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'''NoSQL''' ({{enS}} für ''Not only [[SQL]]'' deutsch: „Nicht nur SQL“) bezeichnet [[Datenbank]]en, die einen nicht-relationalen Ansatz verfolgen und damit mit der langen Geschichte [[Relationale Datenbank|relationaler Datenbanken]] brechen. Diese Datenspeicher benötigen keine festgelegten Tabellen[[Schema (Informatik)|schemata]] und versuchen [[Relationale Algebra#Join|Joins]] zu vermeiden. Sie skalieren dabei [[Horizontale Skalierung|horizontal]]. Im akademischen Umfeld werden sie häufig als „strukturierte Datenspeicher“ (engl. ''structured storage'') bezeichnet.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.cs.cornell.edu/projects/ladis2009/papers/lakshman-ladis2009.pdf |titel=Cassandra – A Decentralized Structured Storage System |autor=Avinash Lakshman, Prashant Malik |hrsg=Cornell University |datum=2009 |zugriff=2010-06-24 |sprache=en |format=PDF, 133 kB}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Fay Chang, Jeffrey Dean, Sanjay Ghemawat, Wilson C. Hsieh, Deborah A. Wallach, Mike Burrows, Tushar Chandra, Andrew Fikes, Robert E. Gruber |titel=Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data |hrsg=Google |url=https://static.googleusercontent.com/external_content/untrusted_dlcp/research.google.com/en//archive/bigtable-osdi06.pdf |zugriff=2012-04-22 |sprache=en |format=PDF, 221 kB}}</ref><ref>{{Webarchiv|url=http://blog.rapleaf.com/wp-content/uploads/2007/hbase.pdf|wayback=20120406234950| text=HBase: structured storage of sparse data for Hadoop}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.informatik-aktuell.de/betrieb/datenbanken/nosql-datenbanken-mehr-als-nur-sql.html|titel=NoSQL-Datenbanken: Mehr als nur SQL |sprache=de |abruf=2023-02-24}}</ref>

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>{{Internetquelle |url=http://www.strozzi.it/cgi-bin/CSA/tw7/I/en_US/nosql/Home%20Page |titel=NoSQL: A Relational Database Management System |hrsg=Strozzi.it |datum=2007-10-02 |zugriff=2010-06-24 |sprache=en |zitat=While the former is a well-defined software package, is a relational database to all effects and just does intentionally not use SQL as a query language, the newcomer is mostly a concept (and by no means a novel one either), which departs from the relational model altogether and it should therefore have been called more appropriately “NoREL”, or something to that effect.}}</ref>

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>{{Internetquelle |url=http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html |titel=NOSQL 2009 |autor=Eric Evans |datum=2009-05-12 |zugriff=2010-06-24 |sprache=en |zitat=Johan Oskarsson has organized a meetup for folks interested in distributed structured data storage and is calling it NOSQL. |archiv-url=https://web.archive.org/web/20110716174012/http://blog.sym-link.com/2009/05/12/nosql_2009.html |archiv-datum=2011-07-16 |offline=ja |archiv-bot=2022-12-21 23:14:03 InternetArchiveBot }}</ref> Der Name war ein Versuch einer gemeinsamen Begriffsfindung für die wachsende Zahl an nicht relationalen, verteilten Datenspeichersystemen, die meist auch auf [[ACID]]-Eigenschaften verzichteten.

