NoSQL(CAP이론)

NoSQL(CAP 이론)

[NoSQL] RDBMS 한계를 벗어나, 고용량의 비정형 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 구조와 유연성을 가진 분산DBMS [CAP이론] 분산시스템이 갖출 수 있는 일관성,가용성, 부분결함허용 3가지 특성 중 2가지만 선택 가능하다는이론 CAP(일관성(Consistency), 가용성(Availability), 단절내성(Partition Tolerance)) BASE(Basically Available, Soft state, Eventually Consistency) 속성 [모델구조] Key-Value 모델, 열 지향 모델, 문서 데이터베이스 모델, 그래프 모델 [모델링패턴] 비정규화, Aggregation, Application Side Join, Atomic Aggregate, Index Table Composite Key Table

Big Data

키컬도그

 

 

토픽 이름	NOSQL이론(CAP이론)
분류	데이터베이스 > DB유형 > NoSQL(CAP 이론)
키워드(암기)	유연성, 확장성, 간단, 비관계형, 조회성능향상, CAP이론(2가지선택), BASE
암기법(해당경우)	유형: Key Value, Column Family, Document, Graph(키컬도그)

 

기출문제

번호	문제	회차
1	11. Column Family 데이터베이스	123.관리.1.11
1	9. NoSQL	117.관리.1.9
2	NoSQL특징, 데이터 모델링 패턴 및 데이터 모델링 절차에 대하여 설명하시오.	관리114.3.1
3	NoSQL(Not only Structured Query Language)에 대해 설명하시오.	컴시응.110.1.9
4	NOSQL과 CAP Theorem에 대하여 설명하시오	관리93.1.8
5	3. NoSQL의 특징인 BASE를 설명하시오.	모의_2018.01.응용.1
6	3. 다음 제시된 조건에 따라 관계형 E-R모델과 NoSQL 모델을 제시하시오. ----------------------------------------------------- [주제] 영화평론 [업무내용] - 영화평론가는 영화를 보고 영화평론을 쓴다. - 영화평론가는 이름과 블로그 주소를 관리한다. -----------------------------------------------------	합숙_2019.08-공통- Day5

 

I. RDBMS의 복잡도와 용량 한계 극복, NoSQL의 개요

가. NoSQL(Not Only SQL) 정의

- RDBMS 한계를 벗어나, 고용량의 비정형 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 구조와 유연성을 가진 분산 DBMS

나. NoSQL 특징

 

II. NoSQL 데이터 모델 구조(유형)

유형	설명
Document 기반
	-데이터를 key/value pair로 저장하지만 value 부분에 문서(json, xml 포멧 같은)가 저장되는 데이터베이스 유형. - 관계형 데이터베이스의 경우, 보유한 열과 기타 열을 알아야 하지만, 문서 기반 데이터베이스는 저장소에 JSON object가 있어서 별도로 찾아가지 않아도 됨. 예) Amazon SimpleDB, CouchDB, MongoDB, Riak, Lotus Notes 활용) CMS, 블로깅 플랫폼, 실시간 분석 & e-commerce app. 단, 복잡한 트랜잭션이나 쿼리가 수행되는 구조에는 사용X
Key-Value 기반
	- 데이터가 key/value pairs로 저장되는 NoSQL DB의 가장 기본적인 데이터베이스 유형 - 많은 양의 Data와 부하를 처리할 수 있도록 설계되었음. - 저장소에는 각 Key가 고유한 Hash table이며, Value에는 Json, BlOB(binary large objects), string 값이 될 수 있음 활용) 컬렉션, 연관배열 등에 사용. schema-less 데이터를 저장. Shopping cart 컨텐츠에 적합
Column 기반
	- Google의 BigTable paper를 기반으로 한 Column에서 작동하는 데이터베이스 유형. - 컬럼명을 Columns 속성에 데이터로 저장하고, Value 속성에는 해당 컬럼의 값을 저장 - 유연성 극대화 - 단점은 타 테이블과 조인이 안 됨, 조인이 필요한 데이터는 하나의 테이블에 중복으로 관리하여 처리 속도 향상 (관리 어려움) 예) HBase, Cassandra, HBase, Hypertable 활용) data warehouses, business intelligence, CRM, Library card catalogs
Graph 기반	Node: 동그라미(Entities), Edge: relations
	- Entities와 Entities 간의 관계(relations)를 저장하는 데이터베이스 유형 - 테이블이 느슨하게 연결된 RDBMS와 비교할 때, Graph 기반 DB는 본질적으로 다중 관계형 DB임. - 모든 Node(Vertex)와 Edge에 고유 식별자가 부여됨. - Traversing relationship가 이미 DB에 저장되어 있어서 추가적인 계산이 필요 없기 때문에 검색 속도가 빠름. 예) Neo4J, Infinite Graph, OrientDB, FlockDB 활용) 소셜 네트워크, logistics, spatial data

- NoSQL은 비 관계형, 비 구조적 데이터 저장 위해 Shared Nothing 기반의 분산저장과 수평확장이 가능한 DB

 

III. NoSQL 데이터 모델링 패턴과 데이터 모델링 절차

1. NoSQL 데이터 모델링

 

나. NoSQL 데이터 모델링 절차

 

IV. NoSQL 데이터 모델링 예시

가. 관계형 모델

- 영화평 ER 모델로 평론가는 여러 영화를 한줄 영화평을 작성할 수 있고 한 영화도 여러 평론가에 의하여 한줄 영화평이 작성될 수 있을 경우 다음과 같이 표현

나. NoSQL 모델

- 기본적인 nested 엔티티로 구성할 수 있고 요구사항에 따라 아래와 같이 테이블을 변경해서 설계 가능

 

[참고] Brewer의 CAP 이론과 Base 이론 비교