El documento presenta una visión general de las bases de datos no relacionales (NoSQL), describiendo diferentes modelos como clave-valor, columnas, documentos y grafos, cada uno con sus características y beneficios. Se analizan ejemplos específicos como Amazon Redshift, MongoDB y Neo4j, destacando sus funcionalidades y casos de uso. Además, se mencionan los beneficios y consideraciones específicas de migraciones entre bases de datos relacionales y NoSQL.

1. [+34] 902 20 25 52 hablemos@beeva.com www.beeva.com
BASES DE DATOS NO RELACIONALES
MongoDB, Neo4J, RedShift

2. 2014 2
¿Qué consideramos un Modelo No Relacional (o NoSQL)?
► No utilizan un Modelo de Datos Relacional (ACID).
► Están diseñados para ejecutarse de manera eficiente en Clusters.
► Son generalmente OpenSource.
► Carecen de esquema, lo que permite añadir/eliminar campos libremente sin
tener que definir ni modificar previamente la estructura.
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3. 2014 3
Tipos de Bases de Datos NoSQL
BASES DE DATOS

4. 2014 4
C
A
P
TEOREMA DE CAP

5. 2014 5
Orientadas a Clave-Valor
► Almacena los datos bajo una Clave o Par de Claves único
► Alta Disponibilidad y Consistencia (Bajo Clave)
► Alto rendimiento en escrituras
► Alto rendimiento en lecturas por Clave
► Queries muy limitadas
► Penaliza las Queries que no consultan la Clave
► ¿Qué ocurre si no conocemos la Clave?
BASES DE DATOS: CLAVE-VALOR

