نموذج BASE لتطوير قواعد البيانات
تم تصميم قواعد البيانات العلائقية بموثوقية واتساق في جوهرها. ركز المهندسون الذين طوروها على نموذج المعاملات الذي يضمن أن المبادئ الأربعة لـ نموذج حامض يتم الاحتفاظ بها دائمًا. ومع ذلك ، فإن ظهور نموذج قاعدة بيانات جديد غير منظم يقلب ACID رأسًا على عقب. يتجنب نموذج قاعدة بيانات NoSQL النموذج العلائقي عالي التنظيم لصالح نهج تخزين مفتاح / قيمة مرن. يتطلب هذا النهج غير المنظم للبيانات بديلاً لنموذج الحمض: نموذج BASE.
المبادئ الأساسية لنموذج حمض
هناك أربعة مبادئ أساسية لنموذج ACID:
- ال ذرية من المعاملات يضمن أن كل معاملة قاعدة بيانات هي وحدة واحدة تتبنى نهج "الكل أو لا شيء" للتنفيذ. في حالة فشل أي عبارة في المعاملة ، يتم إرجاع المعاملة بالكامل.
- تضمن قواعد البيانات العلائقية أيضًا التناسق لكل معاملة مع قواعد عمل قاعدة البيانات. إذا كان أي عنصر من عناصر المعاملات الذرية سيؤدي إلى تعطيل اتساق قاعدة البيانات ، فستفشل المعاملة بأكملها.
- يفرض مشغل قاعدة البيانات عزل بين معاملات متعددة تحدث في نفس الوقت أو بالقرب منه. تحدث كل معاملة إما قبل أو بعد كل معاملة أخرى ، وعرض قاعدة البيانات أن المعاملة التي تراها في بدايتها لا يتم تغييرها إلا من خلال المعاملة نفسها قبلها استنتاج. يجب ألا ترى أي معاملة المنتج الوسيط لمعاملة أخرى.
- مبدأ حامض النهائي ، متانة، يضمن أنه بمجرد الالتزام بمعاملة ما بقاعدة البيانات ، يتم الاحتفاظ بها بشكل دائم من خلال استخدام النسخ الاحتياطية وسجلات المعاملات. في حالة حدوث فشل ، يمكن استخدام هذه الآليات لاستعادة المعاملات الملتزمة.
المبادئ الأساسية لـ BASE
قواعد بيانات NoSQL، من ناحية أخرى ، احتضن المواقف التي يكون فيها نموذج حامض ACID مبالغة أو قد يعيق ، في الواقع ، تشغيل قاعدة البيانات. بدلاً من ذلك ، تعتمد NoSQL على نموذج أكثر ليونة يُعرف ، بشكل مناسب ، باسم نموذج BASE. يستوعب هذا النموذج المرونة التي توفرها NoSQL والنهج المماثلة لإدارة ومعالجة البيانات غير المهيكلة. تتكون BASE من ثلاثة مبادئ:
- التوافر الأساسي. يركز نهج قاعدة بيانات NoSQL على توفر البيانات حتى في حالة وجود العديد من الإخفاقات. يحقق ذلك باستخدام نهج موزع للغاية لإدارة قواعد البيانات. بدلاً من الاحتفاظ بمخزن بيانات كبير واحد والتركيز على تحمل الخطأ لذلك المتجر ، تنشر قواعد بيانات NoSQL البيانات عبر العديد من أنظمة التخزين بدرجة عالية من النسخ المتماثل. في حالة حدوث فشل غير مرجح في تعطيل الوصول إلى جزء من البيانات ، فإن هذا لا يؤدي بالضرورة إلى انقطاع كامل في قاعدة البيانات.
- دولة ناعمة. تتخلى قواعد بيانات BASE تمامًا عن متطلبات الاتساق الخاصة بنموذج ACID. أحد المفاهيم الأساسية وراء BASE هو أن تناسق البيانات هو مشكلة المطور ويجب ألا يتم التعامل معه بواسطة قاعدة البيانات.
- الاتساق في نهاية المطاف. الشرط الوحيد الذي تمتلكه قواعد بيانات NoSQL فيما يتعلق بالاتساق هو أن تطلب في وقت ما في المستقبل أن تتقارب البيانات مع حالة متسقة. ومع ذلك ، لم يتم تقديم أي ضمانات حول موعد حدوث ذلك. هذا خروج كامل عن شرط الاتساق الفوري لـ ACID الذي يحظر المعاملة من التنفيذ حتى اكتمال المعاملة السابقة وتقارب قاعدة البيانات إلى قاعدة بيانات متسقة حالة.
في BASE ، قد يعني التوافر الأساسي أنك لا تتحكم حتى في مصادر البيانات. على سبيل المثال ، يمكنك الارتباط بمجموعات البيانات العامة لجزء من جهودك.
حالات الاستخدام النسبي
نموذج BASE ليس مناسبًا لكل موقف ، لكنه بالتأكيد بديل مرن لنموذج ACID لقواعد البيانات التي لا تتطلب التزامًا صارمًا بالنموذج العلائقي.
تعتمد حالات الاستخدام الأمثل لقواعد البيانات التي تستخدم ACID على بيانات منظمة للغاية ذات مدخلات ومخرجات يمكن التنبؤ بها. وبالتالي ، تستفيد قواعد بيانات الموارد البشرية وقواعد بيانات البيع بالتجزئة والسجلات الطبية الإلكترونية من فحص الاتساق الداخلي القوي الذي يقدمه ACID.
ومع ذلك ، تعد حلول BASE أفضل للمواضيع الغامضة مثل تحليل المشاعر. على سبيل المثال ، يمكن لمشروع منظم BASE مسح موجز Twitter بحثًا عن الكلمات التي تشير إلى المشاعر بناءً على علامة تصنيف معينة. إن موجز Twitter ليس منظمًا جيدًا أو تم إنشاء مثيل له محليًا ، لكن دفق البيانات يوفر ملف المعلومات التي تمت برمجتها في استعلامات حتى إذا كان نطاق وطبيعة تلك البيانات غير واضحين المحصورة.