NoSQL
NoSQL ({{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}} für Not only SQL deutsch: „Nicht nur SQL“) bezeichnet Datenbanken, die einen nicht-relationalen Ansatz verfolgen und damit mit der langen Geschichte relationaler Datenbanken brechen. Diese Datenspeicher benötigen keine festgelegten Tabellenschemata und versuchen Joins zu vermeiden. Sie skalieren dabei horizontal. Im akademischen Umfeld werden sie häufig als „strukturierte Datenspeicher“ (engl. structured storage) bezeichnet.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Avinash Lakshman, Prashant Malik|Avinash Lakshman, Prashant Malik: }}{{#if:|{{#if:Cassandra – A Decentralized Structured Storage System|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Cassandra – A Decentralized Structured Storage System}}]{{#if:PDF, 133 kB| (PDF, 133 kB)}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.cs.cornell.edu/projects/ladis2009/papers/lakshman-ladis2009.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Cassandra – A Decentralized Structured Storage System}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.cs.cornell.edu/projects/ladis2009/papers/lakshman-ladis2009.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Cassandra – A Decentralized Structured Storage System}}}}]}}{{#if:PDF, 133 kB| (PDF, 133 kB{{#if:Cornell University2009{{#if: 2010-06-24 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Bekannte Implementierungen sind Riak, Apache Cassandra, CouchDB, MongoDB und Redis.
Geschichte
Der Begriff NoSQL, noch im Sinne von no SQL, wurde erstmals für eine 1998 erschienene einfache Open-Source-Datenbank verwendet, die keine SQL-Zugriffsmöglichkeit bereitstellte. Carlo Strozzi, der Entwickler dieser Datenbank, unterscheidet allerdings die NoSQL-Datenbank von der NoSQL-Bewegung insofern, als erstere eine Datenbank ist, welche auf die Verwendung der Sprache SQL verzichtet, während letztere ein Konzept ist, das vom relationalen Modell Abstand nimmt.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:NoSQL: A Relational Database Management System|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=NoSQL: A Relational Database Management System}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.strozzi.it/cgi-bin/CSA/tw7/I/en_US/nosql/Home%20Page%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=NoSQL: A Relational Database Management System}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.strozzi.it/cgi-bin/CSA/tw7/I/en_US/nosql/Home%20Page}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=NoSQL: A Relational Database Management System}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:Strozzi.it2007-10-02{{#if: 2010-06-24 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Der Begriff NoSQL im Sinne von Not only SQL wurde Anfang 2009 von Johan Oskarsson für ein Treffen über verteilte strukturierte Datenspeicher neu eingeführt.<ref>{{#if:2011-07-16|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Eric Evans|Eric Evans: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20110716174012/http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html%7C{{#if:NOSQL 2009|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20110716174012/http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=NOSQL 2009}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7Cja}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=NOSQL 2009}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=NOSQL 2009}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:ja2009-05-12https://web.archive.org/web/20110716174012/http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html{{#if: 2010-06-24 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Dieses Thema ist nicht ganz neu. Die Bestrebung, Daten ohne die Einschränkungen des relationalen Modells zu speichern, war bereits früher unter dem Titel dokumentenorientierte Datenbank bekannt. Insofern sind alle Vertreter dieser Thematik auch als NoSQL-Systeme zu betrachten.
