Apa itu database NoSQL?

12 Desember 2022

Apa itu database NoSQL?

NoSQL, juga disebut sebagai "tidak hanya SQL" atau "non-SQL", adalah sebuah pendekatan untuk desain database yang memungkinkan penyimpanan dan permintaan data di luar struktur tradisional yang ditemukan dalam database relasional.

Meskipun NoSQL masih dapat menyimpan data yang ditemukan dalam sistem manajemen basis data relasional (RDBMS), hanya saja NoSQL menyimpannya secara berbeda dibandingkan dengan RDBMS. Keputusan untuk menggunakan database relasional versus database non-relasional sebagian besar bersifat kontekstual, dan bervariasi bergantung pada contoh penggunaan.

Alih-alih struktur tabel khas database relasional, database NoSQL menyimpan data dalam satu struktur data, seperti dokumen JSON. Karena desain database non-relasional ini tidak memerlukan skema, ini menawarkan skalabilitas yang cepat untuk mengelola kumpulan data yang besar dan biasanya tidak terstruktur.

NoSQL juga merupakan jenis basis data terdistribusi, yang berarti bahwa informasi disalin dan disimpan di berbagai server, yang dapat berupa server jarak jauh atau lokal. Solusi ini memastikan ketersediaan dan keandalan data. Jika beberapa data offline, sisa basis data dapat terus berjalan.

Saat ini, perusahaan perlu mengelola volume data yang besar dengan kecepatan tinggi dengan kemampuan untuk menskalakan dengan cepat untuk menjalankan aplikasi web modern di hampir setiap industri. Di era pertumbuhan cloud, big data, serta aplikasi mobile dan web, basis data NoSQL memberikan kecepatan dan skalabilitas tersebut, menjadikannya pilihan populer karena kinerja dan kemudahan penggunaannya.

NoSQL versus SQL

Bahasa query terstruktur (SQL) umumnya menjadi rujukan dalam kaitannya dengan NoSQL. Untuk lebih memahami perbedaan antara NoSQL dan SQL, penting untuk memahami sejarah SQL, bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengambil informasi spesifik dari basis data.

Sebelum basis data relasional, perusahaan menggunakan sistem basis data hierarki dengan struktur seperti pohon untuk tabel data. Sistem manajemen basis data awal (DBMS) ini memungkinkan pengguna untuk mengatur data dalam jumlah besar. Namun, mereka rumit, sering kali merupakan hak eksklusif untuk aplikasi tertentu, dan terbatas dalam hal yang dapat mereka temukan di dalam data. Keterbatasan ini akhirnya mengarah pada pengembangan sistem manajemen basis data relasional, yang mengatur data dalam tabel. SQL menyediakan antarmuka untuk berinteraksi dengan data relasional, yang memungkinkan analis untuk menghubungkan tabel dengan menggabungkan bidang umum.

Seiring berjalannya waktu, tuntutan untuk penggunaan kumpulan data besar yang lebih cepat dan berbeda menjadi semakin penting untuk teknologi yang sedang berkembang, seperti aplikasi e-commerce. Pemrogram membutuhkan sesuatu yang lebih fleksibel daripada basis data SQL (mis. basis data relasional). NoSQL menjadi alternatifnya.

Sementara NoSQL menyediakan alternatif untuk SQL, kemajuan ini sama sekali tidak menggantikan database SQL. Misalnya, katakanlah Anda mengelola pesanan ritel di sebuah perusahaan. Dalam model relasional, tiap-tiap tabel akan mengelola data pelanggan, data pesanan, dan data produk secara terpisah, dan mereka akan digabungkan bersama melalui kunci yang unik dan umum, seperti ID Pelanggan atau ID Pesanan. Meskipun ini bagus untuk menyimpan dan mengambil data dengan cepat, ini membutuhkan memori yang signifikan. Ketika Anda ingin menambahkan lebih banyak memori, database SQL hanya dapat menskalakan secara vertikal, bukan horizontal, yang berarti kemampuan Anda untuk menambahkan lebih banyak memori terbatas pada perangkat keras yang Anda miliki. Hasilnya adalah penskalaan vertikal pada akhirnya membatasi penyimpanan dan pengambilan data perusahaan Anda.

