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NoSQL이란 무엇인가?

January 05, 2020

목적

이번 포스팅에서는 NoSQL이라는 유연한 데이터 모델을 갖춘 고성능 비관계형 데이터베이스가 무엇이고, 어떤 특징을 가지고 있고, 어떠한 문제를 해결해주는지 정리해보았습니다.

nosql

NoSQL 데이터베이스란?

NoSQL은 Not Only SQL의 약자로 기존 RDBMs 형태의 관계형 데이터베이스가 아닌 다른 형태의 데이터 저장 기술을 의미하며, 관계형 데이터 베이스의 한계를 극복하기 위한 데이터 저장소의 새로운 형태로, 수평적 확장성을 갖고 있다. 문서, 그래프, 키 값, 인 메모리, 검색을 포함해 다양한 데이터 모델을 사용한다. RDBMS가 클라이언트/서버 환경에 맞는 데이터 저장기술이라면, NoSQL은 클라우드 환경에 맞는 저장 기술이다.

NoSQL 데이터베이스를 사용해야 하는 이유

NoSQL 데이터베이스는 탁월한 사용자 경험을 제공하기 위하여 유연성과 확장성을 비롯해 고성능의 매우 기능적인 데이터베이스를 필요로 하는 모바일, 웹이나 게이밍과 같은 다양한 현대적인 애플리케이션에 적합합니다.

  • 유연성: NoSQL 데이터베이스는 일반적으로 유연한 스키마를 제공하여, 보다 빠르고 반복적인 개발을 가능하게 해줍니다. 이 같은 유연한 데이터 모델은 NoSQL 데이터베이스를 반정형 및 데이터에 이상적으로 만들어 줍니다.
  • 확장성: NoSQL 데이터베이스는 일반적으로 고가의 강력한 서버를 추가하는 대신 분산형 하드웨어 클러스터를 이용해 확장하도록 설계되었습니다. 일부 클라우드 제공자들은 완전 관리형 서비스로서 이런 운영 작업을 보이지 않게 처리합니다.
  • 고성능: NoSQL 데이터베이스는 특정 데이터 모델(문서, 키 값, 그래프 등) 및 엑세스 패턴에 대해 최적화되어 관계형 데이터베이스를 통해 유사한 기능을 충족하려 할 때보다 뛰어난 성능을 얻게 해줍니다.
  • 고기능성: NoSQL 데이터베이스는 각 데이터 모델에 맞추어 특별히 구축된 뛰어난 기능의 API와 데이터 유형을 제공합니다.

NoSQL의 특징

  1. NoSQL은 RDBMS와는 달리 데이터 간의 관계를 정의하지 않는다.

    • 가장 큰 특징 중 하나는 관계형 데이터 베이스인 RDBMS가 데이터의 관계를 Foreign Key 등으로 정의하고 이를 이용해 Join 등의 관계형 연산을 한다고 하면, NoSQL은 데이터 간의 관계를 정의하지 않는다. 데이터 테이블은 그냥 하나의 테이블이며 각 테이블 간의 관계를 정의하지 않고 일반적으로 테이블 간의 Join도 불가능하다.

  2. RDBMS에 비해 훨씬 더 대용량의 데이터를 저장할 수 있다.

    • RDBMS의 복잡도와 용량의 한계를 극복하기 위한 목적으로 등장한 만큼 페타바이트급의 대용량 데이터를 저장할 수 있다.

  3. 분산형 구조이다.

    • NoSQL은 기존 RDBMS와는 다르게 하나의 고성능 머신에 데이터를 저장하는 것이 아니라 일반적인 서버 수십 대를 연결해 데이터를 저장 및 처리하는 구조를 갖는다. 즉 분산형 구조를 통해 데이터를 여러 대의 서버에 분산해 저장하고 분산 시에 데이터를 상호 복제해 특정 서버에 장애가 발생했을 때에도 데이터 유실이나 서비스 중지가 없는 구조의 형태를 가진다.

  4. 고정되지 않은 테이블 스키마를 갖는다.

    • RDBMS와는 다르게 테이블의 스키마가 유동적이다. 데이터를 저장하는 컬럼은 각기 다른 이름과 다른 데이터 타입을 갖는 것이 허용된다.
    • 스키마란? 데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세를 기술한 메타데이터의 집합이다.

NoSQL의 종류

  • Key-Value DB

    • Key와 Value의 쌍으로 데이터가 저장되는 유형으로써 Amazon의 Dynamo Paper에서 유래되었다. Riak, Vodemort, Tokyo 등의 제품이 알려져 있다.

  • Wide Columnar DB

    • Big Table DB라고도 하며, Google의 BigTable Paper에서 유래되었다. Column Family 데이터 모델을 사용하고 있고, HBase, Cassandra, Hypertable이 이에 해당된다.

  • KDoument DB

    • Lotus Notes에서 유래되었으며, JSON, XML과 같은 Collection 데이터 모델 구조를 채택하고 있다. Mongo DB, Cough DB가 이 종류에 해당된다.

  • Graph DB

    • Euler & Graph Theory에서 유래한 DB이며, Nodes, Relationship, Key-Value 데이터 모델을 채용하고 있다. Neo4J 등의 제품이 있다.
Lee YoungGyu