Veri tabanları modern uygulamaların temel bileşenleridir. Verileri depolayıp yöneterek, her gün kullandığımız uygulamaların omurgasını oluşturur. İki temel veri tabanı türü vardır: SQL ve NoSQL.
Structured Query Language anlamına gelen SQL, bu ikisinden daha eski ve daha köklü olanıdır. Kullanıcılar için 1998 yılına kadar tek seçenek olmuştur ve o zamandan beri veri yönetimi için fiili standart haline gelmiştir. SQL veri tabanları ilişkiseldir, yani veriler aralarında tanımlanmış ilişkiler bulunan tablolarda saklanır.
NoSQL sadece SQL anlamına gelmez, yapılandırılmamış veya yarı yapılandırılmış veriler için tasarlanmıştır. Veri yönetiminde daha yeni ve esnek bir yaklaşımdır. NoSQL veri tabanları tablo kullanmak yerine verileri daha esnek bir formatta, genellikle bir belge, grafik veya anahtar-değer çifti olarak depolar.
SQL Nedir?
SQL veri tabanları, verileri bir şema tarafından tanımlanan belirli bir yapıya sahip tablolarda depolar. Şema, sütunları ve her sütunun ve ilişkilerin veri türlerini tanımlar. Bu yapı, verileri sıralamayı ve filtrelemeyi kolaylaştırır. En popüler SQL veri tabanlarından bazıları MySQL, PostgreSQL ve Microsoft SQL Server’dır.
Bulutistan hizmetlerinin detaylarına ulaşmak için tıklayınız.
SQL Veri Tabanının Yapısı
Bir SQL veri tabanının yapısı temel olarak tablo biçiminde kategorize edilir; tablolar varlıklar olarak hareket eder ve tablo içindeki satırlar o varlığın kayıtlarını temsil eder. Tablodaki her sütun varlığın bir niteliğini temsil eder. Örneğin, bir “Çalışanlar” tablosunda, her satır benzersiz bir çalışanı temsil ederken, sütunlar “Çalışan Kimliği”, “Adı”, “Soyadı”, “E-posta” ve “İş Unvanı” gibi öznitelikleri temsil edebilir.
SQL Veri Tabanının İşlevselliği
Bir SQL veri tabanının birincil işlevselliği, yapılandırılmış, düzenli ve verimli bir veri depolama ve alma yöntemi sağlama yeteneğinde yatmaktadır. Kullanıcılar, CRUD işlemleri olarak bilinen kayıt oluşturma, okuma, güncelleme ve silme dahil olmak üzere veriler üzerinde çok çeşitli işlemler gerçekleştirebilir. SQL veri tabanları ayrıca karmaşık sorgular, prosedürler, fonksiyonlar ve tetikleyiciler aracılığıyla gelişmiş veri manipülasyonuna izin verir.
SQL veri tabanları, güvenilir ve sağlam işlemler sağlayan ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) uyumluluğu ile ünlüdür. Doğaları gereği, işlemler arasında veri tutarlılığını garanti etmek ve sistem arızaları durumunda bile veri bütünlüğünü korumak için tasarlanmışlardır.
NoSQL Nedir?
SQL veri tabanlarının aksine depoladıkları veriler üzerinde katı bir yapı uygulamazlar. Bu, NoSQL veri tabanının yatay olarak ölçeklenmesine ve yüksek hacimli trafiği yavaşlamadan işlemesine olanak tanır. NoSQL veri tabanları büyük miktarda yapılandırılmamış veya yarı yapılandırılmış veriyi işleyebilir. Bazı popüler NoSQL veri tabanları arasında MongoDB, Cassandra ve Couchbase bulunmaktadır.
NoSQL Veri Tabanının Yapısı
SQL veri tabanlarının aksine NoSQL veri tabanları katı bir şemayı takip etmez ve bunun yerine farklı kullanım durumları için çeşitli veri modelleri sunar. Dört ana NoSQL veri tabanı türü aşağıdakileri içerir:
- Her bir anahtarı belge olarak bilinen karmaşık bir veri yapısıyla eşleştiren belge veri tabanları. Belgeler birçok farklı anahtar-değer çifti ya da anahtar-dizi çifti ve hatta iç içe geçmiş belgeler içerebilir.
- Sosyal bağlantılar gibi ağlar hakkında bilgi depolamak için kullanılan grafik depoları.