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>{{Internetquelle |url=https://db-engines.com/de/ranking_categories |titel=DBMS Popularität pro Datenbankmodell |sprache=de |zugriff=2025-01-24}}</ref>

== Architektur ==

Relationale Datenbanken leiden üblicherweise unter [[Leistung (Informatik)|Leistungsproblemen]] bei datenintensiven Applikationen wie [[Indexierung]] großer Dokumentmengen, Webseiten mit hohen Lastaufkommen sowie [[Streaming Media|Streaming-Media]]-Applikationen. Relationale Datenbanken sind nur dann effizient, wenn sie für häufige, aber kleine [[Transaktion (Informatik)|Transaktionen]] oder für große [[Stapelverarbeitung|Batch-Transaktionen]] mit seltenen Schreibzugriffen optimiert sind. Sie können aber schlecht mit gleichzeitig hohen Datenanforderungen und häufigen Datenänderungen umgehen.<ref>{{Literatur |Autor=Rakesh Agrawal et al. |Hrsg=[[Association for Computing Machinery|ACM]] |Titel=The Claremont report on database research |Sammelwerk=SIGMOD Record |Band=37 |Nummer=3 |Datum=2008-09 |ISSN=0163-5808 |Seiten=9–19 |Sprache=en |DOI=10.1145/1462571.1462573}}</ref> NoSQL dagegen kann mit vielen Schreib-/Leseanfragen umgehen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_ |titel=No to SQL? Anti-database movement gains steam |autor=Eric Lai |datum=2009-07-01 |zugriff=2011-12-04 |sprache=en |archiv-url=https://web.archive.org/web/20140721063126/http://www.computerworld.com/s/article/9135086/No_to_SQL_Anti_database_movement_gains_steam_ |archiv-datum=2014-07-21 |offline=ja |archiv-bot=2024-04-01 19:42:42 InternetArchiveBot }}</ref>

NoSQL-Architekturen bieten meist nur schwache Garantien hinsichtlich [[Konsistenz (Datenspeicherung)|Konsistenz]] wie beispielsweise [[eventual consistency]] oder auf einzelne Datensätze eingeschränkte [[Transaktion (Informatik)|Transaktionen]]. Einige Systeme unterstützen auch [[ACID]], beispielsweise durch Hinzufügung spezieller [[Middleware]] wie CloudTPS.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.globule.org/publi/CSTWAC_ircs53.html |titel=CloudTPS: Scalable Transactions for Web Applications in the Cloud |hrsg=Globule.org |datum=Februar 2010 |zugriff=2010-06-24 |sprache=en |zitat=CloudTPS is a scalable transaction manager to allow cloud database services to execute the ACID transactions of web applications, even in the presence of server failures and network partitions}}</ref>

Viele NoSQL-Implementierungen unterstützen [[Verteiltes Datenbankmanagementsystem|verteilte Datenbanken]] mit redundanter Datenhaltung auf vielen Servern, beispielsweise unter Nutzung einer [[Verteilte Hashtabelle|verteilten Hashtabelle]]. Damit können die Systeme einfach erweitert werden sowie Ausfälle einzelner [[Server]] überstehen.<ref>{{Internetquelle |url=https://static.last.fm/johan/nosql-20090611/cassandra_nosql.pdf |titel=Cassandra: Structured Storage System over a P2P Network |autor=Avinash Lakshman, Prashant Malik |hrsg=Last.fm.com |zugriff=2010-06-24 |format=PDF, 410 kB |sprache=en}}</ref>

== Unterscheidung nach Datenmodell ==
NoSQL-Implementierungen können folgendermaßen gegliedert werden:

{| class="wikitable"
|-
! colspan="2"| Merkmal !! Beispiele
|-
|colspan="2"| [[Dokumentenorientierte Datenbank]]en || [[Apache Jackrabbit]], [[BaseX]], [[CouchDB]], [[eXist (Datenbank)|eXist]], [[HCL Notes]], [[MongoDB]], [[OrientDB]]
|-
|rowspan="2"| [[Graphdatenbank]]en || Generisch || [[Neo4j]], [[OrientDB]], Amazon Neptune, InfoGrid, HyperGraphDB, [[Core Data]], [[DEX (Graphdatenbank)|DEX]], [[Gremlin (Datenbank)|Gremlin]]
|-
| [[Resource Description Framework|RDF]]-Zentriert || [[AllegroGraph]], [[4store]]
|-
|colspan="2"| Verteilte ACID-Datenbanken || [[MySQL Cluster]]
|-
|rowspan="4"| [[Schlüssel-Werte-Datenbank|Key-Value-Datenbanken]] || Festplattenspeicher|| [[Chordless]], [[Google BigTable]], [[GT.M]], [[InterSystems Caché]], [[etcd]]
|-
| Caches im RAM|| [[Membase]], [[memcached]], [[Redis]], [[Aerospike (Datenbank)|Aerospike]]
|-
| Eventually-consistente Speicher || [[Amazon Dynamo]], [[Project Voldemort]], [[Riak]]
|-
| Sortierte Key-Value-Speicher || [[Berkeley DB]], memcached
|-
|colspan="2"| Multivalue-Datenbanken || [[OpenQM]], [[Rocket U2]]
|-
|colspan="2"| [[Objektdatenbank]]en || [[Db4o]], [[ZODB]], [[Objectivity/DB]]
|-
|colspan="2"| [[Spaltenorientierte Datenbank]]en || [[Apache Cassandra]], [[Google BigTable]], [[Hadoop#HBase|HBase]], [[SimpleDB]], [[Scylla_(Datenbank)|Scylla]]
|-
|colspan="2"| [[Data Stream Management System|Datenstrom]] || [[Apache Kafka]], [[RethinkDB]], [[PipelineDB]]
|}

== Leistung ==
Nach Ben Scofield kann die Leistung von NoSQL-Datenbanken wie folgt bewertet werden:<ref>{{Internetquelle |url=http://www.slideshare.net/bscofield/nosql-codemash-2010 |titel=NoSQL – Death to Relational Databases(?) |autor=Ben Scofield |datum=2010-01-14 |zugriff=2014-06-26}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
! 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 ==
* {{Literatur
|Autor=Stefan Edlich, Achim Friedland, Jens Hampe, Benjamin Brauer, Markus Brückner
|Titel=NoSQL: Einstieg in die Welt nichtrelationaler Web 2.0 Datenbanken
|Auflage=2., aktualisierte und erweiterte
|Verlag=Hanser Verlag
|Ort=München
|Datum=2011
|ISBN=978-3-446-42753-2}}
* {{Literatur
|Autor=Pramodkumar J. Sadalage, [[Martin Fowler]]
|Titel=NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence
|Verlag=Addison-Wesley
|Ort=Amsterdam
|Datum=2012
|ISBN=978-0-321-82662-6
|Sprache=en}}

== Weblinks ==
* [https://blog.radiotux.de/2011/01/09/binaergewitter-1-nosql/ Binärgewitter #1: NoSQL] ([[Podcast]] bei [[RadioTux]])
* [https://nosql-database.org/ NoSQL Databases] (Links zu NoSQL-Themen, gepflegt durch Stefan Edlich)
* [http://www.nosql-cologne.org/2011/09/26/ubersicht-nosql-user-groups-in-deutschland/ NoSQL Anwendergruppen in Deutschland]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/NoSQL-im-Ueberblick-1012483.html Überblicksartikel zum Thema NoSQL] ([[Heise online]])
* Stefan Edlich: [http://www.frankfurter-datenbanktage.de/index.php/keynote-edlich.html Ausblick zur Entwicklung von SQL zu NoSQL.] Frankfurter Datenbanktage
* Roberto V. Zicari: [https://www.odbms.org/free-downloads-and-links/nosql-data-stores/ Free Downloads/Artikel zu NoSQL] ODBMS.org
* Prof. Dr. Oliver Hummel: [https://www.informatik-aktuell.de/betrieb/datenbanken/denormalisieren-in-nosql-oder-wie-wir-lernten-tabellen-zu-skalieren.html Denormalisieren in NoSQL]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Datenbanken]]
[[Kategorie:NoSQL| ]]
[[Kategorie:Abkürzung]]

NoSQL - Versionsgeschichte

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