicaciones web.
  • Bases de datos de columnas: Las bases de datos de columnas almacenan información en columnas en lugar de filas, lo que las hace ideales para consultas analíticas. Las bases de datos de columnas se utilizan comúnmente en aplicaciones de análisis de datos y de Business Intelligence.

Diferencias entre las bases de datos relacionales y no relacionales

Las bases de datos no relacionales difieren de las bases de datos relacionales en varios aspectos. A continuación, se describen algunas de las principales diferencias:

  • Estructura: Como se mencionó anteriormente, las bases de datos no relacionales utilizan diferentes estructuras de datos para almacenar información, mientras que las bases de datos relacionales utilizan tablas relacionadas.
  • Escalabilidad: Las bases de datos no relacionales son más escalables que las bases de datos relacionales. Las bases de datos no relacionales pueden escalar horizontalmente, lo que significa que se pueden agregar nodos adicionales a un clúster para manejar un mayor volumen de datos. Las bases de datos relacionales, por otro lado, suelen escalar verticalmente, lo que significa que se debe actualizar el hardware para manejar un mayor volumen de datos.
  • Consultas: Las bases de datos no relacionales no son tan flexibles como las bases de datos relacionales en cuanto a consultas. Las consultas en las bases de datos no relacionales suelen ser más específicas y menos flexibles que en las bases de datos relacionales.
  • Integridad de los datos: Las bases de datos relacionales garantizan la integridad de los datos mediante la aplicación de reglas de integridad referencial, que aseguran que las relaciones entre las tablas sean coherentes. Las bases de datos no relacionales, por otro lado, no garantizan la integridad referencial de los datos.
  • Transacciones: Las bases de datos relacionales garantizan la integridad de los datos a través del uso de transacciones. Las transacciones son un conjunto de operaciones que se ejecutan como una unidad indivisible. Si una operación falla, todas las operaciones dentro de la transacción se revierten. Las bases de datos no relacionales, por otro lado, no tienen soporte para transacciones.

Ventajas de las bases de datos no relacionales

Las bases de datos no relacionales tienen varias ventajas sobre las bases de datos relacionales. Algunas de las principales ventajas son:

Escalabilidad: Las bases de datos no relacionales son más escalables que las bases de datos relacionales. Las bases de datos no relacionales pueden escalar horizontalmente, lo que significa que se pueden agregar nodos adicionales a un clúster para manejar un mayor volumen de datos.

Flexibilidad: Las bases de datos no relacionales son más flexibles que las bases de datos relacionales en cuanto a diseño y estructura de datos. Las bases de datos no relacionales pueden manejar datos no estructurados o semi estructurados.

Rendimiento: Las bases de datos no relacionales suelen ser más rápidas y eficientes que las bases de datos relacionales, especialmente en operaciones de lectura y escritura de datos masivos.

Desventajas de las bases de datos no relacionales

Aunque las bases de datos no relacionales tienen varias ventajas sobre las bases de datos relacionales, también presentan algunas desventajas. Algunas de las principales desventajas son:

Falta de integridad de los datos: Las bases de datos no relacionales no garantizan la integridad referencial de los datos, lo que puede resultar en datos inconsistentes o duplicados.

Dificultad para realizar consultas complejas: Las bases de datos no relacionales no son tan flexibles como las bases de datos relacionales en cuanto a consultas. Las consultas en las bases de datos no relacionales suelen ser más específicas y menos flexibles que en las bases de datos relacionales.

Dificultad para migrar datos: La migración de datos de una base de datos no relacional a una base de datos relacional puede ser complicada debido a las diferencias en la estructura de datos.

¿Cuándo es apropiado utilizar una base de datos no relacional?

Las bases de datos no relacionales son adecuadas para situaciones en las que se requiere alta escalabilidad, flexibilidad en la estructura de datos y alto rendimiento en operaciones de lectura y escritura de datos masivos. Algunos casos de uso comunes de las bases de datos no relacionales son:

Aplicaciones web: Las bases de datos no relacionales son ideales para almacenar datos de sesión y caché en aplicaciones web, debido a su alta escalabilidad y rendimiento.

Big Data: Las bases de datos no relacionales son una opción popular para almacenar grandes volúmenes de datos no estructurados o semi estructurados.

Internet de las cosas (IoT): Las bases de datos no relacionales son una opción popular para almacenar datos de sensores y dispositivos IoT, debido a su alta escalabilidad y rendimiento.

Ejemplos de bases de datos no relacionales

Algunos ejemplos de bases de datos no relacionales son:

  1. MongoDB: es una base de datos no relacional orientada a documentos, que permite almacenar datos en formato JSON. Es ampliamente utilizada en aplicaciones web y móviles.
  2. Cassandra: es una base de datos no relacional distribuida, diseñada para manejar grandes volúmenes de datos en múltiples servidores. Es una buena opción para aplicaciones de Big Data y IoT.
  3. Redis: es una base de datos no relacional de estructura de datos en memoria, que se utiliza comúnmente para almacenar datos de sesión y caché en aplicaciones web.
  4. Neo4j: es una base de datos no relacional orientada a grafos, que se utiliza para almacenar y consultar datos relacionales complejos. Es una buena opción para aplicaciones que requieren análisis de redes sociales y relaciones entre datos.
  5. Amazon DynamoDB: es un servicio de base de datos no relacional administrado por Amazon, que permite almacenar y procesar grandes volúmenes de datos en múltiples regiones. Es una buena opción para aplicaciones empresariales y de IoT.
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