- En basit NoSQL veri tabanları olan anahtar-değer depoları. Veri tabanındaki her bir öğe bir öznitelik adı (veya anahtar) ve değeri olarak saklanır.
- Cassandra ve HBase gibi verileri satırlar yerine sütunlarda depolayan ve büyük veri kümeleri üzerindeki sorgular için optimize edilmiş geniş sütunlu depolar.
NoSQL Veri Tabanının İşlevselliği
NoSQL veri tabanları, büyük hacimlerde farklı veri türlerini işleme yetenekleriyle öne çıkar ve özellikle yapılandırılmamış veya yarı yapılandırılmış verileri depolamada yeteneklidir. Esneklik için tasarlanmıştır ve veri yapılarının kesinti olmadan değiştirilmesine olanak tanır.
NoSQL veri tabanları son derece ölçeklenebilirdir ve sunucular arasında yatay olarak genişleyecek şekilde tasarlanmıştır, bu da onları gerçek zamanlı, yüksek hızlı veri işleme gerektiren uygulamalar için uygun bir seçim haline getirir.
NoSQL Ne Zaman Kullanılır?
NoSQL veri tabanları, yüksek hızda yazma ve okuma gerektiren ve yapılandırılmamış veya yarı yapılandırılmış verileri işleyebilen uygulamalar için uygunudur. Ayrıca hızlı büyüme ve trafikte öngörülemeyen ani artışlar yaşayan web ve mobil uygulamalar için de iyi bir seçimdir.
NoSQL veri tabanları, resimler, videolar veya günlük dosyaları gibi büyük miktarlarda yapılandırılmamış veya yarı yapılandırılmış verileri depolamanız gerektiğinde iyi bir seçimdir. Ayrıca sosyal medya beslemeleri veya IoT cihazlarından gelen sensör verileri gibi gerçek zamanlı veriler için de iyidir. Sık sık değişen verileriniz varsa NoSQL iyi bir seçimdir, çünkü belgelere alan eklemek veya çıkarmak kolaydır.
SQL Ne Zaman Kullanılır?
SQL veri tabanları karmaşık sorgular, işlemler ve tutarlılık gerektiren ve yapılandırılmış verileri işleyebilen uygulamalar için en ideal seçimdir. Ayrıca finansal sistemler, kurumsal kaynak planlama (ERP) sistemleri ve tutarlı veri ve sıkı işlemsel tutarlılık gerektiren diğer uygulamalar için de iyi bir seçimdir.
SQL veri tabanları, tablolar halinde düzenlenebilen yapılandırılmış veriler için mükemmeldir. Ayrıca çevrimiçi alışveriş sepetleri, banka transferleri ve bir şeyler ters gittiğinde geri alınması gereken diğer veri türleri gibi işlem gerektiren veriler için de uygundur. Bir kullanıcı ve siparişleri gibi varlıklar arasında ilişki bulunan verileri depolamanız gerekiyorsa, SQL seçmeniz gereken yoldur.
NoSQL ve SQL Arasındaki Temel Farklar
1. Esneklik
NoSQL veri tabanları yüksek derecede esneklik sunarak geliştiricilerin veri tabanı şemasında değişiklik yapmak zorunda kalmadan anında alan ekleyip çıkarmasına olanak tanır. Bu, değişen iş gereksinimlerine uyum sağlamayı kolaylaştırır ve hızlı geliştirmeye olanak tanır.
SQL veri tabanları daha az esnek olmakla birlikte veri kısıtlamalarını uygulamak ve veri kalitesini sağlamak için kullanılabilecek iyi tanımlanmış bir şema sağlar. Bu, özellikle finansal sistemler ve sağlık uygulamaları gibi yüksek derecede veri doğruluğu gerektiren uygulamalar için önemli olabilir.
2. Performans
Performans söz konusu olduğunda, NoSQL veri tabanları birçok durumda SQL veri tabanlarına göre daha avantajlıdır. NoSQL veri tabanları yüksek hızlı yazma ve okuma için tasarlanmıştır, bu da onları çevrimiçi oyun, sosyal medya ve e-ticaret gibi gerçek zamanlı güncellemeler gerektiren uygulamalar için popüler bir seçim haline getirir.
Öte yandan, SQL veri tabanları karmaşık sorgular ve işlemlerde mükemmeldir, bu da onları finansal uygulamalar, kurumsal kaynak planlama (ERP) sistemleri ve tutarlı veri ve sıkı işlem tutarlılığı gerektiren diğer uygulamalar için iyi bir seçim haline getirir.