6. 2014 6
Orientadas a Columnas
► Alto rendimiento en operaciones de Escritura
► Alto rendimiento en lecturas por Clave
► Almacena los datos bajo una Clave única
► Bajo la Clave, se agrupan varios atributos de tipo Clave-Valor, cada
agrupación es una: Columna
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7. 2014 7
Orientadas a Documento
► Almacena los datos en Documentos (XML, JSON, BSON)
► Cada Documento se indexa bajo una Clave Única
► Permiten crear índices (simples/complejos) para cualquier atributo
► Amplio espectro en las Queries
► Son Consistentes, lo que penaliza la escritura de los datos
► Si el “formato” de cada Documento varía mucho con respecto al resto,
penalizará el rendimiento de los índices
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8. 2014 8
Orientadas a Grafo
► Nuevo paradigma de Almacenamiento
► Registros pequeños con relaciones complejas
► Los registros se denominan Nodos y las relaciones Arcos
► Los Nodos se conectan mediante los Arcos
► Queries con caracter semántico
► Al tener relaciones tan fuertes entre los datos, son poco recomendables
para un entorno distribuído
► Cuando queramos actualizar una gran cantidad de nodos
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9. 2014 9
Bases de datos NoSQL con las que trabajamos en BEEVA
Amazon
Redshift
DynamoDB
Bases de Datos como Servicio en AWS Bases de Datos Open Source
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10. 2014 10
Amazon Redshift (1/2) Amazon
Redshift
Qué es
• Data Warehouse como servicio gestionado en Cloud, Basado en tecnología MPP
Compatibilidad e integración
• Basado en Postgres, SQL estándar: Conector ODBC y JDBC
• Compatible con herramientas de ETL de mercado (PowerCenter, Talend, etc.)
• Compatible con herramientas de BI y visualización de mercado (Mirostrategy, Tableau, etc.)
• Migración de datos a bases de datos relacionales transparente (requiere gestión índices y claves)
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11. 2014 11
Amazon Redshift (2/2) Amazon
Redshift
Detalle técnico
• Direct-attach storage y bloques de memoria de 1MB
• Compresión 2-4x: diferente algoritmo en función del tipo de dato
• Zone maps: optimización en la query
• Opción de HW basado en discos SSD
• Paralelización y distribución en query plan (C++)
• Back-up automático, asíncrono, a S3; replicación síncrona en el cluster
• Posibilidad de realizar snapshots on-demand o planificados
• Redimensionamiento sencillo: se reconfigura automáticamente el SQL end-point
• SSL en el leader node
• Cifrado de datos en el cluster: AES-256
Principales beneficios
• Data Warehouse a bajo coste, en pago por uso con Alto rendimiento en consultas
• Servicio gestionado por AWS
• Compatibilidad Postgres, SQL estándar
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12. 2014 12
MongoDB (1/2)
Qué es
• BBDD Open Source NoSQL orientada a documentos
• Basada en documentos JSON (Binary-JSON)
• Escalabilidad horizontal en HW
Detalle técnico diferencial
• Esquema dinámico
• Adición de múltiples índices secundarios
• Adición de índices Geoespaciales
• Escalado horizontal mediante Sharding (NO Autoescalado)
• Permite configuraciones de Alta Disponibilidad mediante Replica Sets
• Posee integración nativa con Hadoop
• Cada Documento puede almacenar un máximo de 16Mb
• Se pueden almacenar objetos BLOB: Imágenes, videos, …
• Framework Aggregation
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13. 2014 13
MongoDB (2/2)
Compatibilidad e integración
• Para migrar información es necesario desarrollar un agente SW o proceso batch
específico que lleve a cabo la tarea.
• Consideraciones sobre migraciones:
• De SQL a NoSQL se pierden las relaciones entre tablas y las claves foráneas
• Replantear la estrategia de índices para optimizar el rendimiento de las
queries
• De NoSQL a SQL, es necesario replantear la estrategia de tablas, relaciones y
claves foráneas a utilizar y comprobar la estructura de los Documentos para
normalizar los campos
Principales beneficios
• Alto rendimiento en Queries; escalabilidad
• Versatilidad en las Queries
• Open Source
• Reducción de: Impedance Mismatch
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14. 2014 14
Neo4j (1/3)
Qué es
• Base de datos Open Source orientada a grafos
• Cumple ACID
Detalle técnico diferencial
• Esquema dinámico
• Neo4j es idóneo para resolver problemas de relaciones entre objetos o relaciones
entre personas (social networks)
• Neo4j sigue el modelo ‘property graph’ o grafo de propiedades
• Formas de utilizar Neo4j:
• Utiliza Cypher como lenguaje declarativo de consulta
• API REST con algo más de funcionalidad que Cypher (esta tendencia va
cambiando en las últimas versiones)
• En casos especiales podemos utilizar plugins vía API
• La versión Neo4j Community vs Neo4j Enterprise (licencia GPLv3 y comercial)
• Permite realizar transacciones
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15. 2014 15
Neo4j (2/3)
Compatibilidad e integración
• No compatible con otros modelos de almacenamiento
• Una solución habitual es complementar Neo4j con MongoDB
Valoración: puntos positivos
• Modelo de Datos basado en Relaciones Fuertes
• Open Source
• Comunidad muy Activa
• Muy rápida para consultas de pocos grados de profundidad y miles de
nodos
• Consola de administración
• Fácil importación de formatos propios .csv con plugin batch-import
• Servidor fácil de configurar
• Visualización Gráfica de las Respuestas
• Permiten usar Neo4j de forma embedded a través de la API de Java para
crear endpoints específicos.
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16. 2014 16
Neo4j (3/3)
Valoración: puntos negativos
• Neo4j Community no es escalable para cantidades de datos muy grandes
• Consultas ineficientes si se almacena mucha información en los nodos
• Neo4j prefiere que se almacene todo el grafo en memoria pero es ineficiente
cachear todo si no todo se utiliza.
• No permite sharding.
• Neo4j no tiene gestión de usuarios ni autenticación: hay una extensión para
autenticar, o como alternativa, se puede poner un proxy delante de la BD para
autenticar.
• No permite la exportación de datos
• No recomendados cambios de versiones:
• Existen cambios entre versiones en el formato binario de las BDs
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