NoSQL Nedir? NoSQL Nasıl Kullanılır?

İnternet dünyasının yoğun olarak kullanılması, günümüzde verilerin hızla artmasına ve çeşitliliğin oluşmasına yol açmıştır. Bu durum ise beraberinde klasik veri tabanı aksine daha kapsamlı bir çözümü zorunlu hale getirmiştir. Etkin bir çözüm olarak kullanılan veri tabanları ise NoSQL olarak öne sürülmektedir. NoSQL açılımı ile “Not Only SQL”, sabit tablo yapısının dışına çıkarak verileri depolayan bir sistemdir. Esnek ve yüksek performans ayrıcalıklarına sahip olan NoSQL, ilişkisel veri tabanı örneklerinin aksine çok daha başarılıdır.

İlişkisel olmayan veritabanı NoSQL farklı türlerde olacak şekilde kullanılmaktadır. Belge tabanlı, grafik tabanlı ve sütun tabanlı olan seçenekleri bulunmaktadır. Söz konusu çeşitliliğin sunduğu pek çok avantajın olduğunu söylemek de mümkündür. Büyük verilerin, web uygulamalarının ve gerçek zamanlı analiz faaliyetlerinin açısından avantajı oldukça yüksektir.

Kullanım açısından incelendiği zaman oldukça kolay olduğu görülmektedir. İlk aşamada bir NoSQL sistemi seçilirken sonrasında JSON, XML şeklinde kayıt oluşturulmaktadır. Böylece SQL sorgusu olmadan basit komutları kullanarak veri eklemek, silmek mümkün olmaktadır. Böylece NoSQL modern uygulamaları için esnek çözümlerle buluşturmaktadır.

NoSQL Nedir?

NoSQL nedir sorusuna karşılık olarak “Not Only SQL” ifadesinden türemiş bir kavram olduğu söylenebilir. Geleneksel veritabanlarına kıyasla daha farklı bir sisteme sahiptir. Bu yüzden verilerin bir tablo düzenine bağlı kalmadan saklanmasına yardımcı olmaktadır. Ayrıca veri modellerine destek olan önemli bir sistemdir. İçerisinde grafik, belge tabanlı gibi farklı sistemler barındırmaktadır. Genel olarak incelendiğinde büyük verilerin işlenmesinde, hız performansının daha yüksek olması beklendiğinde kullanılmaktadır. Verilerin JSON benzeri olacak şekilde depolanması, yapısal esneklik gibi pek çok artıya sahiptir. Böylece verilerin boyutu ya da türü değişse dahi sistem performansında düşüş yaşanmamaktadır.

NoSQL Nasıl Kullanılır?

NoSQL veritabanı kullanımı, üzerinde çalışılmakta olan projenin ihtiyacına, türüne göre değişiklik göstermektedir. Yani NoSQL kullanımı için öncelikli olarak doğru türün seçilmesi gerekmektedir. Örnekler üzerinden ilerleyecek olursak belgeleri kullanarak çalıştırmak işlemi için MongoDB, hız ihtiyacı için ise Redis kullanılmaktadır. Bu seçim aşamasında ise dikkat edilmesi gereken nokta veri yapısı, uygulama ölçeklendirmesi şeklindedir.

NoSQL nedir, nasıl kullanılır sorusunun cevabı ise birden fazla aşama barındırmaktadır. Kurulum sonrasında ise NoSQL sistemlerinin özel istemci araçları kullanılarak yönetildiği bilinmektedir. Veriler JSON, XML şeklinde sisteme eklenmektedir. Bunun dışında her bir sistemin kendine özgü komutlarının bulunduğu bilinmektedir. Günümüzde uygulama geliştiricileri NoSQL sistemlerini, kendi projelerine uyumlu hale getirmektedir. Böylece verilerin eklenmesi, güncellenmesi gibi işlemler çok daha hızlı bir şekilde tamamlanmaktadır. Yapılandırma işlemlerinin hatasız tamamlanması ise veri yönetim performansına katkı sağlamaktadır.

Neden NoSQL'e İhtiyaç Duyuldu? SQL'in Yetmediği Anlar

Geleneksel SQL veritabanları, ilişkisel modeller ve sabit tablo yapıları üzerinden kullanılmaktadır. Buna karşın günümüzde tercih edilen uygulamalar, e-ticaret platformları, sosyal medya platformları sürekli artan ve değişiklik gösteren verilere sahiptir. Tüm bu verilerin yönetimi ise geleneksel SQL veritabanları ile oldukça zordur. Bu durumda ise SQL ile sunulan esneklik sınırları dikkat çekmektedir.

SQL veritabanları, karmaşık sorgularda ve büyük hacimli verilerde performans değerlerinde düşüş yaşamaktadır. Ek olarak ölçeklendirmenin yatay olarak yapılması oldukça zorlayıcıdır. NoSQL ise tüm bu eksikliklerinin giderilmesi için geliştirilmiştir. Farklı veri modellerinin desteklenmesiyle birlikte modern uygulamalarla çözüm sunmaktadır. Verilerin hızla değiştirilmesi, büyük projelerde çalışmaların sürdürülmesi gibi noktalarda önemli bir araç olarak görülmektedir.

