Apa perbedaan antara basis data relasional dan non-relasional?
Basis data relasional dan non-relasional adalah dua metode penyimpanan data untuk aplikasi. Sebuah basis data relasional (atau basis data SQL) menyimpan data dalam format tabular dengan baris dan kolom. Kolom berisi atribut data dan baris berisi nilai data. Anda dapat menautkan tabel dalam basis data relasional untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang interkoneksi antara titik data yang beragam. Di sisi lain, basis data non-relasional (atau basis data NoSQL) menggunakan berbagai model data untuk mengakses dan mengelola data. Basis data ini dioptimalkan secara khusus untuk aplikasi yang memerlukan data bervolume besar, latensi rendah, dan model data fleksibel, yang dicapai dengan mengurangi pembatasan konsistensi data dari basis data lain.
Bagaimana cara basis data relasional menyimpan data?
Basis data relasional menyimpan data dalam tabel dengan kolom dan baris. Setiap kolom mewakili atribut data tertentu dan setiap baris mewakili contoh data tersebut.
Anda memberi setiap tabel sebuah kunci primer—kolom pengidentifikasi yang mengidentifikasi tabel secara unik. Anda menggunakan kunci primer untuk membangun hubungan antartabel. Anda menggunakannya untuk menghubungkan baris-baris antara tabel sebagai kunci asing di tabel lain.
Setelah dua tabel terhubung, Anda mendapatkan data dari keduanya dengan satu kueri. Anda menulis kueri SQL untuk berinteraksi dengan basis data relasional.
Contoh data yang disimpan
Misalnya, anggaplah pengecer membuat tabel semua produk mereka. Dalam tabel ini, Anda dapat memiliki kolom untuk nama, deskripsi, dan harga produk. Tabel lain berisi data tentang pelanggan, nama mereka, dan produk yang telah mereka beli.
Tabel berikut menunjukkan pendekatan ini.
| Product_id (Kunci primer) |
Product_name |
Product_cost |
| P1 |
Product_A |
100 USD |
| P2 |
Product_B |
50 USD |
| P3 |
Product_C |
80 USD |
| Customer_id |
Customer_name |
Item_purchased (Kunci asing) |
| C1 |
Customer_A |
P2 |
| C2 |
Customer_B |
P1 |
| C3 |
Customer_C |
P3 |
Bagaimana cara basis data non-relasional menyimpan data?
Karena adanya berbagai variasi cara dalam mengelola dan menyimpan data tanpa skema, terdapat beberapa sistem basis data non-relasional yang berbeda. Data tanpa skema adalah data yang disimpan tanpa batasan yang dibutuhkan basis data relasional.
Selanjutnya, kami menjelaskan beberapa jenis basis data non-relasional yang umum.
Basis data nilai-kunci
Basis data nilai-kunci menyimpan data sebagai kumpulan pasangan nilai-kunci. Berpasangan, kunci tersebut berfungsi sebagai pengidentifikasi unik. Baik kunci maupun nilai dapat berupa objek apa pun, mulai dari objek sederhana hingga objek gabungan yang kompleks.
Baca tentang basis data nilai-kunci »
Basis data dokumen
Basis data yang berorientasi pada dokumen memiliki format model dokumen yang sama yang digunakan developer dalam kode aplikasi mereka. Basis data ini menyimpan data sebagai objek JSON yang fleksibel, semiterstruktur, dan hierarkis.
Contoh berikut menunjukkan tampilan data yang disimpan dalam basis data dokumen.
| { company_name: "AnyCompany", address: {street: "1212 Main Street", city: "Anytown"}, phone_number: "1-800-555-0101", industry: ["food processing", "appliances"] type: "private", number_of_employees: 987 } |
Baca tentang basis data dokumen »
Basis data grafik
Basis data grafik dibuat khusus untuk menyimpan dan menavigasi hubungan. Basis data ini menggunakan simpul untuk menyimpan entitas data dan edge untuk menyimpan hubungan antarentitas.
Sebuah edge selalu memiliki simpul awal, simpul akhir, tipe, dan arah. Misalnya, edge dapat mendeskripsikan hubungan, tindakan, dan kepemilikan induk-turunan.
