DB - SQL vs NOSQL

 

SQL vs NOSQL

웹 앱을 개발 할 때, 데이터베이스를 선택하는데 있어서 고민하게 된다.

* MySQL 과 같은 SQL 을 사용할 까 아니면 MongoDB 와 같은 NOSQL 을 사용할 까?

 

보통 Spring 에서 개발 할 때는 MySQL 을, Node.js 에서는 MongoDB 를 주로 사용한다.

하지만 그냥 단순히 프레임워크에 따라 결정하는 것이 아니다. 프로젝트를 진행하기에 앞서 적합한 데이터베이스를 택해야 한다.

 

그렇다면 둘의 차이점을 알아보자.

 

 

SQL (관계형 DB)

SQL 을 사용하면 RDBMS 에서 데이터를 저장, 수정, 삭제 및 검색할 수 있다.

관계형 데이터베이스는 핵심적인 두 가지 특징이 있다.

- 데이터는 정해진 데이터 스키마에 따라 테이블에 저장된다.

- 데이터는 관계를 통해 여러 테이블에 분산된다.

 

데이터는 테이블에 레코드로 저장되는데, 각 테이블마다 명확하게 정의된 구조가 있다.

해당 구조는 필드의 이름과 데이터의 유형으로 정의된다.

따라서 스키마를 준수하지 않은 레코드는 테이블에 추가할 수 없다.

즉, 스키마를 수정하지 않는 이상은 정해진 구조에 맞는 레코드만 추가가 가능한 것이 관계형 데이터베이스의 특징 중 하나이다.

 

또한, 데이터의 중복을 방지하기 위해 '관계' 를 이용한다.

user_id 와 product_id 를 참조하여 주문 내역을 저장해두는 방식의 테이블 연관관계 설정

 

하나의 테이블에서 중복 없이 하나의 데이터만을 관리하기 때문에, 다른 테이블에서 부정확한 데이터를 다룰 위험이 없어지는 장점이 있다.

 

 

NOSQL (비관계형 DB)

말 그대로 관계형 DB 의 반대이다. 스키마도 없고 관계도 없다.

 

NoSQL 에서는 레코드를 문서(documents) 라고 부른다.

여기서 SQL 과 핵심적인 차이가 있는데, SQL 은 정해진 스키마를 따르지 않으면 데이터 추가가 불가능한데 반해서, NoSQL 은 다른 구조의 데이터를 같은 컬렉션에 추가하는 것이 가능하다.

 

문서(documents) 는 Json 과 비슷한 형태를 하고 있다.

관계형 데이터베이스 처럼 여러 테이블에 데이터를 나누어 담지 않고, 관련 데이터를 동일한 컬렉션에 넣는다.

따라서 위 그림에서 처럼 Orders, Users, Products 테이블로 나눈것을 NoSQL 에서는 Orders에 한꺼번에 포함해서 저장하는 것이 가능하다.

 

따라서 여러 테이블에 조인할 필요 없이 이미 필요한 모든 것을 갖춘 문서를 작성하는 것이 NoSQL 이다.

(NoSQL 에는 조인이라는 개념이 존재하지 않는다.)

 

그러면 조인하고 싶을 때 NoSQL 은 어떻게 할 까?

- 컬렉션을 통해 데이터를 복제하여 각 컬렉션 일부분에 속하는 데이터를 정확하게 산출하도록 한다.

하지만 이러면 데이터가 중복되어 서로 영향을 줄 위험이 있다.

따라서 조인을 잘 사용하지 않고 자주 변경되지 않는 데이터일 때 NoSQL 을 쓰면 상당히 효율적이다.

 

 

확장 개념

두 데이터베이스를 비교할 때 중요한 Scaling 개념도 존재한다.

데이터베이스 서버의 확장성은 '수직적' 확장과 '수평적' 확장으로 나누어진다.

- 수직적 확장 : 단순히 데이터베이스 서버의 성능을 향상시키는 것(예시 : CPU 업그레이드)

- 수평적 확장 : 더 많은 서버가 추가되고 데이터베이스가 전체적으로 분산됨을 의미

(하나의 데이터베이스 에서 작동하지만 여러 호스트에서 작동할 수 있다.)

 

데이터 저장 방식으로 인해 SQL 데이터베이스는 일반적으로 수직적 확장만 지원한다.

- 수평적 확장은 NoSQL 데이터베이스 에서만 가능하다.

 

 

SQL vs NOSQL 장/단점

SQL 장점

- 명확하게 정의된 스키마, 데이터 무결성 보장

- 관계는 각 데이터를 중복없이 한번만 저장한다.

 

SQL 단점

- 유연성이 덜 하다. 데이터 스키마를 사전에 계획하고 알려야 한다.(나중에 수정하기 힘들다)

- 관계를 맺고 있어서 조인문이 많은 복잡한 쿼리가 만들어질 수 있다.

- 대체로 수직적 확장만 가능하다.

 

NOSQL 장점

- 스키마가 없어서 유연하다. 언제든지 저장된 데이터를 조정하고 새로운 필드의 추가가 가능하다.

- 데이터는 애플리케이션이 필요로 하는 형식으로 지정된다. 데이터를 읽어오는 속도가 빨라진다.

- 수직 및 수평 확장이 가능해서 애플리케이션이 발생시키는 모든 읽기/쓰기 요청 처리가 가능하다.

 

NOSQL 단점

- 유연성으로 인해 데이터 구조 결정을 미루게 될 수 있다.

- 데이터 중복을 계속 업데이트 해야 한다.

- 데이터가 여러 컬렉션에 중복되어 있기 때문에 수정 시 모든 컬렉션에서 수행해야 한다.

(SQL 에서는 중복 데이터가 없으므로 한번만 수행이 가능하다.)

 

 

SQL 데이터베이스 사용이 더 좋은 경우

- 관계를 맺고 있는 데이터가 자주 변경되는 애플리케이션의 경우

: NoSQL 에서는 여러 컬렉션을 모두 수정해야 하기 때문에 비효율적이다.

- 변경될 여지가 없고, 명확한 스키마가 사용자와 데이터에게 중요한 경우

 

NOSQL 데이터베이스 사용이 더 좋은 경우

- 정확한 데이터 구조를 알 수 없거나 변경/확장 될 수 있는 경우

- 읽기를 자주 하지만, 데이터 변경은 자주 없는 경우

- 데이텁베이스를 수평으로 확장해야 하는 경우(막대한 양의 데이터를 다뤄야 하는 경우)

 

 

하나의 제시 방법이지 완전한 정답이 정해져 있는 것은 아니다.

SQL 을 선택해서 복잡한 JOIN 문을 만들지 않도록 설계하여 단점을 없앨 수도 있고

NOSQL 을 선택해서 중복 데이터를 줄이는 방법으로 설계해서 단점을 없앨 수도 있다.

 

 

 

참고 : https://gyoogle.dev/blog/

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