Sebagai perbandingan, basis data NoSQL bersifat non-relasional, yang menghilangkan kebutuhan untuk menghubungkan tabel-tabel, kemampuan sharding bawaan dan ketersediaan yang tinggi memudahkan penskalaan horizontal. Jika satu server database tidak cukup untuk menyimpan semua data Anda atau menangani semua kueri, beban kerja dapat dibagi di dua atau lebih server, sehingga perusahaan dapat menskalakan data mereka secara horizontal.

Meskipun setiap jenis basis data memiliki keunggulannya masing-masing, perusahaan biasanya menggunakan basis data NoSQL dan basis data relasional dalam satu aplikasi. Penyedia cloud saat ini dapat mendukung basis data SQL atau NoSQL. Basis data mana yang Anda pilih tergantung pada tujuan.

Untuk menyelami lebih dalam tentang perbedaan antara dua opsi, lihat "basis data SQL vs NoSQL: Apa Perbedaannya?"

Desain 3D bola yang menggelinding di lintasan

Berita + Insight AI terbaru 


Temukan insight dan berita yang dikurasi oleh para pakar tentang AI, cloud, dan lainnya di Buletin Think mingguan. 

Jenis database NoSQL

NoSQL menyediakan opsi lain untuk mengatur data dalam banyak cara. Dengan menawarkan struktur data yang beragam, NoSQL dapat diterapkan pada analisis data, mengelola big data, jejaring sosial, dan pengembangan aplikasi seluler.

Basis data NoSQL mengelola informasi menggunakan salah satu dari model data primer berikut:

Penyimpanan bernilai kunci

Ini biasanya dianggap sebagai bentuk database NoSQL yang paling sederhana. Model data tanpa skema ini disusun ke dalam kamus pasangan kunci-nilai, di mana setiap item memiliki kunci dan nilai. Kuncinya bisa seperti sesuatu yang serupa yang ditemukan dalam database SQL, seperti ID keranjang belanja, sedangkan nilainya adalah sebuah array data, seperti setiap item dalam keranjang belanja pengguna tersebut. Ini biasanya digunakan untuk cache dan menyimpan informasi sesi pengguna, seperti keranjang belanja. Namun, itu tidak ideal ketika Anda perlu menarik beberapa catatan sekaligus. Redis dan Memcached adalah contoh database nilai kunci sumber terbuka.

Penyimpanan dokumen

Seperti yang disarankan oleh namanya, database dokumen menyimpan data sebagai dokumen. Mereka dapat membantu dalam mengelola data semi-terstruktur, dan data biasanya disimpan dalam format JSON, XML, atau BSON. Hal ini membuat data tetap bersama ketika digunakan dalam aplikasi, sehingga mengurangi jumlah terjemahan yang diperlukan untuk menggunakan data. Pengembang juga mendapatkan lebih banyak fleksibilitas karena skema data tidak perlu dicocokkan di seluruh dokumen (mis. name vs. first_name). Namun, ini bisa menjadi masalah untuk transaksi yang kompleks, yang menyebabkan korupsi data. Contoh penggunaan populer dari database dokumen termasuk sistem manajemen konten dan profil pengguna. Contoh database berorientasi dokumen adalah MongoDB, komponen database dari tumpukan MEAN.

Ingin tahu lebih banyak tentang MongoBD? Lihat tutorial IBM tentang memulai menggunakan IBM Cloud Databases for MongoDB.

Penyimpanan dengan kolom lebar

Basis data ini menyimpan informasi dalam kolom-kolom, sehingga pengguna hanya dapat mengakses kolom tertentu yang mereka perlukan tanpa perlu mengalokasikan memori tambahan untuk data yang tidak relevan. Basis data ini mencoba mengatasi kekurangan dari penyimpanan nilai kunci dan dokumen, tetapi karena ini bisa menjadi sistem yang lebih kompleks untuk dikelola, maka tidak disarankan untuk digunakan oleh tim dan proyek yang baru. Apache HBase dan Apache Cassandra adalah contoh database sumber terbuka, kolom lebar. Apache HBase dibangun di atas Hadoop Distributed Files System yang menyediakan cara untuk menyimpan kumpulan data yang jarang, yang umumnya digunakan dalam banyak aplikasi big data. Apache Cassandra, di sisi lain, telah dirancang untuk mengelola data dalam jumlah besar di beberapa server dan pengelompokan yang menjangkau beberapa pusat data. Ini telah digunakan untuk berbagai contoh penggunaan, seperti situs jejaring sosial dan analisis data real-time.

