NOSQL vs SQL

🌟MongoDB를 사용한 이유

우리 프로젝트에서 NOSQL에 해당하는 MongoDB 를 사용했다. 실시간 통신이 많아서 빠른 Data 조회 속도가 필요했기 때문이다. 또한 MongoDB 는 위치기반의 데이터 관련 쿼리를 지원하기 때문에 위치기반 애플리케이션인 우리 앱에 적합하고 판단했다. 그렇다면 SQL과 NOSQL의 특징과 차이점을 무엇일까?

⁉️ SQL?

구조화된 쿼리 언어 (Structured Query Language) 로서 특정 유형의 데이터 베이스와 상호 작용하는 데 사용되는 쿼리 언어입니다.

SQL의 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 정해진 스키마(구조)에 따라서 데이터 베이스를 테이블에 저장
• 데이터는 관계를 통해서 연결되고 여러 개의 테이블에 분산되어 저장

첫 번째는 엄격한 스키마인데 데이터를 테이블에 레코드 형태로 저장하고 테이블은 명확하게 정의된 구조가 존재합니다. 관계형 데이터 베이스에서는 스키마를 준수하지 않는 레코드를 추가할 수 없습니다.

⁉️스키마란? 스키마는 데이터 베이스의 구조와 제약조건에 관해 전반적인 명세를 기술한 것입니다. 바로 개체의 특성을 나타내는 속성과, 속성의 집합으로 이루어진 개체, 개체 사이에 존재하는 관계, 이들이 유지해야 하는 제약조건을 기술한 것이죠.

두 번째는 관계입니다. 관계를 기반으로 데이터를 여러 개의 테이블에 나누어서 데이터들의 중복을 피할 수 있습니다. 즉 하나의 테이블에서 중복 없이 하나의 데이터만 관리하기 때문에 테이블에서 부정확한 데이터를 다룰 위험이 없어지는 거죠.

⁉️ NoSQL?

NoSQL 은 비 관계형 데이터 베이스로 SQL 과는 반대되는 접근 방식을 따른다고 생각하시면 됩니다.

monggose 같은 ORM을 사용하면 스키마나 관계를 사용할 수도 있지만 기본적으로 NoSQL의 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 스키마가 존재하지 않습니다
• 관계가 없습니다.

SQL 가 정해진 스키마에 따라 데이터를 추가해야 한다면 NoSQL 은 다른 구조의 데이터를 같은 컬렉션에 추가할 수 있습니다. 여기서 컬렌션은 SQL 의 테이블이라고 생각하시면됩니다. 마찬가지로 SQL 의 레코드(튜플) 은 NoSQL 에서 Document 라고 생각하시면 됩니다.

스키마가 없기 때문에 유연하게 데이터를 조정하고 새로운 필드가 추가된 데이터를 추가 할 수 있습니다. 또한 관련된 데이터를 동일한 컬렉션에 넣기 때문에 관계형 데이터 베이스처럼 조인할 필요가 없습니다. 실제로 NoSQL 에는 조인이라는 개념이 존재하지도 않습니다.

다만 데이터가 중복될 수 있어 불안정한 측면이 있기 때문에 특정 데이터를 같이 사용하는 모든 컬렉션에서 똑같은 데이터 업데이트를 수행되도록 해야 하죠. 그렇기 때문에 자주 변경되지 않는 데이터가 NoSQL에 적합합니다.

⁉️수직적 확장과 수평적 확장

수직 확장이란?

데이터 베이스 서버의 성능을 향상하는 것입니다. CPU, RAM을 업그레이드하는 것이죠. 거대한 헐크 혼자서 일을 한다고 생각하면 됩니다.

수평 확장이란?

더 많은 서버를 추가하여 데이터 베이스가 전체적으로 분산되는 것을 의미합니다. 다수의 작은 미니언이 일을 한다고 생각하시면 됩니다.

SQL 은 데이터가 스키마, 관계 기반으로 저장되기 때문에 수직적 확장만을 지원합니다. 수평적 확장은 NoSQL에서 가능합니다. NoSQL 데이터 베이스는 샤딩을 기본적으로 지원하므로 여러 서버에서 데이터 베이스를 쉽게 분리할 수 있기 때문에 수평 확장에 유리합니다.

⁉️샤딩?

관계형 데이터베이스에서 대량의 데이터를 처리하기 위해서 데이터를 파티셔닝 하는 기술인데요. 샤딩은 DBMS 레벨에서 데이터를 나누는 것이 아니고 데이터베이스 자체를 분할하는 방식입니다. 간단하게 예를 들면, 현재 운영 중인 서비스가 해외로도 진출을 하게 되어서 더 큰 데이터 베이스가 필요하게 되면 이때 한국 유저의 정보는 A 데이터 베이스를 이용하고 유럽 쪽의 데이터베이스는 B 데이터 베이스에 저장하는 것이죠.

⁉️속도

NOSQL 은 SQL과 다르게 관련된 데이터를 같이 저장하므로 조인이 필요 없고 ACID를 보장하는데 시간을 투자하지 않으므로 속도면에서 빠르게 됩니다.

✏️요약

SQL의 장점은 명확하게 정의된 스키마가 존재하기 때문에 데이터 무결정을 보장하고 관계가 존재하기 때문에 각데이터를 중복없이 저장하게됩니다. 반면에 SQL 의 단점은 구조화된 스키마의 필요성으로 상대적으로 덜 유연하고 잦은 JOIN은 데이테 베이스의 성능에 영향을 줍니다. 또한 수평적 확장이 어렵고 수직확장만 가능하기 때문에 더 이상 성능 향상을 할 수 없는 한계에 직면하게 됩니다.

NOSQL 은 스키마가 없기 때문에 새로운 데이터, 필드를 추가하는데 자유롭습니다. 데이터는 애플리케이션이 필요로 하는 형식으로 저장되기 때문에 데이터를 조회 속도가 빠르고 수직/수평 확장 둘 다 가능합니다. 반면에 NOSQL에 단점은 데이터가 자유롭게 추가가 가능하기 때문에 데이터 업데이트 시 중복되어 저장되어 있는 데이터를 똑같이 업데이트해줘야 합니다.

🌟결론

사용자와 데이터에게 명확한 스키마가 중요하고 데이터 베이스 구조가 변경될 여지가 없는 경우, 관계를 맺고 있는 데이터가 자주 변경되는 경우에는 SQL을 사용하는 것이 유리하다고 생각이 됩니다.

반면에 데이터 구조가 변경, 확장에 가능성이 존재하고 데이터의 수정보다는 읽기 작업이 많이 일어나고 막대한 양의 데이터를 다뤄야 해 수평 확장이 필요한 경우에는 NOSQL을 사용하는 것이 유리하다고 생각이 됩니다.