Obwohl sich NoSQL-Systeme kontinuierlich verbreiten, wird der Markt nach wie vor deutlich von relationalen Systemen dominiert (Stand 2025).<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:DBMS Popularität pro Datenbankmodell|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=DBMS Popularität pro Datenbankmodell}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://db-engines.com/de/ranking_categories%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=DBMS Popularität pro Datenbankmodell}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://db-engines.com/de/ranking_categories}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=DBMS Popularität pro Datenbankmodell}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2025-01-24 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Architektur
Relationale Datenbanken leiden üblicherweise unter Leistungsproblemen bei datenintensiven Applikationen wie Indexierung großer Dokumentmengen, Webseiten mit hohen Lastaufkommen sowie Streaming-Media-Applikationen. Relationale Datenbanken sind nur dann effizient, wenn sie für häufige, aber kleine Transaktionen oder für große Batch-Transaktionen mit seltenen Schreibzugriffen optimiert sind. Sie können aber schlecht mit gleichzeitig hohen Datenanforderungen und häufigen Datenänderungen umgehen.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> NoSQL dagegen kann mit vielen Schreib-/Leseanfragen umgehen.<ref>{{#if:2014-07-21|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Eric Lai|Eric Lai: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20140721063126/http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_%7C{{#if:No to SQL? Anti-database movement gains steam|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20140721063126/http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=No to SQL? Anti-database movement gains steam}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7Cja}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=No to SQL? Anti-database movement gains steam}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=No to SQL? Anti-database movement gains steam}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:ja2009-07-01https://web.archive.org/web/20140721063126/http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_{{#if: 2011-12-04 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Unterscheidung nach Datenmodell
NoSQL-Implementierungen können folgendermaßen gegliedert werden:
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|---|---|---|
| Dokumentenorientierte Datenbanken | Apache Jackrabbit, BaseX, CouchDB, eXist, HCL Notes, MongoDB, OrientDB | |
| Graphdatenbanken | Generisch | Neo4j, OrientDB, Amazon Neptune, InfoGrid, HyperGraphDB, Core Data, DEX, Gremlin |
| RDF-Zentriert | AllegroGraph, 4store | |
| Verteilte ACID-Datenbanken | MySQL Cluster | |
| Key-Value-Datenbanken | Festplattenspeicher | Chordless, Google BigTable, GT.M, InterSystems Caché, etcd |
| Caches im RAM | Membase, memcached, Redis, Aerospike | |
| Eventually-consistente Speicher | Amazon Dynamo, Project Voldemort, Riak | |
| Sortierte Key-Value-Speicher | Berkeley DB, memcached | |
| Multivalue-Datenbanken | OpenQM, Rocket U2 | |
| Objektdatenbanken | Db4o, ZODB, Objectivity/DB | |
| Spaltenorientierte Datenbanken | Apache Cassandra, Google BigTable, HBase, SimpleDB, Scylla | |
| Datenstrom | Apache Kafka, RethinkDB, PipelineDB | |
Leistung
Nach Ben Scofield kann die Leistung von NoSQL-Datenbanken wie folgt bewertet werden:<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Ben Scofield|Ben Scofield: }}{{#if:|{{#if:NoSQL – Death to Relational Databases(?)|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=NoSQL – Death to Relational Databases(?)}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.slideshare.net/bscofield/nosql-codemash-2010%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=NoSQL – Death to Relational Databases(?)}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.slideshare.net/bscofield/nosql-codemash-2010}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=NoSQL – Death to Relational Databases(?)}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:2010-01-14{{#if: 2014-06-26 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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| Datenmodell | Leistung | Skalierbarkeit | Flexibilität | Komplexität | Funktionalität |
|---|---|---|---|---|---|
| Key–Value | hoch | hoch | hoch | keine | unterschiedlich (keine) |
| Spaltenorientiert | hoch | hoch | mittel | gering | minimal |
| Dokumentenorientiert | hoch | unterschiedlich (hoch) | hoch | gering | unterschiedlich (gering) |
| Graphbasiert | unterschiedlich | unterschiedlich | hoch | hoch | Graphentheorie |
| Relational | unterschiedlich | unterschiedlich | gering | mittel | Relationale Algebra |
Literatur
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- {{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}
Weblinks
- Binärgewitter #1: NoSQL (Podcast bei RadioTux)
- NoSQL Databases (Links zu NoSQL-Themen, gepflegt durch Stefan Edlich)
- NoSQL Anwendergruppen in Deutschland
- Überblicksartikel zum Thema NoSQL (Heise online)
- Stefan Edlich: Ausblick zur Entwicklung von SQL zu NoSQL. Frankfurter Datenbanktage
- Roberto V. Zicari: Free Downloads/Artikel zu NoSQL ODBMS.org
- Prof. Dr. Oliver Hummel: Denormalisieren in NoSQL
Einzelnachweise
<references />
Kategorien:
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