Cara memilih jenis database yang tepat untuk perusahaan Anda

Ada ratusan ulasan database yang sangat teknis di luar sana, tetapi ulasan tersebut tidak selalu memberikan panduan yang jelas tentang langkah pertama dalam memilih database: memilih tipe umum terbaik untuk aplikasi tertentu. Semua database tidak dibuat sama. Masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan tertentu. Meskipun benar bahwa ada solusi untuk membuat database favorit berfungsi untuk sebagian besar proyek, menggunakan trik tersebut menambah kerumitan yang tidak perlu.

Sebelum mempertimbangkan database tertentu, luangkan waktu untuk memikirkan jenis apa yang paling mendukung proyek yang sedang dikerjakan. Pertanyaannya lebih dalam dari "SQL vs. NoSQL". Baca terus untuk mengetahui daftar jenis database yang paling umum, manfaat relatif masing-masing, dan cara membedakan mana yang paling cocok.

Sistem manajemen database relasional (Oracle, MySQL, MS Server, PostgreSQL)

Database relasional dikembangkan pada tahun 1970-an untuk menangani peningkatan banjir data yang sedang diproduksi. Mereka memiliki teori dasar yang kuat dan telah mempengaruhi hampir setiap sistem database yang digunakan saat ini.

Database relasional menyimpan kumpulan data sebagai "relasi": tabel dengan baris dan kolom di mana semua informasi disimpan sebagai nilai sel tertentu. Data dalam RDBMS dikelola menggunakan SQL. Meskipun ada implementasi yang berbeda, SQL distandarisasi dan memberikan tingkat prediktabilitas dan utilitas.

Setelah vendor yang banjir awal mencoba memanfaatkan popularitas sistem dengan produk yang tidak terlalu relasional, pembuat EF Codd menguraikan serangkaian aturan yang harus diikuti oleh semua sistem manajemen basis data relasional. 12 aturan Codd berkisar pada penerapan protokol struktur internal yang ketat, memastikan bahwa pencarian dengan andal mengembalikan data yang diminta, dan mencegah perubahan struktural (setidaknya oleh pengguna). Kerangka kerja memastikan bahwa database relasional konsisten dan dapat diandalkan hingga hari ini.

Kekuatan

Database relasional unggul dalam menangani data yang sangat terstruktur dan memberikan dukungan untuk transaksi ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, dan Durability). Data dengan mudah disimpan dan diambil menggunakan kueri SQL. Struktur dapat ditingkatkan dengan cepat karena menambahkan data tanpa memodifikasi data yang ada itu sederhana.

Membuat batasan tentang jenis pengguna tertentu yang dapat mengakses atau memodifikasi dibangun ke dalam struktur RDBMS. Karena itu, database relasional sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan akses berjenjang. Misalnya, pelanggan dapat melihat akun mereka sementara agen dapat melihat dan membuat perubahan yang diperlukan.

Kelemahan

Kelemahan terbesar dari database relasional adalah cermin dari kekuatan terbesarnya. Sebaik mereka menangani data terstruktur, mereka mengalami kesulitan dengan data tidak terstruktur. Sulit merepresentasikan entitas dunia nyata dalam konteks dalam batas-batas RDBMS. Data yang "diiris" harus disusun kembali dari tabel menjadi sesuatu yang lebih mudah dibaca, dan kecepatan dapat berdampak negatif. Skema tetap juga tidak bereaksi dengan baik terhadap perubahan.

Biaya menjadi pertimbangan dengan database relasional. Mereka cenderung lebih mahal untuk dipasang dan dikembangkan. Penskalaan horizontal, atau penskalaan dengan menambahkan lebih banyak server, biasanya lebih cepat dan lebih ekonomis daripada penskalaan vertikal, yang melibatkan penambahan lebih banyak sumber daya ke server. Namun, struktur database relasional mempersulit proses tersebut. Sharding (di mana data secara horizontal dipartisi dan didistribusikan ke seluruh kumpulan mesin) diperlukan untuk menskalakan database relasional. Membagi database relasional sambil mempertahankan kepatuhan ACID bisa menjadi tantangan.

Gunakan database relasional untuk:

  • Situasi di mana integritas data sangat penting (yaitu, untuk aplikasi keuangan, pertahanan dan keamanan, dan informasi kesehatan pribadi)
  • Data yang sangat terstruktur
  • Otomatisasi proses internal

Penyimpanan dokumen (MongoDB, Couchbase)

Penyimpanan dokumen adalah database nonrelasional yang menyimpan data dalam dokumen JSON, BSON, atau XML. Mereka menampilkan skema yang fleksibel. Tidak seperti database SQL, di mana pengguna harus mendeklarasikan skema tabel sebelum memasukkan data, penyimpanan dokumen tidak memberlakukan struktur dokumen. Dokumen dapat berisi data apapun yang diinginkan. Mereka memiliki pasangan nilai-kunci tetapi juga menyematkan metadata atribut untuk membuat kueri lebih mudah.

Kekuatan

Penyimpanan dokumen sangat fleksibel. Mereka menangani data semistruktur dan tidak terstruktur dengan baik. Pengguna tidak perlu tahu selama penyiapan jenis data apa yang akan disimpan, jadi ini adalah pilihan yang baik jika sebelumnya tidak jelas jenis data apa yang akan masuk.

Pengguna dapat membuat struktur yang mereka inginkan dalam dokumen tertentu tanpa mempengaruhi semua dokumen. Skema dapat dimodifikasi tanpa menyebabkan waktu henti, yang mengarah pada ketersediaan tinggi. Kecepatan tulis umumnya juga cepat.

Selain fleksibilitas, pengembang menyukai penyimpanan dokumen karena mudah diskalakan secara horizontal. Sharding yang diperlukan untuk penskalaan horizontal jauh lebih intuitif dibandingkan dengan database relasional, jadi penyimpanan dokumen menskalakan dengan cepat dan efisien.

Kelemahan

Database dokumen mengorbankan kepatuhan ACID untuk fleksibilitas. Selain itu, meskipun kueri dapat dilakukan di dokumen, itu tidak mungkin dilakukan di seluruh dokumen.

Gunakan database dokumen untuk:

  • Data tidak terstruktur atau semi-terstruktur
  • Manajemen konten
  • Analisis data yang mendalam
  • Pembuatan prototipe cepat

Penyimpanan nilai-kunci (Redis, Memcached)

Penyimpanan nilai kunci adalah jenis database nonrelasional di mana setiap nilai dikaitkan dengan kunci tertentu. Ini juga dikenal sebagai array asosiatif.

"Kunci" adalah pengenal unik yang hanya terkait dengan nilai. Kunci bisa apa saja yang diizinkan oleh DBMS. Di Redis, misalnya, keys man berupa urutan biner apa pun hingga 512MB.

"Nilai" disimpan sebagai blob dan tidak memerlukan skema yang telah ditentukan sebelumnya. Mereka dapat mengambil hampir semua bentuk: angka, string, penghitung, JSON, XML, HTML, PHP, biner, gambar, video pendek, daftar, dan bahkan pasangan nilai kunci lainnya yang dikemas dalam sebuah objek. Beberapa DBMS memungkinkan untuk menentukan tipe data, tetapi itu tidak wajib.

Kekuatan

Jenis database ini memiliki banyak hal positif. Ini sangat fleksibel, mampu menangani beragam tipe data dengan mudah. Kunci digunakan untuk langsung menuju ke nilai tanpa pencarian indeks atau penggabungan, sehingga kinerjanya tinggi. Portabilitas adalah keuntungan lain: penyimpanan nilai kunci dapat dipindahkan dari satu sistem ke sistem lain tanpa menulis ulang kode. Akhirnya, mereka sangat dapat diskalakan secara horizontal dan memiliki biaya pengoperasian yang lebih rendah secara keseluruhan.

Kelemahan

Fleksibilitas ada harganya. Tidak mungkin untuk membuat kueri nilai, karena disimpan sebagai blob dan hanya dapat dikembalikan seperti itu. Hal ini mempersulit pelaporan atau pengeditan bagian nilai. Tidak semua objek dapat dimodelkan dengan mudah sebagai key-value pair.

