So sánh RDBMS và NoSQL. Nên sử dụng loại CSDL nào cho dự án của bạn?

Nhu cầu lưu trữ và quản lý dữ liệu trong thời đại công nghệ hiện nay là vô cùng lớn, đặc biệt là với các hệ thống Big Data cũng như phục vụ cho các ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI hay IoT. NoSQL đang được xem là một giải pháp phù hợp dành cho các bài toán có khối lượng lưu trữ dữ liệu khổng lồ; tuy nhiên RDBMS vẫn luôn đem lại giải pháp tốt cho hầu hết các ứng dụng hiện nay. Bài viết hôm nay chúng ta cùng nhau so sánh RDBMS và NoSQL để xem bạn sẽ lựa chọn loại CSDL nào dành cho dự án sắp tới nhé.

RDBMS – Cơ sở dữ liệu quan hệ

RDBMS: Relational Database Management System là loại cơ sở dữ liệu mà trong đó dữ liệu được lưu trữ dưới dạng các hàng và cột trong bảng; mối quan hệ giữa các bảng được xác định thông qua khóa chính (primary key) và khóa ngoài (foreign key).

Đặc điểm của RDBMS:

• Có cấu trúc dữ liệu cố định
• Thực hiện truy vấn dữ liệu bằng SQL (Structured Query Language)
• Tuân thủ theo nguyên tắc ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)
• Thích hợp cho các ứng dụng có cấu trúc

Một số RDBMS phổ biến có thể kể đến như Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL,…

NoSQL – Cơ sở dữ liệu phi quan hệ

NoSQL – Not Only SQL là một khái niệm dùng chung để chỉ các loại cơ sở dữ liệu “không quan hệ” hay nói cách khác là không phải CSDL quan hệ. NoSQL cho phép lưu trữ dữ liệu không có cấu trúc và không yêu cầu các bảng cố định. Thông thường NoSQL được chia thành 4 loại: Key-Value (khóa-giá trị), Document (tài liệu), Column-Oriented  (hướng cột) và Graph (đồ thị).

Đặc điểm của NoSQL:

• Hỗ trợ lưu trữ dữ liệu bán cấu trúc và phi cấu trúc
• Có cấu trúc dữ liệu linh hoạt, không cần tuần theo schema cố định
• Có khả năng mở rộng một cách dễ dàng
• Thích hợp cho các ứng dụng có cấu trúc linh hoạt, thay đổi theo thời gian

Các hệ quản trị CSDL NoSQL thông dụng như: MongoDB, Cassandra, Redis, Neo4j,…

So sánh RDBMS và NoSQL

Về cấu trúc dữ liệu

RDBMS sử dụng mô hình dữ liệu có cấu trúc dạng bảng với các hàng và cột; sử dụng khóa ngoài để liên kết tạo thành các mối quan hệ giữa các bảng. Dữ liệu để có thể lưu trữ vào CSDL cần theo một schema (lược đồ CSDL) cho trước. Việc phải tuân theo một cấu trúc dữ liệu có sẵn giúp RDBMS phù hợp với các ứng dụng có cấu trúc và đảm bảo yêu cầu tính nhất quán cao; ngược lại cũng gây khó khăn cho việc tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau.

Với CSDL dạng NoSQL, mô hình dữ liệu được sử dụng có thể không có cấu trúc hoặc có cấu trúc linh hoạt; không đòi hỏi một schema cứng. Tùy loại NoSQL như đã kể ở phần trước, mối quan hệ giữa dữ liệu có thể theo nhiều cách khác nhau hoặc không cần thể hiện rõ. Nhờ tính chất này mà NoSQL phù hợp với các ứng dụng có cấu trúc linh hoạt hoặc không cố định và có khả năng tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau.

Về hiệu suất đọc ghi

RDBMS sẽ phù hợp với các ứng dụng yêu cầu đọc và ghi dữ liệu với tính nhất quán cao, đặc biệt trong các giao dịch và ứng dụng kinh doanh quan trọng. Hiệu suất đọc ghi của RDBMS phụ thuộc lớn vào các câu query (câu lệnh SQL); vì vậy nếu một CSDL trong RDBMS được thiết kế tốt ngay từ đầu sẽ đảm bảo việc thực thi câu lệnh SQL có hiệu suất tốt hơn. Mặc dù vậy, RDBMS vẫn không được đánh giá cao về hiệu suất với trường hợp CSDL trở lên lớn hay phải xử lý nhiều giao dịch cùng lúc.