Büyük Veri (Big Data) ve İnternet Uygulamalarının Yükselişi

Son dönemlerde internet kullanımı oldukça popüler bir hale gelmiştir. Dijitalleşmenin her alanda oldukça hızlı bir şekilde yaşanması da veri üretiminin devasa boyutlara ulaşmasına yol açmıştır. Sosyal medyada yapılan paylaşımlar, mobil uygulamalardaki etkileşimler ve e-ticaret işlemleri gibi örnekler, klasik veritabanlarının işlemesi için uygun değildir. Çünkü her biri içerisinde büyük hacimli veriler barındırmaktadır.

Verilerin hızla artması, büyük veri yani “big data” kavramının daha önemli bir hale gelmesine yol açmıştır. Büyük veri ise sadece miktar açısından değil çeşitlilik açısından da yönetilmesi zor olan veri kümelerini kapsamaktadır. Günümüzde modern internet uygulamalarında, kullanıcı deneyiminin gelişmesi, analizlerin gerçek zamanlı olarak sürdürülmesi gibi pek çok katkısı bulunmaktadır. Ayrıca NoSQL veritabanları esnek bir yapıya sahiptir. Gerekli olan ihtiyacın karşılanabilmesi için etkili bir çözüm olarak nitelendirilmektedir.

Esnek Şema (Flexible Schema) İhtiyacı

Geleneksel ilişkisel veritabanları, verilerin saklanması için belirlenen sabit tablolara sahiptir. Ancak modern uygulamalarda verilerin yapısının seri bir şekilde değiştiği veyahut çeşitlendiği gözlemlenmektedir. Bu durumun beraberinde ise esnek şema ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Esnek şema sayesinde veri yapısı önceden belirleme gereksinimi olmadan sistem içerisine ekleme yapılabilmektedir. Bu durum geliştiricilerin uygulama ihtiyaçlarına göre veri modellerini güncellenebilmesi anlamına gelmektedir. Ayrıca yeni veri türlerinin sisteme kolayca uyum sağlayabildiği gözlemlenmektedir. İhtiyaçlara cevap veren NoSQL veritabanı türleri sistemin sorunsuz bir şekilde çalışması için ortam hazırlamaktadır. Özellikle web ve uygulama geliştirme süreçlerinin daha hızlı ve dinamik olarak sürdürülmesine zemin hazırlamaktadır.

Yatay Ölçeklenebilirlik (Horizontal Scaling) Avantajı

Geleneksel veritabanları için hızla artan veri miktarının yönetimi, sunucunun kapasitesini yükseltmekle mümkün olmaktadır. Ancak bu tür bir yaklaşım sürecin daha sınırlı ve maliyetli şekilde devam etmesine yol açmaktadır. Yatay ölçeklenebilirlik kavramı ise süreç için kullanılan yaklaşımın etkili olmasını sağlamaktadır. Çünkü yatay ölçeklenebilirlik ile beraber sistem kapasitesinde artış gözlemlenmektedir.

NoSQL veritabanları ile söz konusu avantajların etkin bir şekilde kullanılması mümkündür. Ayrıca verilerin birden fazla sunucuyla dağıtılıp saklanması, iş yükünün paylaşılması söz konusudur. Böylece yoğun trafiğe maruz kalmadan, büyük veri hacminden ötürü performans kaybı yaşamadan yönetim mümkün hale gelmektedir. Sonuç olarak bakıldığında ise yatay ölçeklenebilirlik, NoSQL sistemleri büyük ölçekli internet uygulamaları ve yoğun trafikli web siteleri için uygun hale getirmektedir.

NoSQL ve SQL Arasındaki Temel Farklar Nelerdir?

SQL veritabanları, verilerin tablo ve satır yapısına uygun olarak depolanmasını sağlamaktadır. Ek olarak ilişkisel modeller kullanılmaktadır. Bu yapının kullanılması halinde ise karmaşık sorgularda kolay çözümler üretilmektedir. Ancak önemli olan nokta, veri yapısının önceden belirlenmesi gerektiğidir.

NoSQL database nedir sorusuna yanıt olarak ise esnek veri yapıları olan, tablo bağımlılığı olmayan sistem tanımlaması yapılabilmektedir. Farklı formatlar üzerinden veri depolama özelliğine de sahip olan NoSQL, grafik, sütun tabanlı modelleri destekleyen bir yapıdadır. SQL veritabanı dikey ölçeklenirken NoSQL yataydır. Ek olarak NoSQL yüksek hacim, hızlı değişim ve veri çeşitliliği için idealdir. Var olan temel farklardan ötürü de günümüzde NoSQL veritabanı kullanımı tercih edilmektedir.