Baca tentang basis data grafik »
Perbedaan utama: basis data relasional vs. non-relasional
Penyimpanan serta pengelolaan data basis data relasional dan non-relasional sangatlah berbeda. Bagian berikut membahas perbedaan khusus.
Struktur
Basis data relasional menyimpan data dalam bentuk tabel dan mengikuti aturan yang ketat mengenai variasi data serta hubungan tabel. Basis data relasional memungkinkan Anda memproses kueri yang kompleks pada data terstruktur sekaligus mempertahankan integritas dan konsistensi data.
Basis data non-relasional lebih fleksibel dan berguna untuk data dengan persyaratan yang berubah-ubah. Anda dapat menggunakannya untuk menyimpan gambar, video, dokumen, serta konten semiterstruktur dan tidak terstruktur lainnya.
Mekanisme integritas data
Atomisitas, konsistensi, isolasi, dan daya tahan (ACID) merupakan kemampuan basis data untuk menjaga integritas data meskipun ada kesalahan atau gangguan dalam pemrosesan data.
Model basis data relasional mengikuti properti ACID yang ketat. Hal ini berarti bahwa serangkaian operasi konsekuen akan selalu diselesaikan bersama. Jika satu operasi gagal, seluruh rangkaian operasi akan gagal. Hal ini akan menjamin keakuratan data setiap saat.
Sebaliknya, basis data non-relasional menawarkan model yang lebih fleksibel, yang bersifat basically available, soft-state, and eventually consistent (BASE).
Basis data non-relasional menjamin ketersediaan, tetapi tidak konsistensi langsung. Status basis data dapat berubah dari waktu ke waktu, yang pada akhirnya menjadi konsisten. Beberapa basis data non-relasional mungkin menawarkan kepatuhan ACID dengan performa atau pilihan lainnya.
Performa
Performa basis data relasional bergantung pada subsistem disk. Untuk meningkatkan performa basis data, Anda dapat menggunakan SSD dan mengoptimalkan disk dengan mengonfigurasinya menggunakan redundant array of independent disks (RAID). Untuk mendapatkan performa puncak, Anda juga harus mengoptimalkan indeks, struktur tabel, dan kueri.
Sebaliknya, performa basis data NoSQL bergantung pada latensi jaringan, ukuran klaster perangkat keras, dan aplikasi panggilan. Ada beberapa cara untuk meningkatkan performa basis data non-relasional:
- Meningkatkan ukuran klaster
- Meminimalkan latensi jaringan
- Indeks dan cache
Basis data NoSQL menawarkan performa dan skalabilitas yang lebih tinggi untuk kasus penggunaan khusus dibandingkan dengan basis data relasional.
Skala
Skema yang kaku dari sistem basis data relasional dapat memberikan tantangan tersendiri pada skala besar. Biasanya, Anda menskalakan secara vertikal dengan menambahkan lebih banyak CPU atau sumber daya RAM ke server. Anda juga dapat menskalakan secara horizontal dengan menduplikasi data di seluruh server untuk beban kerja hanya-baca. Namun, penskalaan horizontal untuk beban kerja baca-tulis memerlukan strategi khusus seperti partisi dan penyerpihan.
Baca tentang basis data penyerpihan »
Sebaliknya, basis data NoSQL sangat dapat diskalakan. Anda dapat mendistribusikan beban kerjanya di seluruh simpul dengan lebih mudah. Basis data ini dapat memproses data bervolume besar dengan mempartisi ke dalam set yang lebih kecil dan mendistribusikan set ke beberapa simpul.
Kapan perlu menggunakan basis data relasional vs. non-relasional
Basis data relasional adalah pilihan terbaik jika data Anda dapat diprediksi dalam hal ukuran, struktur, dan frekuensi akses. Anda juga dapat memilih sistem manajemen basis data relasional jika hubungan antarentitas penting. Misalnya, jika Anda memiliki set data besar dengan struktur dan hubungan yang kompleks, Anda menginginkan agar hubungan tersebut dominan untuk analitik dan kemudahan penggunaan.