3. Ölçeklenebilirlik
NoSQL veri tabanları, artan trafiği idare etmek için gerektiğinde veri tabanı kümesine daha fazla düğüm ekleyerek yatay olarak ölçeklendirme yetenekleriyle bilinir. Bu, NoSQL veri tabanlarını hızlı büyüme ve trafikte öngörülemeyen ani artışlar yaşayan web ve mobil uygulamalar için popüler bir seçim haline getirir.
Öte yandan SQL veri tabanları dikey olarak ölçeklendirilmek üzere tasarlanmıştır, yani artan yükü idare etmek için veri tabanı sunucusuna bellek ve CPU gibi daha fazla kaynak eklersiniz. Bu, yatay ölçeklendirmeden daha pahalı olabilir ve veri tabanı sunucusunun arızalanması durumunda tek bir arıza noktasıyla sonuçlanabilir.
4. Sorgu Dilleri
Belki de en önemli fark, sorgu dilindedir. SQL (Structured Query Language), ilişkisel veri tabanlarını sorgulamak için yaygın olarak kullanılan standart ve bildirimsel bir programlama dilidir. Buna karşılık, NoSQL veri tabanları genellikle daha özel sorgu dilleri kullanır.
Örneğin, MongoDB JavaScript tabanlı kendi sorgu dilini kullanır. NoSQL veri tabanları için diğer popüler sorgu dilleri arasında Apache Cassandra’nın Sorgu Dili (CQL) ve Amazon DynamoDB’nin Sorgu Dili bulunmaktadır.
Her sorgu dilinin kendi sözdizimi ve özellikleri vardır, ancak hepsi kullanıcıların veri tabanından veri almak için sorgu göndermesine izin verir. Genel olarak, NoSQL veri tabanları için sorgu dilleri basit ve kullanımı kolay olacak şekilde tasarlanmıştır ve kullanıcıların karmaşık bir sözdizimi öğrenmek zorunda kalmadan ihtiyaç duydukları bilgileri almalarına olanak tanır.
5. Veri Yapıları
Bir diğer kritik fark ise verilerin düzenlenme biçimidir. SQL veri tabanları temel olarak veri satırları ve sütunları içeren tablo şeklinde bir yapı kullanır. Öte yandan, NoSQL veri tabanları genellikle belge odaklı veya anahtar-değer çiftleri gibi daha esnek bir yapı kullanır. Bu fark, yeni veri noktalarını barındırmak için daha kolay genişletebileceğinizden, bir NoSQL veri tabanını ölçeklendirmeyi kolaylaştırabilir.
6. İşlemler
SQL veri tabanları işlemleri destekler, yani birden fazla SQL deyimi gruplandırılabilir ve tek bir birim olarak ele alınabilir. Bu özellik, veri tabanının bütünlüğünü korumak için gerekli olan verilerin atomik bir şekilde güncellenmesini sağlar. NoSQL veri tabanları genellikle işlemleri desteklemez, ancak bazıları son yıllarda sınırlı destek eklemiştir.
7. İndeksleme
SQL ve NoSQL arasındaki temel farklardan biri indekslemedir. SQL, verileri depolamak için hiyerarşik bir yapı kullanan bir B-ağacı dizini kullanır. Buna karşılık NoSQL, verileri bir anahtar-değer deposunda saklayan bir hash indeksi kullanır. Bir B-ağacı dizini ile veriler sıralı bir şekilde saklanır ve ağaçtaki konumlarına göre belirli değerlerin alınmasını kolaylaştırır. Bununla birlikte, yeni veriler için doğru konumu bulmak amacıyla tüm ağacın dolaşılması gerektiğinden, bu durum güncelleme ve ekleme işlemlerini daha zaman alıcı hale getirebilir.
Ancak bir karma dizin, verilerin herhangi bir sırada saklanmasına olanak tanır. Bu özellik, yalnızca ilgili anahtarın bulunması gerektiğinden ekleme ve güncellemeleri daha hızlı hale getirebilir. Ancak, veriler belirli bir şekilde sıralanmadığı için geri almayı da daha zor hale getirebilir. Sonuç olarak, her bir dizin türünün avantajları ve dezavantajları vardır.
Nihayetinde, hangi dizinin kullanılacağının seçimi uygulamanın özel ihtiyaçlarına bağlı olacaktır.
8. ACID Uyumluluğu
SQL ve NoSQL veri tabanları arasındaki farklara ilişkin herhangi bir fark listesi, ACID uyumluluğundan bahsetmeden tamamlanamaz. Bir veri tabanının ACID uyumlu olabilmesi için her bir işlemin atomik, tutarlı, yalıtılmış ve dayanıklı olmasının sağlaması gerekir.
Atomik: Atomik bir işlem, daha büyük işlem içindeki tüm alt işlemlerin ya 1) hepsinin tamamlanması ya da 2) hiçbirinin tamamlanmaması gerektiği anlamına gelir.
Tutarlı: Tutarlı işlemler, verilerin tüm kural ve kısıtlamalara göre geçerli olduğu anlamına gelir.
İzole edilmiş: Yalıtılmış bir işlemde, işlem sonuçları geçerli işlem işlenene kadar diğer işlemler tarafından görülemez.
Dayanıklılık: Son olarak, dayanıklı bir işlem, bir işlem gerçekleştirildikten sonra geri alınamayacağı anlamına gelir.
SQL veri tabanları tipik olarak ACID uyumlu iken NoSQL veri tabanları uyumlu değildir.
SQL Veri Tabanı Örnekleri
1. MySQL Topluluk Sürümü
MySQL veri tabanı çok popüler bir açık kaynak veri tabanıdır. Genellikle apache ve PHP ile birlikte kullanılır, ancak nginx ve Node js kullanarak sunucu tarafı javascript ile de kullanılabilir. Aşağıda MySQL’in bazı avantajları ve güçlü yönleri yer almaktadır:
Çoğaltma: MySQL veri tabanını birden fazla düğümde çoğaltarak iş yükü büyük ölçüde azaltılabilir ve iş uygulamasının ölçeklenebilirliği ve kullanılabilirliği artırılabilir
Sharding: MySQL sharding sistemi, yüksek trafikli bir web sitesinde çok sayıda yazma işlemi olduğunda kullanışlıdır. MySQL sunucularını parçalayarak, uygulama veri tabanını küçük parçalara bölen birden fazla sunucuya bölünür. Düşük maliyetli sunucular bu amaç için kullanılabildiğinden, bu uygun maliyetlidir.
MySQL’e bir NoSQL API’si olarak Memcached: Memcached, MySQL sunucusuna NoSQL api avantajı sağlayarak veri alma işlemlerinin performansını artırmak için kullanılabilir.
Olgunluk: Bu veri tabanı uzun süredir kullanılmaktadır ve muazzam topluluk girdisi ve testleri bu veri tabanını çok kararlı hale getirmiştir.
Geniş Platform ve Dil Yelpazesi: MySql, Linux, Windows, Mac, BSD ve Solaris gibi tüm büyük platformlar için kullanılabilir. Ayrıca Node.js, Ruby, C#, C++, C, Java, Perl, PHP ve Python gibi dillere bağlayıcıları vardır.
Maliyet etkinliği: Açık kaynak kodlu ve ücretsizdir.
2. MS-SQL Server Express Edition
Microsoft’un desteği ile iyi bir kararlılık, güvenilirlik ve ölçeklenebilirliğe sahip güçlü ve kullanıcı dostu bir veri tabanıdır. Aşağıda MS-SQL’in bazı avantajları ve güçlü yönleri yer almaktadır:
Entegre Geliştirme Ortamı: Microsoft visual studio, Sql Server Management Studio ve Visual Developer araçları, geliştirme için çok yararlı bir yol sağlar ve geliştiricilerin üretkenliğini artırır.
Felaket Kurtarma: Veri tabanı yansıtma, kümeleme ve RAID bölümleme dahil olmak üzere iyi bir felaket kurtarma mekanizmasına sahiptir.
Bulut yedekleme: Microsoft, veri tabanınızın bulut yedeklemesini gerçekleştirdiğinizde bulut depolama alanı da sağlar.
3. Oracle Express Edition
Oracle Enterprise Edition sunucusunun belirli sınırlamaları olan sınırlı bir sürümüdür. Bu veri tabanı geliştirme ve dağıtım için ücretsizdir. Aşağıdakiler Oracle’ın bazı avantajları ve güçlü yönleridir:
Yükseltmesi Kolay: Daha yeni bir sürüme veya bir kurumsal sürüme kolayca yükseltilebilir.
Geniş platform desteği: Linux ve Windows dahil olmak üzere çok çeşitli platformları destekler.
Ölçeklenebilirlik: Bu veri tabanının ölçeklenebilirliği MySQL sunucusu kadar uygun maliyetli olmasa da, çözüm çok güvenilir, güvenli, kolay yönetilebilir ve üretkendir.
NoSQL Veri Tabanı Örnekleri
1. MongoDB
Mongodb, verileri JSON benzeri belgelerde sakladığı için en popüler belge tabanlı NoSQL veri tabanlarından biridir. Dinamik şemaya sahip ilişkisel olmayan bir veri tabanıdır. DoubleClick’in kurucuları tarafından geliştirilmiştir, C++ dilinde yazılmıştır ve şu anda The New York Times, Craigslist, MTV Networks gibi bazı büyük şirketler tarafından kullanılmaktadır. Aşağıda MongoDB’nin bazı avantajları ve güçlü yönleri yer almaktadır:
Hız: Basit sorgular için ilgili tüm veriler birleştirme işlemlerini ortadan kaldıran tek bir belgede olduğundan iyi performans sağlar.
Ölçeklenebilirlik: Yatay olarak ölçeklenebilir, yani tek başına bir kaynağa güvenmek yerine kaynak havuzunuzdaki sunucu sayısını artırarak iş yükünü azaltabilirsiniz.
Yönetilebilir: Hem geliştiriciler hem de yöneticiler için kullanımı kolaydır. Bu aynı zamanda veritabanını parçalama yeteneği verir.
Dinamik Şema: Mevcut verileri değiştirmeden veri şemanızı geliştirme esnekliği sağlar.
2. CouchDB
CouchDB belge tabanlı bir NoSQL veri tabanıdır. Verileri JSON belgeleri biçiminde depolar. Aşağıda CouchDB’nin bazı avantajları ve güçlü yönlerini bulabilirsiniz:
Şemasız: NoSQL ailesinin bir üyesi olarak verileri depolamak için JSON belgeleri biçimine sahip olan daha esnek hale getiren dinamik şemaya da sahiptir.
HTTP sorgusu: Web tarayıcınızı kullanarak veri tabanı belgelerinize erişebilirsiniz.
Çatışma çözümü: Dağıtılmış bir veri tabanında yararlı olan otomatik çakışma algılama özelliğine sahiptir.
Kolay çoğaltma: Çoğaltmayı uygulamak oldukça basittir.
3. Redis
Redis, temel olarak hızından dolayı kullanılan bir başka açık kaynak NoSQL veri tabanıdır. ANSI C dilinde yazılmıştır. Aşağıda Redis’in bazı avantajlarını ve güçlü yönlerini bulabilirsiniz:
Veri yapıları: Redis, üretken veri yapıları sağlar. Veri tabanında saklanan anahtarlar hashler, listeler, dizeler, sıralanmış veya sıralanmamış kümeler olabilir.
Önbellek olarak Redis: Performansı artırmak için sınırlı yaşam süresine sahip anahtarlar uygulayarak Redis’i bir önbellek olarak kullanabilirsiniz.
Çok hızlıdır: Bellek içi veri kümesi ile çalıştığı için en hızlı NoSQL sunucularından biri olarak kabul edilir.
Bulutistan hizmetlerinin detaylarına ulaşmak için tıklayınız.
Kullanım Örnekleri
Çoğu uygulama ilişkisel (SQL) bir veri tabanı kullanabilir ve NoSQL ile karşılaştırma her kullanım durumuna göre değişir. Örneğin, okumalarınızı ölçeklendirmenize yardımcı olacak bir master-slave sistemi yapmak istediğinizi varsayalım. Bu durumda, master olarak ilişkisel bir veri tabanı ve slave olarak yatay olarak ölçeklenebilir bir belge veri tabanı kullanmak akıllıca olacaktır.
Basit bir önbellek sistemi arıyorsanız, muhtemelen Redis gibi bir anahtar-değer veri tabanı kullanacaksınız. Verileriniz düğümlerden daha fazla kenara sahipse, Neo4j gibi bir grafik veri tabanlarına bakabilirsiniz. Her şey birbirine bağlıdır, her şey birbiriyle karışabilir ve veri tabanı türleri arasında mutlak sınırlar yoktur.
SQL ilişkisel veri tabanları, yazılım mühendisliğindeki kullanım durumlarının çoğunu çözmektedir. NoSQL veri tabanları ise ölçeklenebilirlik, performans ve maliyet verimliliği sorunlarında günü kurtarmaya yardımcı olabilir.