Gunakan penyimpanan nilai kunci untuk:

  • Rekomendasi
  • Profil dan pengaturan pengguna
  • Data tidak terstruktur seperti review produk atau komentar blog
  • Manajemen sesi dalam skala besar
  • Data yang akan sering diakses tetapi tidak sering diperbarui

Penyimpanan kolom lebar (Cassandra, HBase)

Penyimpanan kolom lebar, juga disebut penyimpanan kolom atau penyimpanan rekaman yang dapat diperluas, adalah database nonrelasional berorientasi kolom dinamis. Mereka terkadang dilihat sebagai jenis penyimpanan nilai kunci tetapi memiliki atribut database relasional tradisional juga.

Penyimpanan kolom lebar menggunakan konsep ruang kunci, bukan skema. Ruang kunci mencakup keluarga kolom (mirip dengan tabel tetapi lebih fleksibel dalam struktur), yang masing-masing berisi beberapa baris dengan kolom berbeda. Setiap baris tidak harus memiliki jumlah atau jenis kolom yang sama. Stempel waktu menentukan versi data terbaru.

Kekuatan

Jenis database ini memiliki beberapa manfaat baik dari database relasional maupun nonrelasional. Ini bekerja lebih baik dengan data terstruktur dan semistruktur daripada database nonrelasional lainnya, dan lebih mudah untuk diperbarui. Dibandingkan dengan database relasional, ini lebih dapat diskalakan secara horizontal dan lebih cepat dalam skala.

Database kolom memampatkan lebih baik daripada sistem berbasis baris. Selain itu, kumpulan data yang besar mudah dijelajahi. Penyimpanan kolom lebar sangat bagus dalam kueri agregasi, misalnya.

Kelemahan

Menulis itu mahal dalam skala kecil. Meskipun memperbarui mudah dilakukan secara massal, mengupload dan memperbarui catatan individu itu sulit. Plus, penyimpanan kolom lebar lebih lambat daripada database relasional saat menangani transaksi.

Gunakan penyimpanan kolom lebar untuk:

  • Analisis data besar yang mengutamakan kecepatan
  • Data warehousing pada big data
  • Proyek berskala besar (gaya database ini bukan alat yang baik untuk aplikasi transaksional rata-rata)

Mesin pencari (Elasticsearch)

Mungkin terlihat aneh untuk memasukkan mesin pencari dalam artikel tentang tipe database. Namun, Elasticsearch telah melihat peningkatan popularitas di bidang ini karena pengembang mencari cara inovatif untuk mengurangi jeda pencarian. Elastisearch adalah solusi penyimpanan dan pengambilan data nonrelasional berbasis dokumen yang secara khusus disusun dan dioptimalkan untuk penyimpanan dan pengambilan data yang cepat.

Kekuatan

Elastisearch sangat terukur. Ini fitur skema fleksibel dan pengambilan cepat catatan, dengan opsi pencarian lanjutan termasuk pencarian teks lengkap, saran, dan ekspresi pencarian yang kompleks.

Salah satu fitur pencarian yang paling menarik adalah stemming. Stemming menganalisis bentuk akar kata untuk menemukan rekaman yang relevan bahkan ketika bentuk lain digunakan. Misalnya, pengguna yang menelusuri database pekerjaan untuk "pekerjaan berbayar" juga akan menemukan posisi yang diberi tag sebagai "dibayar" dan "dibayar".

Kelemahan

Elastisearch digunakan lebih sebagai penyimpanan perantara atau tambahan daripada database primer. Ini memiliki daya tahan rendah dan keamanan yang buruk. Tidak ada otentikasi bawaan atau kontrol akses. Elastisearch juga tidak mendukung transaksi.

Gunakan mesin pencari seperti Elastisearch untuk:

  • Meningkatkan pengalaman pengguna dengan hasil pencarian yang lebih cepat
  • Logging

Pertimbangan terakhir

Beberapa aplikasi sangat cocok dengan kekuatan satu tipe database tertentu, tetapi untuk sebagian besar proyek ada tumpang tindih antara dua atau lebih. Dalam kasus tersebut, akan berguna untuk melihat database spesifik mana dalam gaya yang diperdebatkan yang merupakan kandidat yang baik. Vendor menawarkan spektrum fitur yang luas untuk menyesuaikan database mereka dengan standar individu. Beberapa di antaranya dapat membantu menyelesaikan ketidakpastian atas faktor-faktor seperti keamanan, skalabilitas, dan biaya.