Sebaliknya, model non-relasional bekerja lebih baik dalam menyimpan data yang fleksibel dalam hal bentuk atau ukuran, atau data yang mungkin berubah pada masa mendatang.
Selain itu, dalam beberapa kasus, hubungan data tidak cocok dengan tabular primer dan format kunci asing. Misalnya, untuk memodelkan teman dan hubungan di jaringan media sosial, Anda memerlukan tabel dengan ratusan baris dalam basis data relasional.
Sebaliknya, hal ini dapat direpresentasikan dalam satu baris pada basis data non-relasional. Contoh berikut menunjukkan entri data untuk anggota dengan empat teman dalam basis data non-relasional.
| Member_id Friend_id M1 M2 M1 M3 M1 M4 M1 M5 |
{member name: “member 1” member friends: “member 2, member 3, member 4, member 5”} |
Ringkasan perbedaan: basis data relasional vs. non-relasional
| Kategori |
Basis data relasional |
Basis data non-relasional |
| Model data |
Tabular. |
Nilai-kunci, dokumen, atau grafik. |
| Jenis data |
Terstruktur. |
Data terstruktur, semiterstruktur, dan tidak terstruktur. |
| Integritas data |
Tinggi dengan kepatuhan ACID penuh. |
Model konsistensi akhir. |
| Performa |
Ditingkatkan dengan menambahkan lebih banyak sumber daya ke server. |
Ditingkatkan dengan menambahkan lebih banyak simpul server. |
| Penskalaan |
Penskalaan horizontal membutuhkan strategi manajemen data tambahan. |
Penskalaan horizontal sangatlah mudah. |
Bagaimana AWS dapat mendukung persyaratan basis data relasional dan non-relasional Anda?
Amazon Web Services (AWS) menawarkan banyak layanan untuk persyaratan basis data relasional dan non-relasional.
Layanan AWS untuk basis data relasional
Amazon Relational Database Service (Amazon RDS) adalah kumpulan layanan terkelola yang mempermudah penyiapan, pengoperasian, dan penskalaan basis data relasional di cloud. Basis data cloud menawarkan banyak manfaat seperti performa, skala, dan efisiensi biaya. Anda dapat menggunakan mesin basis data relasional seperti yang disebutkan ini:
- Amazon RDS for SQL Server untuk melakukan deployment beberapa edisi SQL Server (2014, 2016, 2017, dan 2019)
- Amazon RDS for MySQL untuk mendukung MySQL Community Edition versi 5.7 dan 8.0
- Amazon RDS for MariaDB untuk mendukung MariaDB Server versi 10.3, 10.4, 10.5, dan 10.6
Selain itu, Amazon RDS for Oracle memiliki dua model lisensi yang berbeda, artinya Anda tidak perlu membeli lisensi Oracle secara terpisah jika tidak memilikinya.
Layanan AWS untuk basis data non-relasional
AWS juga memiliki beberapa layanan basis data NoSQL untuk memenuhi semua persyaratan NoSQL Anda. Berikut beberapa contohnya:
- Amazon DynamoDB adalah layanan basis data nilai-kunci yang menyediakan latensi milidetik satu digit yang konsisten untuk beban kerja pada berbagai skala.
- Amazon DocumentDB (dengan kompatibilitas MondoDB) adalah basis data berorientasi dokumen populer dengan API yang kuat dan intuitif untuk pengembangan yang fleksibel dan iteratif.
- Amazon MemoryDB adalah layanan basis data dalam memori yang tahan lama. Amazon MemoryDB for Redis memberikan latensi baca dan tulis mikrodetik untuk performa yang sangat cepat.
- Amazon Neptune adalah layanan basis data grafik terkelola penuh untuk membangun dan menjalankan aplikasi grafik performa tinggi.
- Amazon OpenSearch Service dibuat khusus untuk menyediakan visualisasi yang hampir waktu nyata dan analitik data yang dihasilkan mesin.
Mulai menggunakan basis data relasional dan non-relasional di AWS dengan membuat akun sekarang juga.