Penyimpanan grafik

Jenis database ini biasanya menampung data dari grafik pengetahuan. Elemen data disimpan sebagai node, edge, dan properti. Setiap objek, tempat, atau orang dapat menjadi node. Tepi mendefinisikan hubungan antara node. Misalnya, node bisa menjadi klien, seperti IBM, dan agensi seperti, Ogilvy. Edge akan mengkategorikan hubungan sebagai hubungan pelanggan antara IBM dan Ogilvy.

Basis data grafik digunakan untuk menyimpan dan mengelola jaringan koneksi antar elemen dalam grafik. Neo4j , sebuah layanan basis data berbasis grafik berbasis Java dengan edisi komunitas sumber terbuka di mana pengguna bisa membeli lisensi untuk pencadangan online dan ekstensi ketersediaan tinggi, atau versi berlisensi pra-paket yang sudah termasuk pencadangan dan ekstensi.

Toko dalam memori

Dengan jenis basis data ini, seperti IBM solidDB, data berada di memori utama dan bukan di disk, sehingga akses data menjadi lebih cepat dibandingkan dengan basis data konvensional berbasis disk.

Contoh database NoSQL

Banyak perusahaan telah memasuki lingkungan NoSQL. Selain yang disebutkan di atas, berikut adalah beberapa basis data NoSQL populer:

  • Apache CouchDB, basis data berbasis dokumen JSON sumber terbuka yang menggunakan JavaScript sebagai bahasa kuerinya.
  • Elasticsearch, basis data berbasis dokumen yang mencakup mesin pencari teks lengkap.
  • Couchbase, basis data kunci-nilai dan dokumen yang memberdayakan pengembang untuk membangun aplikasi responsif dan fleksibel untuk komputasi cloud, seluler, dan edge.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang keadaan basis data, lihat “Tinjauan Singkat Lingkungan Basis Data.”

Mixture of Experts | Podcast

Decoding AI: Rangkuman Berita Mingguan

Bergabunglah dengan panel insinyur, peneliti, pemimpin produk, dan sosok kelas dunia lainnya selagi mereka mengupas tuntas tentang AI untuk menghadirkan berita dan insight terbaru seputar AI.

Keuntungan NoSQL

Setiap jenis basis data NoSQL memiliki kekuatan yang membuatnya lebih baik untuk contoh penggunaan tertentu. Namun, mereka semua memiliki keuntungan yang sama bagi para pengembang dan menciptakan kerangka kerja untuk memberikan layanan yang lebih baik kepada pelanggan, termasuk:

  • Efektivitas biaya: Memelihara RDBMS komersial kelas atas butuh biaya yang besar. Mereka membutuhkan pembelian lisensi, manajer basis data terlatih, dan perangkat keras yang kuat untuk skala vertikal.  basis data NoSQL memungkinkan Anda untuk dengan cepat menskalakan secara horizontal, mengalokasikan sumber daya dengan lebih baik untuk meminimalkan biaya.
  • Fleksibilitas: Penskalaan horizontal dan model data yang fleksibel juga berarti basis data NoSQL dapat menangani volume besar data yang berubah dengan cepat, sehingga sangat bagus untuk pengembangan yang tangkas, iterasi yang cepat, dan dorongan kode yang sering.
  • Replikasi: Fungsionalitas replikasi NoSQL menyalin dan menyimpan data di beberapa server. Replikasi ini memberikan keandalan data, memastikan akses selama waktu henti dan melindungi dari kehilangan data jika server offline.
  • Kecepatan: NoSQL memungkinkan penyimpanan dan pemrosesan yang lebih cepat dan lebih tangkas untuk semua pengguna, mulai dari pengembang hingga tim penjualan hingga pelanggan. Kecepatan juga membuat basis data NoSQL umumnya lebih cocok untuk aplikasi web modern dan kompleks, situs e-commerce, atau aplikasi mobile.

