SQL 과 NOSQL

 

 

SQL (관계형 DB) 정의

Structured Query Language (구조화 된 쿼리 언어)

데이터베이스 자체를 나타내는 것이 아니라, 특정 유형의 데이터베이스와 상호 작용하는 데 사용 하는 쿼리 언어 입니다.

기능 RDBMS (관계형 데이터베이스 관리 시스템)에서 데이터를 저장, 수정, 삭제 및 검색 할 수 있음 특징 데이터는 정해진 데이터 스키마에 따라 테이블에 저장된다. 데이터는 관계를 통해 여러 테이블에 분산된다.

 

데이터는 테이블에 레코드로 저장되는데, 각 테이블마다 명확하게 정의된 구조가 있다. 해당 구조는 필드의 이름과 데이터 유형으로 정의된다.

따라서 스키마를 준수하지 않은 레코드는 테이블에 추가할 수 없다. 즉, 스키마를 수정하지 않는 이상은 정해진 구조에 맞는 레코드만 추가가 가능한 것이 관계형 데이터베이스의 특징 중 하나다.

 

또한, 데이터의 중복을 피하기 위해 '관계'를 이용한다.

하나의 테이블에서 중복 없이 하나의 데이터만을 관리하기 때문에 다른 테이블에서 부정확한 데이터를 다룰 위험이 없어지는 장점이 있다.

 

 

SQL의 특징

• 데이터는 정해진 데이터 스키마에 따라 테이블에 저장된다.
• 데이터는 관계를 통해 여러 테이블에 분산된다.

SQL 장점

1. 명확하게 정의된 스키마, 데이터 무결성 보장

2. 관계는 각 데이터를 중복없이 한번만 저장

 

SQL 단점

1. 덜 유연함. 데이터 스키마를 사전에 계획하고 알려야 함. (나중에 수정하기 힘듬)

2. 관계를 맺고 있어서 조인문이 많은 복잡한 쿼리가 만들어질 수 있음

3. 대체로 수직적 확장만 가능함

 

NoSQL 비 관계형 데이터베이스 정의

(NoSQL은 기본적으로 SQL(관계형)와 반대되는 접근방식을 따르기 때문에 지어진 이름이다.)

 

NoSQL에서는 레코드를 문서(documents)라고 부른다.

여기서 SQL과 핵심적인 차이가 있는데, SQL은 정해진 스키마를 따르지 않으면 데이터 추가가 불가능했다. 하지만 NoSQL에서는 다른 구조의 데이터를 같은 컬렉션에 추가가 가능하다.

 

문서(documents)는 Json과 비슷한 형태로 가지고 있다. 관계형 데이터베이스처럼 여러 테이블에 나누어담지 않고, 관련 데이터를 동일한 '컬렉션'에 넣는다.

따라서 위 사진에 SQL에서 진행한 Orders, Users, Products 테이블로 나눈 것을 NoSQL에서는 Orders에 한꺼번에 포함해서 저장하게 된다.

따라서 여러 테이블에 조인할 필요없이 이미 필요한 모든 것을 갖춘 문서를 작성하는 것이 NoSQL이다. (NoSQL에는 조인이라는 개념이 존재하지 않음)

그러면 조인하고 싶을 때 NoSQL은  ??

컬렉션을 통해 데이터를 복제하여 각 컬렉션 일부분에 속하는 데이터를 정확하게 산출하도록 한다.

하지만 이러면 데이터가 중복되어 서로 영향을 줄 위험이 있다. 따라서 조인을 잘 사용하지 않고 자주 변경되지 않는 데이터일 때 NoSQL을 쓰면 상당히 효율적이다.

 

NoSQL 장점

1. 스키마가 없어서 유연함. 언제든지 저장된 데이터를 조정하고 새로운 필드 추가 가능

2. 데이터는 애플리케이션이 필요로 하는 형식으로 저장됨. 데이터 읽어오는 속도 빨라짐

3. 수직 및 수평 확장이 가능해서 애플리케이션이 발생시키는 모든 읽기/쓰기 요청 처리 가능

 

NoSQL 단점

1. 유연성으로 인해 데이터 구조 결정을 미루게 될 수 있음

2. 데이터 중복을 계속 업데이트 해야 함

3. 데이터가 여러 컬렉션에 중복되어 있기 때문에 수정 시 모든 컬렉션에서 수행해야 함 (SQL에서는 중복 데이터가 없으므로 한번만 수행이 가능)

 

 

확장 개념

두 데이터베이스를 비교할 때 중요한 확장(Scaling) 개념도 존재한다.

데이터베이스 서버의 확장성은 '수직적' 확장과 '수평적' 확장으로 나누어진다.

• 수직적 확장 : 단순히 데이터베이스 서버의 성능을 향상시키는 것 (ex. CPU 업그레이드)
• 수평적 확장 : 더 많은 서버가 추가되고 데이터베이스가 전체적으로 분산됨을 의미 (하나의 데이터베이스에서 작동하지만 여러 호스트에서 작동)

 

데이터 저장 방식으로 인해 SQL 데이터베이스는 일반적으로 수직적 확장만 지원함

수평적 확장은 NoSQL 데이터베이스에서만 가능

 

 

 

표로 요약하자면 

항목	NoSQL DB	관계형 DB
적합업무	- 오프라인에서 정형 및 비정형 데이터 분석 업무 - 초당 동시 처리가 중요한 업무 - 로그 및 이력 등의 단순 기록형 업무	- 데이터 무결성 및 일관성이 중요한 트랜잭션 업무 - 온라인에서 다양한 집계 및 통계를 분석하는 업무 - 복잡한 계산 및 실시간 데이터 정합성이 필요한 업무
데이터 모델	- 서비스에 맞는 DB 선택이 중요함 - 반 정규화에 의한 설계를 기본으로 함 - 비정형화 스키마 구조로 미리 스키마를 선언하지 않음	- 엔티티 및 각 엔티티 간 관계를 정의함 - 엔티티 정의 시 정규화에 의한 설계가 중요함 - 테이블, 칼럼 등 DB요소에 대한 스키마를 엄격히 관리함
성능	- 클러스터 크기, 네트워크 및 애플리케이션에 의해 성능이 결정됨	- 성능 향상을 위해서는 성능 최적화 작업이 필요함
인터페이스	- 쿼리 외 다양한 API를 통한 데이터 저장 및 검색이 가능함	- SQL을 통해서만 데이터 저장 및 검색이 가능함
장점	- 쿼리 프로세싱이 단순화되어 대용량 데이터 처리 성능이 향상됨	- 데이터 중복 배제로 데이터 이상 발생 및 용량 증가를 최소화함
단점	- 데이터 중복에 의해 데이터 일관성이 저하되고 용량이 증가함	- 조인이 복잡한 경우 쿼리 프로세싱도 복잡해져 성능이 저하됨

 

Reference

 

https://gyoogle.dev/blog/computer-science/data-base/SQL%20&%20NOSQL.html

https://overcome-the-limits.tistory.com/283

https://www.integrate.io/ko/blog/sql-vs-nosql-5-critical-differences-ko/