SQL or NoSQL——云計算環境中該選擇誰？

NoSQL和SQL之間真正的差異是什么？實質上，是因為不同的訪問模式導致了NoSQL和SQL可擴展性和性能上的不同。

NoSQL只允許數據在受限的預定義模式訪問。例如DHT （Distributed Hash Table）通過hashtable API訪問。其他NoSQL數據服務訪問模式同樣受限。因此可擴展性和性能結構是可預測和可靠的。

而在SQL中，訪問模式預先是不知道的，SQL是一種通用語言，允許數據以各種方式訪問，程序員也對SQL語句的執行能力控制有限。

換句話說，在SQL中，數據模型不執行特定的工作方式與數據。強調建立數據完整性、簡潔性、標準化和抽象化。這對于所有大型復雜的應用極為重要。

為什么是NoSQL

NoSQL提供的方法對于SQL數據庫來說有巨大的優勢。因為它允許應用程序擴展的新的水平。新的數據服務基于真正可擴展的結構和體系構建云、構建分布式。這對于應用開發來說是非常有吸引力的。無需DBA，無需復雜的SQL查詢。

這是不小的問題，一個好程序員自由選擇一個數據模型，使用熟悉的工具寫應用程序，減少對他人的依賴于，并測試和優化的代碼，而不做猜測或一個黑盒（DB）的計數。

這些都是NoSQL運動的所有主要優勢，但NoSQL也非萬能，具體而言，數據模型的選擇、接口規范以及當前面臨的新業務比如移動業務數據的處理問題，都是NoSQL無法回避的。

NoSQL絕非萬能

數據模型

如果沒有一個統一的、定義良好的數據模型，無論采用何種技術都有缺陷。

SQL的數據模型定義了高度結構化的數據結構，以及對這些結構之間關系的嚴格定義。在這樣的數據模型上執行的查詢操作會比較局限，而且可能會導致復雜的數據遍歷操作。但是數據結構的復雜性及查詢的復雜性，會導致系統產生如下的一些限制：比如當數據量增長到一臺機器已經不能容納，我們需要將不同的數據表分布到不同的機器；如果你的結構化數據并沒有那么強，或者對每一行數據的要求比較靈活，那可能關系型的數據模型就太過嚴格了；再有，使用簡單的查詢語言可能會導致應用層的邏輯更復雜，但是這樣可以將存儲系統的工作簡單化，讓它只需要響應一些簡單的請求。

此外，NoSQL數據庫并非是唯一適合存儲大量數據或大型數據，顯然，通過良好的分區設計，SQL數據庫也可以獲得極好的擴展性。

接口和互操作問題

不可否認，NoSQL的數據服務接口還有待規范。比如DHT，這是一個簡單的接口，但仍舊沒有標準的語義。每個DHT服務都使用其自己的一套接口。另一個大問題是不同的數據結構，如 DHT和binary tree，只是作為一個例子，共享數據對象。所有這些服務中，指針沒有內在的語義。事實上，這些服務中，處理互操作性是開發者的職責，這一點很很重要，尤其是當需要數據被多個服務訪問時。一個簡單的例子：后臺工作由Java實現，Web服務類工作由PHP實現，數據可以被輕易地從兩個域訪問數據嗎？顯然，人們可以使用Web服務作為前端數據訪問層，但是，NoSQL有可能讓事情變得更復雜，并降低了業務敏捷性，靈活性和性能，同時增加了開發工作量。

移動業務

在移動業務領域，需要一套工具，這套工具不僅要有可擴展性，而且還易于管理并且穩定，并在云上有一個固定的設置服務器。當系統出現問題的時候，可以不需要通過判斷整個系統或開發平臺來診斷問題，而是通過遠程訪問——這正是運維經理們所要面對的問題，但是在目前NoSQL所能提供的服務功能來看，很難實現，即便是Amazon的托管環境。

SQL和NoSQL如何結合？

總而言之，在NoSQL和SQL的選擇上，需要了解到以下內容：

數據模型及操作模型：你的應用層數據模型是行、對象還是文檔型的呢？這個系統是否能支持你進行一些統計工作呢？

可靠性：當你更新數據時，新的數據是否立刻寫到持久化存儲中去了？新的數據是否同步到多臺機器上了？

擴展性：你的數據量有多大，單機是否能容下？你的讀寫量求單機是否能支持？

分區策略：考慮到你對擴展性，可用性或者持久性的要求，你是否需要一份數據被存在多臺機器上？你是否需要知道數據在哪臺機器上，以及你能否知道。

一致性：你的數據是否被復制到了多臺機器上，這些分布在不同點的數據如何保證一致性？

事務機制：你的業務是否需要ACID的事務機制？

單機性能：如果你打算持久化的將數據存在磁盤上，哪種數據結構能滿足你的需求（你的需求是讀多還是寫多）？寫操作是否會成為磁盤瓶頸？

負載可評估：對于一個讀多寫少的應用，諸如響應用戶請求的web應用，我們總會花很多精力來關注負載情況。你可能需要進行數據規模的監控，對多個用戶的數據進行匯總統計。你的應用場景是否需要這樣的功能呢？

使用NoSQL架構實現SQL數據庫？

使用NoSQL的基礎架構實現SQL數據庫是一個很好的解決方案。一個SQL數據庫是可擴展、易管理，云就緒、高度可用的，完全建立在NoSQL的基礎結構（分布式）上，但仍然提供SQL數據庫的所有優勢，如互操作性，定義良好的語義以及更多。

這種混合結構也許不如純粹的NoSQL的服務，但足以滿足需要更穩定系統、可擴展性和云服務的80%的市場需求。

這種解決辦法還允許很容易地遷移現有的應用到云環境，從而保護相關組織在這些應用上所付出的巨大的投資。

在我看來，構建于NoSQL基礎之上的SQL數據庫，可以為那些在其成長期間期望靈活、高效的客戶提供最高的價值。
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