Singkatnya, basis data NoSQL memberikan kinerja, ketersediaan, dan skalabilitas tinggi.

Contoh penggunaan NoSQL

Struktur dan jenis basis data NoSQL yang Anda pilih akan tergantung pada bagaimana organisasi Anda berencana untuk menggunakannya. Berikut adalah beberapa kegunaan khusus untuk berbagai jenis basis data NoSQL.

  • Mengelola hubungan data: Mengelola agregasi data yang kompleks dan hubungan di antara titik-titik ini biasanya ditangani dengan basis data NoSQL berbasis grafik. Ini termasuk mesin rekomendasi, grafik pengetahuan, aplikasi deteksi penipuan, dan jejaring sosial, di mana koneksi dibuat di antara orang-orang yang menggunakan berbagai jenis data.
  • Performa latensi rendah: Game, aplikasi kebugaran rumahan, dan teknologi iklan semuanya memerlukan throughput tinggi untuk manajemen data real-time. Infrastruktur ini memberikan nilai terbesar bagi konsumen, baik itu pembaruan penawaran pasar atau menampilkan iklan yang paling relevan. Aplikasi web memerlukan basis data NoSQL dalam memori untuk memberikan waktu respons yang cepat dan mengelola lonjakan penggunaan tanpa jeda yang dapat menyertai penyimpanan disk.
  • Penskalaan dan volume data yang besar: E-commerce membutuhkan kemampuan untuk mengelola lonjakan penggunaan yang sangat besar, entah itu untuk penjualan satu hari atau musim belanja liburan. Basis data nilai kunci sering digunakan dalam aplikasi e-commerce karena strukturnya yang sederhana mudah ditingkatkan selama masa lalu lintas yang padat. Kelincahan ini sangat berharga untuk aplikasi game, adtech, dan Internet of Things (IoT).

Basis data layanan mikro dan NoSQL

Kebutuhan perusahaan besar untuk menyediakan layanan tanpa latensi dan menskalakan lebih cepat telah mendorong pertumbuhan layanan mikro, yang telah menyebabkan perusahaan memeriksa jenis basis data apa yang digunakan untuk berbagai aplikasi yang berbeda.

Perusahaan telah menemukan bahwa menggunakan basis data relasional tunggal untuk setiap komponen aplikasi memiliki keterbatasan, terutama ketika ada alternatif yang lebih baik untuk komponen tertentu. Layanan mikro adalah pilihan yang menarik, sebagian, karena mereka menghilangkan kebutuhan akan satu penyimpanan data bersama untuk seluruh aplikasi. Sebaliknya, aplikasi memiliki banyak layanan yang digabungkan secara longgar dan dapat diterapkan secara independen, masing-masing dengan model data dan basis data mereka sendiri, dan terintegrasi melalui API Gateway atau iPaaS.

Pola penggunaan beberapa basis data dalam satu aplikasi, yang juga dikenal sebagai persistensi poliglot, telah membantu menciptakan ruang di pasar bagi basis data NoSQL untuk berkembang. Saat ini, pengembang dapat memanfaatkan basis data yang tepat untuk layanan mikro yang tepat tanpa mencoba membuat semuanya bekerja dalam konteks basis data relasional tunggal.

Solusi terkait
Perangkat lunak dan solusi database

Gunakan solusi database IBM untuk memenuhi berbagai kebutuhan beban kerja di hybrid cloud.

Jelajahi solusi database
Database cloud native dengan IBM Db2

Jelajahi IBM Db2, database relasional yang menghadirkan kinerja tinggi, skalabilitas, dan keandalan untuk menyimpan dan mengelola data terstruktur. Database ini tersedia sebagai SaaS di IBM Cloud atau untuk hosting mandiri.

Jelajahi Db2
Layanan konsultasi data dan analitik

Buka nilai data perusahaan dengan IBM Consulting, membangun organisasi berbasis insight yang memberikan keuntungan bisnis.

Temukan layanan analitik
Ambil langkah selanjutnya

Gunakan solusi database IBM untuk memenuhi berbagai kebutuhan beban kerja di hybrid cloud.

Jelajahi solusi database Jelajahi IBM Db2