Bases de Datos NoSQL

Presentado por Luis Porras / @lporras16

UP TRADE

Comencemos...

Ecosistema NoSQL

DB-Engines Ranking

Conceptos

Qué Hace una Base de Datos?

• Almacenar Información
• Recuperar la Información

La Base de Datos más Simple

#!/bin/bash

db_set () {
    echo "$1,$2" >> database
}

db_get () {
    grep "^$1," database | sed -e "s/^$1,//" | tail -n 1
}

La Base de Datos más Simple

db_set 123456, '{"nombre": "Barranquilla", "atracciones": ["Carnaval", "Bocas de Ceniza"]}'
db_set 42, '{"nombre": "Santiago de Chile", "atracciones": ["Cerro San Cristobal", "Mercado Central"]}'


db_get 42
{"nombre": "Santiago de Chile", "atracciones": ["Cerro San Cristobal", "Mercado Central"]}

RDBMS

Manejador de Bases de Datos Relacionales

La Data está organizada en relaciones (tablas)

y cada relacion esta compuesta de colecciones de tuplas (filas)

Clientes

Ordenes de Compra

Modelo Entidad Relación

SQL

Structured Query Language

Un lenguaje de consultas declarativo

Imperativo

consulta Imperativa

function getSharks() { 
    var sharks = [];
    for (var i = 0; i < animals.length; i++) {
        if (animals[i].family === "Sharks") {
                sharks.push(animals[i]);
        }
    }
    return sharks; 
}

select email, first_name, last_name
from customers
where city = "Quincy"

Declarativo

SQL JOIN

select customer_id, order_date, order_amount
from customers
join orders
   on customers.customer_id = orders.customer_id
where customer_id = 3

Y cúal es el problema con las RBDMS?

Escalabilidad...

Dos formas de escalar..

Scaling up

Escalamiento Vertical

O puedes distribuir la carga

Scaling out

Escalamiento Horizontal

#NoSQL

No hay una definición exacta de NoSQL

Pero podemos mencionar 2 cosas:

• Porqué se crearon estas nuevas tecnologías?
• Qué características tienen en común?

1.  NoSQL nació de la frustración con las RDBMS

Impedance Mistmach

Las RDBMS no son cluster friendly

2.  Características en común

Características

Modelo de Datos

• Llave valor - Key Value
• Documentos
• Columnas
• Grafos

Existen  4  diferentes tipos de Modelo de Datos NoSQL

Key-value

Key Value Store

467742

3fds-2d

• Una base de datos que funciona como un diccionario
• Se busca por llave, y el valor puede ser cualquier cosa.
• Un objecto se guarda como un Hash normalmente
• Usualmente la data se guarda en Memoria
• Son muy muy muy rápidas
• Redis, Memcached, Voldemort son las más conocidas

Documentos

Documentos

• La base de datos está compuesta de documentos.
• Cada documento se guarda en formato JSON tipicamente
• Permiten cargar y consultar documentos via REST 
• Elasticsearch, MongoDB, CouchDB, son ejemplos.
• Schema-less, no dependemos de un esquema para guardar la información.

{
    "_id": "507f191e810c19729de860ea",
    "nombre":  "Luis Alfredo Porras Páez",
    "twitter": "@lporras16",
    "pais": "Colombia",
    "lenguajes": ["español", "inglés"]
}

Map Reduce

Columnas

Columnas

• Extiende el modelo key-value
• Column family es un un conjunto de tuplas key/value
• Columnas y supercolumnas
• Los nombres de las columnas y las supercolumnas pueden ser usados como nombres o valores, usualmente como referencias
• Cassandra y HBase son las más conocidas.

Column Familiy

Importante resaltar:

No Impedance Mistmach

La DB es cluster friendly

A cada partición distribuida se le llama shard

Grafos

Grafos

• Se piensa en la base de datos como un grafo.
• Ideal para modelar datos interconectados
• Se compone de Nodos y Aristas
• Neo4j y FlockDB son las más conocidas.

Grafos

• Social Graph -  Los Nodos son las personas y las aristas son las relaciones entre sí.
• Web Graph  - Los Nodos son las páginas Web y las aristas son links hacia otras páginas.

Típicos Ejemplos

Grafos Ejemplo

Pokemon Grafo

Pokemon Grafo

Ahora...

RDBMS son ACID...

Las DB NoSQL son BASE... 

A
C
 I
D

tomacity - La regla del todo o nada

onsistency - La data pasa de un estado válido a otro

solation - Las transcacciones no se afectan entre sí.

urability - Persistencia

Teorema CAP

C
A
P

onsistency - todos los nodos ven la misma información todo el tiempo

viability - toda petición recibe una respuesta sobre si fue exitosa o fallida. 

artition Tolerance -  el sistema sigue funcionando a pesar que algunas particiones esten desconectadas. 

Consistency

Availability

Partition Tolerance

R
D
B
M
S

Teorema CAP

Basically Available

Soft State

Eventually Consistent

Polyglot Persistence

Persistencia Poliglota

Aplicación Grande

Sesión de Usuarios

redis

Datos Financieros

MySQL

Recomendaciones

Neo4J

Cat. Productos

MongoDB 

Analíticas

Cassandra

Reportes

RDBMS + Memcached

Entonces...

• Realmente necesito utilizar una BD NoSQL?
• Modelar en cada BD es distinto
• Considera NoSQL si puedes aceptar Eventual Consistency
• Schema less es un eufemísmo

Por último...

Aprendan Inglés

Curso de MongoDB

dataintensive.net

NoSQL by Martin Fowler 

Gracias

Preguntas?