¿Qué es una base de datos NoSQL?

Hay cinco tipos principales de bases de datos NoSQL: 

Las bases de datos de documentos, también denominadas "bases de datos orientadas a documentos" o "almacenes de documentos", se utilizan para almacenar y consultar datos semiestructurados. Los datos se almacenan en un documento similar a JSON que se parece a los objetos de datos que los desarrolladores usan en el código de las aplicaciones, lo que facilita la creación y la actualización de aplicaciones sin hacer referencia a un esquema principal. Las bases de datos de documentos se suelen utilizar para plataformas de blogs, comercio electrónico, analíticas en tiempo real y sistemas de gestión de contenido.

Las bases de datos de pares clave-valor, también denominadas "almacenes de pares clave-valor", son el tipo de base de datos NoSQL más sencillo. Los datos se almacenan en una estructura de pares clave-valor, en la que una clave única se empareja con un valor, como una cadena, un número, un valor booleano u objetos complejos. Puedes utilizar la clave para almacenar o recuperar su valor asociado. Los almacenes de pares clave-valor suelen utilizarse para preferencias de usuario, carritos de la compra y perfiles de usuario en aplicaciones web.

Las bases de datos orientadas a columnas, también denominadas "almacenes de columnas anchas", almacenan y leen datos en filas, y se organizan como un conjunto de columnas. Aunque son similares al formato tabular de las bases de datos relacionales, los nombres y el formato de las columnas en los almacenes de columnas anchas pueden variar de una fila a otra en una sola tabla. Estas bases de datos son óptimas para casos prácticos de analíticas, en los que es posible que tengas que hacer consultas en columnas específicas de una base de datos y agregar el valor de una columna determinada rápidamente. Los almacenes de columnas anchas suelen utilizarse para catálogos, detección de fraudes y motores de recomendaciones.

Las bases de datos gráficas organizan los datos como nodos en un gráfico y se centran en las relaciones entre los elementos de datos. Las conexiones entre nodos, denominadas "ramas", se almacenan como elementos de primera clase, lo que permite hacer representaciones más detalladas de las relaciones de datos y, al mismo tiempo, disfrutar de un almacenamiento y una navegación más sencillos. Las bases de datos gráficas se utilizan con mayor frecuencia en sistemas que mapean relaciones, incluidas plataformas de redes sociales, sistemas de reserva, sistemas de detección de fraudes y aplicaciones de logística.

Las bases de datos en memoria almacenan datos en la memoria para ofrecer una latencia muy baja en las aplicaciones en tiempo real. Redis y Valkey son ejemplos de bases de datos NoSQL en memoria. Las bases de datos en memoria se suelen usar para el almacenamiento en caché, la mensajería, el streaming y las analíticas en tiempo real.

Las funciones NoSQL son exclusivas de la base de datos que elijas. Sin embargo, suelen tener varias cualidades generales similares: 

• Siguen esquemas flexibles que no requieren que determines ni declares un esquema fijo para tus datos, por lo que son ideales para los datos semiestructurados y no estructurados.
• Se escalan horizontalmente, mediante distribuciones de intervalos o de hash, en lugar de tener que depender del escalado vertical para añadir capacidad.
• Están optimizadas para modelos de datos y patrones de cargas de trabajo específicos, como pares clave-valor, columnas anchas o en memoria.
• Suelen mostrar coherencia en algún momento posterior (por ejemplo, un modelo de coherencia retardada) en lugar de seguir las propiedades ACID (atomicidad, coherencia, aislamiento y durabilidad) más estrictas de las bases de datos relacionales y SQL.
• Por lo general, no admiten transacciones de fragmentos cruzados ni modos de aislamiento flexibles.

Estas funciones hacen que las bases de datos no relacionales sean ideales para las aplicaciones que requieren grandes escalas, fiabilidad, alta disponibilidad y cambios de datos frecuentes.

Aunque las bases de datos NoSQL han ganado mucha popularidad en los últimos años, su uso presenta algunos inconvenientes en comparación con las bases de datos relacionales. Todavía son relativamente nuevas y pueden carecer de la madurez de las bases de datos relacionales. En general, las bases de datos NoSQL ofrecen menos experiencia de desarrollo, menos herramientas y productos, y menos asistencia en caso de que surjan problemas sin documentar. 

Además, no tienen un mismo idioma como SQL: cada base de datos puede tener su propio lenguaje para consultar y gestionar datos. Estos lenguajes suelen ser similares, pero no totalmente compatibles con el estándar SQL.

En muchos casos, las bases de datos NoSQL carecen de protecciones de integridad de datos y de un alto nivel de coherencia de datos estándar en las bases de datos SQL. Sin embargo, hay algunas, como Firestore y MongoDB Atlas, que sí admiten las transacciones ACID.

Las bases de datos NoSQL no suelen ser una buena opción para aplicaciones que ejecutan consultas y combinaciones complejas. La gestión de índices y consultas en varios nodos podría ser lenta y no devolver resultados coherentes.

No obstante, los modelos de coherencia retardada son suficientes para la mayoría de los casos prácticos de NoSQL, en los que no importa un pequeño retraso de milisegundos. Para muchas aplicaciones, la alta disponibilidad y la velocidad compensan con creces la necesidad de una sólida coherencia a nivel mundial. 

Entonces, ¿por qué las empresas utilizan bases de datos NoSQL no relacionales para algunas aplicaciones, pero se centran en bases de datos SQL relacionales para otras? Elegir la base de datos adecuada suele depender de tu caso concreto. A continuación, te indicamos cuándo usar SQL frente a NoSQL.

Las bases de datos SQL destacan en la gestión de datos estructurados y relacionales, y de consultas complejas. Las bases de datos SQL son compatibles con ACID, por lo que son adecuadas para la información de transacciones.

Casos prácticos de SQL:

• Transacciones financieras
• Análisis de datos sanitarios 
• Información de clientes y transacciones

Las bases de datos NoSQL destacan en los casos prácticos que requieren un gran número de usuarios distribuidos por todo el mundo para ofrecer experiencias muy personalizadas. Estas aplicaciones interactivas ofrecen un mejor servicio con la agilidad de las bases de datos NoSQL. 

Las bases de datos NoSQL dan prioridad a la alta disponibilidad, ofrecen un rendimiento constante, escalan horizontalmente de forma rápida y sin periodos de inactividad, y pueden gestionar grandes volúmenes de diferentes tipos de datos. 

Estas funciones de las bases de datos NoSQL hacen que las bases de datos no relacionales sean ideales para aplicaciones que requieren una gran escala, fiabilidad y una alta disponibilidad.

Entre los usos de NoSQL más habituales se incluyen los siguientes: 

• Aplicaciones móviles, web y del Internet de las cosas
• Aplicaciones web en tiempo real
• Personalización, recomendaciones y experiencias de cliente en tiempo real
• Gestión de inventario y catálogos
• Detección de fraudes y autenticación de identidades 
• Tecnología publicitaria