NoSQL

기본 정보

• 명칭: NoSQL
• 영문명: Not Only SQL
• 한글명: 비관계형 데이터베이스
• 분류: 데이터베이스 관리 시스템
• 주요 용도: 대용량 데이터 및 비정형 데이터 저장
• 관련 주제: #NoSQL #MongoDB #Redis #Database #백엔드

개요

NoSQL(Not Only SQL)은 관계형 테이블 구조(RDBMS)를 사용하지 않고 다양한 형태의 데이터를 저장하는 데이터베이스 시스템이다.

JSON 문서(Document), Key-Value, Column, Graph 등 여러 구조를 지원하며, 높은 확장성과 빠른 성능을 제공한다.

SNS, 채팅 서비스, 로그 시스템, IoT, AI, 빅데이터 플랫폼 등에서 많이 활용된다.

NoSQL 구조

Application

↓

NoSQL DB

↓

Document

Key-Value

Column

Graph

↓

Storage

주요 특징

• 스키마가 유연함
• 수평 확장(Scale Out)에 유리
• 대용량 데이터 처리
• 빠른 읽기/쓰기 성능
• 비정형 데이터 저장 가능
• JSON 기반 저장 지원

NoSQL 종류

Document Database

문서(JSON) 형태로 데이터를 저장한다.

대표 제품

• MongoDB
• CouchDB

Key-Value Database

Key와 Value 형태로 데이터를 저장한다.

대표 제품

• Redis
• Riak

Column Database

컬럼 단위로 데이터를 저장한다.

대표 제품

• Cassandra
• HBase

Graph Database

노드와 관계를 저장하는 데이터베이스이다.

대표 제품

• Neo4j
• Amazon Neptune

Document 구조

{
  "_id": 1,
  "name": "홍길동",
  "age": 30,
  "skills": [
    "PHP",
    "Python"
  ]
}

객체 안에 배열과 객체를 자유롭게 포함할 수 있다.

Key-Value 구조

user:1

↓

{

"name":"홍길동"

}

캐시 시스템에서 많이 사용된다.

RDBMS와 비교

ACID vs BASE

ACID

• Atomicity
• Consistency
• Isolation
• Durability

데이터 일관성을 중요하게 생각하는 방식이다.

BASE

• Basically Available
• Soft State
• Eventual Consistency

높은 가용성과 확장성을 우선하는 방식이다.

MongoDB 예제

데이터 추가

db.users.insertOne({

  name:"홍길동",

  age:30

})

조회

db.users.find()

수정

db.users.updateOne(

{_id:1},

{$set:{age:31}}

)

삭제

db.users.deleteOne(

{_id:1}

)

Redis 예제

저장

SET user:1 홍길동

조회

GET user:1

삭제

DEL user:1

Scale Out

Server1

+

Server2

+

Server3

↓

Cluster

여러 서버를 추가하여 성능을 향상시킬 수 있다.

대표 활용 분야

• SNS
• 채팅 서비스
• 로그 분석
• IoT
• AI 플랫폼
• 캐시 서버
• 추천 시스템
• 빅데이터 처리

장점

• 높은 확장성
• 빠른 성능
• 유연한 데이터 구조
• JSON 저장 가능
• 대용량 데이터 처리에 적합
• 클라우드 환경에 적합

단점

• JOIN 기능 제한
• 데이터 중복 가능성
• 복잡한 트랜잭션 처리에 불리
• 제품마다 쿼리 문법이 다름
• 관계형 데이터 관리에는 비효율적일 수 있음

RDBMS를 선택하는 경우

다음과 같은 상황에서는 RDBMS가 적합하다.

• 금융 시스템
• 회계 시스템
• ERP
• 주문 관리
• 재고 관리
• 데이터 무결성이 중요한 서비스

NoSQL을 선택하는 경우

다음과 같은 상황에서는 NoSQL이 적합하다.

• 실시간 채팅
• 캐시 서버
• 로그 저장
• SNS
• 대용량 이벤트 데이터
• AI 데이터 저장
• IoT 플랫폼

실무 메모

실무에서는 다음과 같은 방식이 권장된다.

• RDBMS와 NoSQL을 함께 사용하는 Hybrid 구조 고려
• Redis는 캐시 용도로 활용
• MongoDB는 JSON 데이터 저장에 적합
• 데이터 중복을 고려한 설계
• 샤딩(Sharding) 적용 검토
• 복제(Replication) 구성
• 백업 정책 수립
• 모니터링 시스템 구축
• 인덱스 최적화
• TTL(Time To Live) 기능 활용

NoSQL과 함께 사용하는 기술

• MongoDB
• Redis
• RDBMS
• DBMS
• JSON
• REST API
• Node.js
• Python
• Docker
• Kubernetes

대표 관리 도구

• MongoDB Compass
• Redis Insight
• Studio 3T
• Robo 3T
• NoSQLBooster

관련 문서

• RDBMS
• DBMS
• 데이터베이스
• MongoDB
• Redis
• JSON
• REST API
• Docker
• Kubernetes
• 빅데이터

출처

• MongoDB 공식 문서
• Redis 공식 문서
• NoSQL 관련 기술 문서