Trong khi đó, NoSQL lại được xem là giải pháp về mặt hiệu năng, hiệu suất nhờ nó có thể cung cấp khả năng đọc và ghi dữ liệu tốc độ cao. Mỗi CSDL trong NoSQL có thể có các ngôn ngữ truy vấn riêng, vì vậy khả năng thực hiện truy vấn còn phụ thuộc theo loại CSDL; tuy nhiên NoSQL vẫn được đánh giá cao nhờ việc có khả năng thực hiện nhanh chóng các truy vấn cơ bản trên cùng một loại dữ liệu.

Về khả năng mở rộng

CSDL NoSQL có thể mở rộng theo chiều ngang còn SQL databases có thể mở rộng theo chiều dọc. Điều này có nghĩa là NoSQl có khả năng đáp ứng nhu cầu lưu trữ dữ liệu tăng cao trong quá trình phát triển và sử dụng, phù hợp với các ứng dụng có lượng dữ liệu tăng trưởng nhanh chóng hơn so với RDBMS.

Tuy nhiên nhược điểm của NoSQL là việc khó đảm bảo tính nhất quán dữ liệu, dễ dẫn đến tình trạng khi mở rộng dữ liệu trên nhiều máy chủ khác nhau có thể bị đọc theo những cách khác nhau. 

Về khả năng tạo báo cáo

RDBMS được đánh giá cao ở tiêu chí này với việc quy định rõ ràng cấu trúc dữ liệu, sự ràng buộc dữ liệu chặt chẽ giúp hỗ trợ tốt cho việc tạo báo cáo phức tạp và phân tích dữ liệu. Ngoài ra các công cụ báo cáo, phần mềm phân tích số liệu hiện nay cũng thường tương thích với RDBMS hơn. NoSQL sẽ gặp khó khăn khi áp dụng các truy vấn liên kết dữ liệu; thông thường sẽ cần một bước để chuyển đổi dữ liệu nguồn về dạng có thể sử dụng để phân tích và báo cáo.

Về yêu cầu cơ sở hạ tầng

NoSQL có khả năng chạy trên các phần cứng giá rẻ, không đòi hỏi quá nhiều đầu tư hay các dịch vụ đồng bộ đi kèm. Khi khối lượng dữ liệu trở nên lớn dần thì điều này trở thành một ưu thế lớn so với RDBMS. Các CSDL quan hệ thường luôn phải đòi hỏi việc đầu tư xây dựng hệ thống phần cứng để đảm bảo tính nhất quán, cơ sở hạ tầng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và tính sẵn sàng cao.  

Tham khảo việc làm MySQL Hồ Chí Minh hấp dẫn

Cách lựa chọn loại CSDL 

Từ những so sánh và đặc điểm của 2 loại CSDL trên, chúng ta có thể dễ dàng hơn trong việc lựa chọn RDBMS hay NoSQL cho dự án sắp tới của mình. Cụ thể, với RDBMS, chúng ta sẽ lựa chọn với dự án:

• Các ứng dụng Web, ứng dụng di động hay các phần mềm doanh nghiệp với yêu cầu về tính ổn định, nhất quán trong quá trình sử dụng
• Có khả năng thiết kế trước mô hình dữ liệu, cấu trúc dữ liệu và ít có khả năng thay đổi (hoặc thay đổi ít) trong tương lai
• Các ứng dụng cần sự chính xác trong từng phiên giao dịch, kinh doanh hay cần phải tạo báo cáo với số liệu phức tạp

Ngược lại thì với NoSQL, chúng ta sẽ lựa chọn cho bài toán:

• Cần lưu trữ dữ liệu phi cấu trúc, có cấu trúc không rõ ràng và có thể thay đổi trong tương lai
• Đòi hỏi khả năng lưu trữ dữ liệu lớn, cần mở rộng nhanh theo thời gian
• Các ứng dụng không đòi hỏi tính nhất quán cao trong dữ liệu
• Đặc biệt NoSQL phù hợp với các ứng dụng về IOT, các hệ thống Big Data hiện nay

Kết bài

Qua bài viết trên, hy vọng các bạn đã có cái nhìn rõ ràng hơn để so sánh được giữa 2 loại CSDL phổ biến hiện nay là RDBMS và NoSQL, cùng đó là khả năng lựa chọn loại CSDL nào cho dự án sắp tới của bạn. Việc tìm hiểu và nắm được các đặc điểm của 2 loại CSDL trên sẽ giúp bạn tự tin hơn khi xây dựng hệ thống phát triển ứng dụng của mình. Cảm ơn các bạn đã đọc bài và hẹn gặp lại trong các bài viết tiếp theo của mình.

Tác giả: Phạm Minh Khoa

Xem thêm:

• Câu hỏi phỏng vấn NoSQL Developer cơ bản thường gặp nhất
• MySQL so găng MariaDB, điểm khác biệt chính, ưu và nhược điểm
• Sao lưu và phục hồi dữ liệu trong SQL server

Xem thêm Việc làm IT cho các Developer hấp dẫn trên TopDev