Հարաբերական տվյալների բազաները նախագծված են հուսալիությամբ և հետևողականությամբ իրենց հիմքում: Ճարտարագետները, ովքեր մշակել են դրանք, կենտրոնացել են գործարքային մոդելի վրա, որն ապահովում է ACID մոդելի չորս սկզբունքների միշտ պահպանումը: Այնուամենայնիվ, չկառուցված տվյալների բազայի նոր մոդելի հայտնվելը ACID-ն իր գլխին է դարձնում: NoSQL տվյալների բազայի մոդելը խուսափում է բարձր կառուցվածքային հարաբերական մոդելից՝ հօգուտ բանալիների/արժեքների պահպանման ճկուն մոտեցման: Տվյալների նկատմամբ այս չկառուցված մոտեցումը պահանջում է ACID մոդելի այլընտրանք՝ BASE մոդել:
Թթվային մոդելի հիմնական դրույթները
Գոյություն ունեն ACID մոդելի չորս հիմնական դրույթներ.
- Գործարքների ատոմականությունը ապահովում է, որ տվյալների բազայի յուրաքանչյուր գործարքը մեկ միավոր է, որն ընդունում է կատարման «ամեն ինչ կամ ոչինչ» մոտեցումը: Եթե գործարքի որևէ հայտարարություն ձախողվի, ամբողջ գործարքը հետ է վերադարձվում:
- Հարաբերական տվյալների բազաները նաև ապահովում են յուրաքանչյուր գործարքի համապատասխանությունը տվյալների բազայի բիզնես կանոններին: Եթե ատոմային գործարքի որևէ տարր կխախտի տվյալների բազայի հետևողականությունը, ապա ամբողջ գործարքը ձախողվում է:
- Տվյալների բազայի շարժիչը կիրառում է մեկուսացում միևնույն ժամանակ կամ մոտակայքում տեղի ունեցող բազմաթիվ գործարքների միջև: Յուրաքանչյուր գործարք տեղի է ունենում ցանկացած այլ գործարքից առաջ կամ հետո, և տվյալների բազայի տեսակետը, որ գործարքը տեսնում է իր սկզբում, փոխվում է միայն գործարքի կողմից՝ նախքան դրա կնքումը: Ոչ մի գործարք երբեք չպետք է տեսնի այլ գործարքի միջանկյալ արտադրանքը:
- Վերջնական ACID սկզբունքը, durability, ապահովում է, որ գործարքը տվյալների բազային միանալուց հետո այն մշտապես պահպանվի կրկնօրինակների և գործարքների մատյանների օգտագործման միջոցով: Խափանման դեպքում այս մեխանիզմները կարող են օգտագործվել կատարված գործարքները վերականգնելու համար:
BASE-ի հիմնական սկզբունքները
Մյուս կողմից, NoSQL տվյալների բազաները ներառում են իրավիճակներ, երբ ACID մոդելը չափազանցված է կամ, ըստ էության, կխանգարի տվյալների բազայի աշխատանքին: Փոխարենը, NoSQL-ն հենվում է ավելի մեղմ մոդելի վրա, որը հայտնի է որպես BASE մոդել: Այս մոդելը ներառում է NoSQL-ի առաջարկած ճկունությունը և նմանատիպ մոտեցումները՝ չկառուցված տվյալների կառավարման և մշակման համար: BASE-ը բաղկացած է երեք սկզբունքներից՝
- Հիմնական հասանելիություն NoSQL տվյալների բազայի մոտեցումը կենտրոնանում է տվյալների հասանելիության վրա նույնիսկ բազմաթիվ խափանումների առկայության դեպքում: Այն հասնում է դրան՝ օգտագործելով տվյալների բազայի կառավարման բարձր բաշխված մոտեցում: Տվյալների մեկ մեծ պահեստ պահելու և այդ պահեստի սխալների հանդուրժողականության վրա կենտրոնանալու փոխարեն, NoSQL տվյալների բազաները տարածում են տվյալները բազմաթիվ պահեստավորման համակարգերում՝ կրկնօրինակման բարձր աստիճանով: Այն անհավանական դեպքում, երբ ձախողումը խաթարում է տվյալների մի հատված մուտքը, դա պարտադիր չէ, որ հանգեցնի տվյալների բազայի ամբողջական անջատմանը:
- Փափուկ վիճակ. BASE տվյալների բազաները գրեթե ամբողջությամբ հրաժարվում են ACID մոդելի հետևողականության պահանջներից: BASE-ի հիմքում ընկած հիմնական հասկացություններից մեկն այն է, որ տվյալների հետևողականությունը մշակողի խնդիրն է և չպետք է կարգավորվի տվյալների բազայի կողմից:
- Վերջնական հետևողականություն Միակ պահանջը, որ ունեն NoSQL տվյալների բազաները՝ կապված հետևողականության հետ, պահանջելն է, որ ապագայում ինչ-որ պահի տվյալները համընկնեն հետևողական վիճակի: Այնուամենայնիվ, երաշխիքներ չկան, թե երբ դա տեղի կունենա: Դա լիովին շեղում է ACID-ի անհապաղ հետևողականության պահանջից, որն արգելում է գործարքի իրականացումը մինչև նախորդ գործարքի ավարտը և տվյալների բազան միաձուլվի հետևողական վիճակի:
BASE-ում հիմնական հասանելիությունը կարող է նշանակել, որ դուք նույնիսկ չեք վերահսկում տվյալների աղբյուրները: Օրինակ՝ կարող եք կապել հանրային տվյալների հավաքածուներին՝ ձեր ջանքերի մի մասի համար:
Հարաբերական օգտագործման դեպքեր
BASE մոդելը հարմար չէ յուրաքանչյուր իրավիճակի համար, սակայն այն, անշուշտ, ճկուն այլընտրանք է ACID մոդելին տվյալների բազաների համար, որոնք չեն պահանջում խստորեն հետևել հարաբերական մոդելին:
ACID օգտագործող տվյալների բազաների օպտիմալ օգտագործման դեպքերը կախված են կանխատեսելի մուտքերով և ելքերով բարձր կառուցվածքային տվյալներից: Այսպիսով, մարդկային ռեսուրսների տվյալների բազաները, մանրածախ տվյալների բազաները և էլեկտրոնային բժշկական գրառումները օգտվում են ACID-ի առաջարկած ներքին հետևողականության ստուգումից:
Սակայն, BASE լուծումներն ավելի լավն են մշուշոտ առարկաների համար, ինչպիսին է զգացմունքների վերլուծությունը: Օրինակ, BASE-ի կառուցվածքով նախագիծը կարող է սկանավորել Twitter-ի ֆիդը՝ փնտրելով բառեր, որոնք ենթադրում են զգացմունքներ՝ հիմնված կոնկրետ հեշթեգի վրա: Twitter-ի լրահոսը լավ կառուցված կամ տեղային չէ, սակայն տվյալների հոսքն առաջարկում է տեղեկատվություն, որը ծրագրավորված է հարցումների մեջ, նույնիսկ եթե այդ տվյալների շրջանակն ու բնույթը հստակորեն սահմանափակված չեն:
