NoSQL is een type databasebeheersysteem (DBMS) dat is ontworpen om grote hoeveelheden ongestructureerde en semi-gestructureerde gegevens te verwerken en op te slaan. In tegenstelling tot traditionele relationele databases die tabellen met vooraf gedefinieerde schema's gebruiken om gegevens op te slaan, gebruiken NoSQL-databases flexibele datamodellen die zich kunnen aanpassen aan veranderingen in datastructuren en horizontaal kunnen schalen om groeiende hoeveelheden gegevens te verwerken.

De term NoSQL verwees oorspronkelijk naar niet-SQL of niet-relationele databases, maar de term is sindsdien geëvolueerd en betekent niet alleen SQL, aangezien NoSQL-databases zijn uitgebreid met een breed scala aan verschillende database-architecturen en datamodellen.

NoSQL-databases worden over het algemeen ingedeeld in vier hoofdcategorieën:

1. Documentdatabases: Deze databases slaan gegevens op als semi-gestructureerde documenten, zoals JSON of XML, en kunnen worden opgevraagd met behulp van documentgeoriënteerde querytalen.
2. Sleutelwaardewinkels: Deze databases slaan gegevens op als sleutel-waardeparen en zijn geoptimaliseerd voor eenvoudige en snelle lees-/schrijfbewerkingen.
3. Column-familiewinkels: Deze databases slaan gegevens op als kolomfamilies, dit zijn sets kolommen die als één entiteit worden behandeld. Ze zijn geoptimaliseerd voor het snel en efficiënt opvragen van grote hoeveelheden gegevens.
4. Grafiekdatabases: Deze databases slaan gegevens op als knooppunten en randen en zijn ontworpen om complexe relaties tussen gegevens aan te kunnen.

NoSQL-databases worden vaak gebruikt in toepassingen waarbij een grote hoeveelheid gegevens in realtime moet worden verwerkt en geanalyseerd, zoals analyse van sociale media, e-commerce en gaming. Ze kunnen ook worden gebruikt voor andere toepassingen, zoals contentmanagementsystemen, documentbeheer en klantrelatiebeheer.

NoSQL-databases zijn echter mogelijk niet geschikt voor alle toepassingen, omdat ze mogelijk niet hetzelfde niveau van gegevensconsistentie en transactionele garanties bieden als traditionele relationele databases. Het is belangrijk om de specifieke behoeften van een applicatie zorgvuldig te evalueren bij het kiezen van een databasebeheersysteem.

GeenSQL oorspronkelijk verwijzend naar niet-SQL of niet-relationeel is een database die een mechanisme biedt voor het opslaan en ophalen van gegevens. Deze gegevens worden op andere manieren gemodelleerd dan de tabelrelaties die in relationele databases worden gebruikt. Dergelijke databases ontstonden eind jaren zestig , maar kreeg de bijnaam NoSQL pas tijdens een enorme populariteit in het begin van de eenentwintigste eeuw. NoSQL-databases worden gebruikt in realtime webapplicaties en big data en het gebruik ervan neemt in de loop van de tijd toe.

• NoSQL-systemen worden soms ook Not only SQL genoemd om te benadrukken dat ze SQL-achtige querytalen kunnen ondersteunen. Een NoSQL-database omvat een eenvoudig ontwerp, eenvoudiger horizontaal schalen naar clusters van machines, heeft en een betere controle over de beschikbaarheid. De datastructuren die door NoSQL-databases worden gebruikt, verschillen van de datastructuren die standaard worden gebruikt in relationele databases, waardoor sommige bewerkingen in NoSQL sneller gaan. De geschiktheid van een bepaalde NoSQL-database hangt af van het probleem dat deze moet oplossen.
• NoSQL-databases, ook wel niet alleen SQL-databases genoemd, zijn een nieuw type databasebeheersysteem dat , de afgelopen jaren aan populariteit gewonnen. In tegenstelling tot traditionele relationele databases zijn NoSQL-databases ontworpen om grote hoeveelheden ongestructureerde of semi-gestructureerde gegevens te verwerken, en zijn ze geschikt voor dynamische veranderingen in het datamodel. Dit maakt NoSQL-databases geschikt voor moderne webapplicaties, realtime analyses en big data-verwerking.
• Datastructuren die door NoSQL-databases worden gebruikt, worden soms ook als flexibeler beschouwd dan relationele databasetabellen. Veel NoSQL-winkels brengen de consistentie in gevaar ten gunste van beschikbaarheid, snelheid, , en partitietolerantie. Barrières voor een grotere acceptatie van NoSQL-winkels zijn onder meer het gebruik van querytalen op laag niveau, het ontbreken van gestandaardiseerde interfaces en enorme eerdere investeringen in bestaande relationele databases.
• De meeste NoSQL-winkels missen echte ACID-transacties (Atomicity, Consistentie, Isolatie, Duurzaamheid), maar een paar databases, zoals MarkLogic, Aerospike, FairCom c-treeACE, Google Spanner (hoewel technisch gezien een NewSQL-database), Symas LMDB en OrientDB hebben ze gemaakt centraal in hun ontwerpen.
• De meeste NoSQL-databases bieden een concept van uiteindelijke consistentie waarbij databasewijzigingen worden doorgegeven aan alle knooppunten, zodat zoekopdrachten naar gegevens mogelijk niet onmiddellijk bijgewerkte gegevens retourneren of kunnen resulteren in het lezen van gegevens die niet nauwkeurig zijn, wat een probleem is dat bekend staat als verouderde leesbewerkingen. Ook, heeft sommige NoSQL-systemen kunnen verloren schrijfbewerkingen en andere vormen van gegevensverlies vertonen. Sommige NoSQL-systemen bieden concepten zoals vooruitschrijvende logboekregistratie om gegevensverlies te voorkomen.
• Een eenvoudig voorbeeld van een NoSQL-database is een documentendatabase. In een documentendatabase worden gegevens opgeslagen in documenten in plaats van in tabellen. Elk document kan een andere set velden bevatten, waardoor het gemakkelijk wordt om aan veranderende gegevensvereisten te voldoen
• Neem bijvoorbeeld een database die gegevens over werknemers bevat. In een relationele database kan deze informatie worden opgeslagen in tabellen, met één tabel voor werknemersinformatie en een andere tabel voor afdelingsinformatie. In een documentendatabase zou elke werknemer worden opgeslagen als een afzonderlijk document, waarbij al zijn informatie in het document zou zijn opgenomen.
• NoSQL-databases zijn een relatief nieuw type databasebeheersysteem dat beschikt over: A zijn de afgelopen jaren populair geworden vanwege hun schaalbaarheid en flexibiliteit. Ze zijn ontworpen om grote hoeveelheden ongestructureerde of semi-gestructureerde gegevens te verwerken en kunnen dynamische wijzigingen in het gegevensmodel verwerken. Dit maakt NoSQL-databases geschikt voor moderne webapplicaties, realtime analyses en big data-verwerking.

Belangrijkste kenmerken van NoSQL:

1. Dynamisch schema: NoSQL-databases hebben geen vast schema en kunnen veranderende datastructuren accommoderen zonder de noodzaak van migraties of schemawijzigingen.
2. Horizontale schaalbaarheid: NoSQL-databases zijn ontworpen om uit te schalen door meer knooppunten aan een databasecluster toe te voegen, waardoor ze zeer geschikt zijn voor het verwerken van grote hoeveelheden gegevens en veel verkeer.
3. Documentgebaseerd: Sommige NoSQL-databases, zoals MongoDB, gebruiken een op documenten gebaseerd gegevensmodel, waarbij gegevens worden opgeslagen in een schemaloos semi-gestructureerd formaat, zoals JSON of BSON.
4. Op sleutelwaarde gebaseerd: Andere NoSQL-databases, zoals Redis, gebruiken een sleutel-waardegegevensmodel, waarbij gegevens worden opgeslagen als een verzameling sleutel-waardeparen.
5. Op kolommen gebaseerd: Sommige NoSQL-databases, zoals Cassandra, gebruiken een op kolommen gebaseerd gegevensmodel, waarbij gegevens in kolommen zijn georganiseerd in plaats van in rijen.
6. Gedistribueerd en hoge beschikbaarheid: NoSQL-databases zijn vaak ontworpen om zeer beschikbaar te zijn en om knooppuntfouten en gegevensreplicatie over meerdere knooppunten in een databasecluster automatisch af te handelen.
7. Flexibiliteit: Met NoSQL-databases kunnen ontwikkelaars gegevens op een flexibele en dynamische manier opslaan en ophalen, met ondersteuning voor meerdere gegevenstypen en veranderende gegevensstructuren.
8. Prestatie: NoSQL-databases zijn geoptimaliseerd voor hoge prestaties en kunnen een groot aantal lees- en schrijfbewerkingen verwerken, waardoor ze geschikt zijn voor big data en realtime toepassingen.

Voordelen van NoSQL: Er zijn veel voordelen aan het werken met NoSQL-databases zoals MongoDB en Cassandra. De belangrijkste voordelen zijn hoge schaalbaarheid en hoge beschikbaarheid.

1. Hoge schaalbaarheid: NoSQL-databases gebruiken sharding voor horizontaal schalen. Het partitioneren van gegevens en het zodanig op meerdere machines plaatsen dat de volgorde van de gegevens behouden blijft, is sharding. Verticaal schalen betekent het toevoegen van meer bronnen aan de bestaande machine, terwijl horizontaal schalen betekent dat er meer machines moeten worden toegevoegd om de gegevens te verwerken. Verticaal schalen is niet zo eenvoudig te implementeren, maar horizontaal schalen is eenvoudig te implementeren. Voorbeelden van databases met horizontale schaling zijn MongoDB, Cassandra, enz. NoSQL kan een enorme hoeveelheid gegevens verwerken vanwege de schaalbaarheid, naarmate de gegevens groeien. NoSQL schaalt De auto zichzelf om op een efficiënte manier met die gegevens om te gaan.
2. Flexibiliteit: NoSQL-databases zijn ontworpen om ongestructureerde of semi-gestructureerde gegevens te verwerken, wat betekent dat ze dynamische wijzigingen in het datamodel kunnen accommoderen. Dit maakt NoSQL-databases geschikt voor toepassingen die moeten omgaan met veranderende gegevensvereisten.
3. Hoge beschikbaarheid: De auto , De replicatiefunctie in NoSQL-databases maakt deze zeer beschikbaar, omdat in geval van een fout de gegevens zichzelf repliceren naar de vorige consistente staat.
4. Schaalbaarheid: NoSQL-databases zijn zeer schaalbaar, wat betekent dat ze met gemak grote hoeveelheden gegevens en verkeer kunnen verwerken. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen die grote hoeveelheden gegevens of verkeer moeten verwerken
5. Prestatie: NoSQL-databases zijn ontworpen om grote hoeveelheden gegevens en verkeer te verwerken, wat betekent dat ze betere prestaties kunnen bieden in vergelijking met traditionele relationele databases.
6. Kosten efficiëntie: NoSQL-databases zijn vaak kosteneffectiever dan traditionele relationele databases, omdat ze doorgaans minder complex zijn en geen dure hardware of software vereisen.
7. Wendbaarheid: Ideaal voor agile ontwikkeling.

Nadelen van NoSQL: NoSQL heeft de volgende nadelen.

1. Gebrek aan standaardisatie: Er zijn veel verschillende soorten NoSQL-databases, elk met zijn eigen unieke sterke en zwakke punten. Dit gebrek aan standaardisatie kan het moeilijk maken om de juiste database voor een specifieke toepassing te kiezen
2. Gebrek aan ACID-naleving: NoSQL-databases zijn niet volledig ACID-compatibel, wat betekent dat ze de consistentie, integriteit en duurzaamheid van gegevens niet garanderen. Dit kan een nadeel zijn voor toepassingen die sterke garanties voor gegevensconsistentie vereisen.
3. Nauwe focus: NoSQL-databases hebben een zeer beperkte focus, omdat deze voornamelijk zijn ontworpen voor opslag, maar zeer weinig functionaliteit bieden. Relationele databases zijn een betere keuze op het gebied van Transactiebeheer dan NoSQL.
4. Open source: NoSQL is een database open source-database. Er bestaat nog geen betrouwbare standaard voor NoSQL. Met andere woorden: twee databasesystemen zijn waarschijnlijk ongelijk.
5. Gebrek aan ondersteuning voor complexe vragen: NoSQL-databases zijn niet ontworpen om complexe query's af te handelen, wat betekent dat ze niet geschikt zijn voor toepassingen die complexe gegevensanalyse of -rapportage vereisen.
6. Gebrek aan volwassenheid: NoSQL-databases zijn relatief nieuw en missen de volwassenheid van traditionele relationele databases. Dit kan ze minder betrouwbaar en minder veilig maken dan traditionele databases.
7. Managementuitdaging: Het doel van big data tools is om het beheer van een grote hoeveelheid data zo eenvoudig mogelijk te maken. Maar het is niet zo eenvoudig. Gegevensbeheer in NoSQL is veel complexer dan in een relationele database. Vooral NoSQL heeft de reputatie dat het een uitdaging is om te installeren en zelfs nog hectischer om dagelijks te beheren.
8. GUI is niet beschikbaar: GUI-modustools voor toegang tot de database zijn niet flexibel beschikbaar op de markt.
9. Back-up: Back-up is een groot zwak punt voor sommige NoSQL-databases zoals MongoDB. MongoDB heeft geen aanpak voor het op een consistente manier back-uppen van gegevens.
10. Groot documentformaat: Sommige databasesystemen zoals MongoDB en CouchDB slaan gegevens op in JSON-indeling. Dit betekent dat documenten behoorlijk groot zijn (BigData, netwerkbandbreedte, snelheid), en dat beschrijvende sleutelnamen eigenlijk pijn doen, omdat ze de documentgrootte vergroten.

Soorten NoSQL-database: Typen NoSQL-databases en de naam van het databasesysteem dat in die categorie valt, zijn:

1. Grafiekdatabases : Voorbeelden – Amazon Neptunus, Neo4j
2. Sleutelwaarde winkel: Voorbeelden – Memcached, Redis, Coherentie
3. Kolom: Voorbeelden – Hbase, grote tafel, Accumulo
4. Documentgebaseerd: Voorbeelden – MongoDB, CouchDB, Cloudant

Wanneer moet NoSQL worden gebruikt:

1. Wanneer er een enorme hoeveelheid gegevens moet worden opgeslagen en opgehaald.
2. De relatie tussen de gegevens die je opslaat is niet zo belangrijk
3. De gegevens veranderen in de loop van de tijd en zijn niet gestructureerd.
4. Ondersteuning van beperkingen en joins is niet vereist op databaseniveau
5. De gegevens groeien voortdurend en u moet de database regelmatig schalen om de gegevens te kunnen verwerken.

Concluderend bieden NoSQL-databases verschillende voordelen ten opzichte van traditionele relationele databases, zoals schaalbaarheid, flexibiliteit en kosteneffectiviteit. Ze hebben echter ook verschillende nadelen, zoals een gebrek aan standaardisatie, gebrek aan ACID-naleving en gebrek aan ondersteuning voor complexe vragen. Bij het kiezen van een database voor een specifieke toepassing is het belangrijk om de voor- en nadelen zorgvuldig af te wegen om de beste pasvorm te bepalen.