Veri Yapısı: Katı Şemalar vs. Dinamik Şemalar

Katı şema bulunan veritabanları, önceden veri yapısı belirlenmiş formattadır. Yeni bir alan eklemek istediğinizde ya da mevcut yapıyı değiştirmek istediğinizde bu işlem kolayca gerçekleşmez. Genel olarak sistem içerisinde yeniden yapılandırma yapmak gerekmektedir. Bundan ötürü de veri çeşitliliğinin hızla arttığı projelerde esnekliğin önüne geçmektedir. Dinamik şemalar ise verileri daha esnek bir şekilde depolamaktadır. Var olan her kayıt farklı alanlara sahiptir. Ayrıca veri yapısının uygulama geliştikçe değişmesi mümkündür. NoSQL veritabanlarında ise genel olarak bu tarz şema yaklaşımı kullanılmaktadır. Böylece verilerin hızlıca değişmesi ya da çeşitlenmesi durumunda sorun yaşanmaz. Daha esnek ve uyumlu bir alan oluşur.

Ölçeklenebilirlik: Dikey Büyüme vs. Yatay Büyüme

Dikey büyüme, var olan sunucunun kapasitesinin arttırılması ile veritabanı performansını yükseltmektedir. Daha hızlı bir işlemci, daha fazla RAM ve veri depolama alanı ekleme ile gerçekleşmektedir. Tüm bu yaklaşım şekli ise maliyetli bir seçenektir. Maliyetli olmasının yanı sıra donanımsal açıdan da sınırlamaların var olduğu bilinmektedir.

Yatay büyüme sistemin birden fazla sunucuda olmasıyla kapasitenin artmasını sağlamaktadır. Bu yöntemde veriler, işlem yükleri sunucular arasında dağılmaktadır. Bu sayede veri hacmi veyahut trafik yoğun olsa da yönetim verimli şekilde sürdürülmektedir.

NoSQL veritabanlarında yatay büyüme faydalarından etkin bir şekilde yararlanılmaktadır. Böylece ölçeklenebilirlik çok daha büyük olmaktadır. Modern web uygulamaları ve veri projelerinde ise performans kaybı yaşanmamaktadır.

Tutarlılık: ACID vs. BASE Modeli

Geleneksel SQL veritabanları, veri bütünlüğünün sağlanması amacıyla ACID modelinden destek almaktadır. Bu modelin kullanılması durumunda işlemler çok daha tutarlı ve sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Ancak performans sınırlamalarının yüksek hacimli ve dağınık sistemlerde gözlemlenmesi söz konusudur. NoSQL sistemlerinde ise genel olarak BASE modeli tercih edilmektedir. BASE modeli ile veri tutarlılığı zaman içerisinde sağlamaktadır. Bu da sistem içerisinde erişilebilirliğin yüksek olmasını öncelikli hale getirmektedir. Söz konusu farklılık ise gereksinimlere göre seçim yapmaya yol açmaktadır. Genel olarak bahsedecek olursak da ACID finans gibi kritik işlemlerde, BASE ise büyük verilerde ve sosyal medya platformlarında performans fırsatı sunmaktadır.

Sorgulama Dili ve Yöntemleri

SQL veritabanı için veri sorgulama ve yönetim aşamasında SQL dili kullanılmaktadır. Böylece JOIN, SELECT gibi komutlar kullanılarak karmaşık sorgular yapılabilmektedir. Veri ilişkilerinin de oldukça güçlü bir şekilde sürdürülmesi olasıdır. NoSQL veritabanlarında ise sorgu yöntemleri veritabanı türüne bağlı olarak çeşitlendirilmektedir. Örnek verecek olursak belge tabanlı sistemleri için JSON sorguları, grafik veritabanlarında ise bağlantılarla özel sorgular kullanılmaktadır. Söz konusu farklılık web geliştiricilerin ihtiyaçlarına göre yeni stratejiler geliştirmesine zemin hazırlamaktadır. Ayrıca sistemlerin güçlü yönlerinin belirlenmesinde de etkili olduğu bilinmektedir.

NoSQL Ne Zaman İyi Bir Tercih Değildir?

NoSQL veritabanlarının esnek yapısı, farklı veri modellerine uyumlu olması her durum için uygun olmadığını göstermektedir. Detaylandıracak olursak veri bütünlüğünün önemli olduğu ilişkisel yapının sıkı olduğu uygulamalarda kullanılması önerilmektedir. Finansal işlemlerde, rezervasyon uygulamalarında ve muhasebe işlemlerinde ise ACID özelliklerinin güvenli olduğu gözlemlenmektedir. Ek olarak küçük ve sabit veri hacminin sabit olduğu projelerde NoSQL veritabanının sunduğu sistem fazla karmaşıktır. Bu gibi durumlarda ise klasik olan SQL sisteminin kullanılması daha doğrudur. Çünkü sistem, ihtiyaca uygun şekilde basit ve kolay yönetilebilir şekildedir.

Projeleriniz için doğru veritabanını seçmek istiyorsanız da kullanılan popüler NoSQL veritabanı sistemleri nelerdir sorusunu göz önünde bulundurabilirsiniz. Tercih edebileceğiniz esnek ve ölçeklenebilir sistemler arasında ise Redis, MongoDB, CouchDB gibi sistemlerle karşılaşabilirsiniz.