SQL, NoSQL e NewSQL: vantaggi e svantaggi

NewSQL: caratteristiche principali

I database NewSQL nascono per superare le limitazioni dei database SQL e NoSQL e offrono i vantaggi di entrambi i mondi. Sebbene esistano variazioni tra le implementazioni specifiche, ci sono alcune caratteristiche chiave che definiscono NewSQL e lo distinguono dalle altre tecnologie di database.

Scalabilità orizzontale e prestazioni elevate

Come NoSQL, NewSQL supporta la scalabilità orizzontale, il che significa che può gestire set di dati in crescita e carichi di lavoro impegnativi, spesso superando le capacità di scalabilità dei tradizionali RDBMS. NewSQL raggiunge inoltre elevate velocità di transazione, fondamentale per i carichi di lavoro OLTP (Online Transaction Processing). Questo si ottiene utilizzando tecniche come l’elaborazione in memoria, l’archiviazione orientata alle colonne e le architetture distribuite.

Conformità ACID

A differenza dei database NoSQL, NewSQL mantiene le proprietà ACID (Atomicità, consistenza, isolamento, durabilità). In pratica, questo significa che:

• le transazioni siano trattate come unità singole, assicurando che siano completate integralmente o non avvengano affatto;
• i dati rimangano in uno stato valido e coerente prima, durante e dopo le transazioni;
• le transazioni simultanee non interferiscono tra loro, mantenendo l’integrità dei dati;
• una volta completata una transazione, le modifiche apportate ai dati siano permanenti e sopravvivano a eventuali arresti anomali del sistema.

Supporto SQL

NewSQL utilizza SQL come linguaggio di query principale, semplificando l’adozione per gli sviluppatori abituati a lavorare con database relazionali e consentendo una più facile migrazione delle applicazioni esistenti.

Architettura distribuita

I dati vengono distribuiti su più nodi o server per fornire scalabilità, resilienza e disponibilità. Questa natura distribuita consente a NewSQL di gestire grandi quantità di dati e traffico, poiché i nodi possono operare in parallelo per gestire le richieste. In caso di fallimento di un nodo, gli altri continuano a funzionare, garantendo alta disponibilità e una tolleranza elevata ai guasti.

Architettura semplificata

Molti sistemi NewSQL sono progettati per semplificare l’architettura rispetto ai tradizionali RDBMS, riducendo l’ingombro e facilitando la gestione, la distribuzione e la manutenzione, soprattutto in ambienti cloud. Questa semplificazione permette di ottimizzare prestazioni e scalabilità, riducendo al contempo la complessità del sistema.

HTAP (Hybrid Transactional/Analytical Processing)

Alcune implementazioni NewSQL supportano HTAP, che consente di eseguire analisi in tempo reale su dati operativi senza la necessità di processi ETL (Extract, Transform, Load) separati. Tradizionalmente, OLTP e OLAP (Online Analytical Processing) vengono eseguiti su database distinti a causa delle diverse esigenze di carico di lavoro. NewSQL colma questo divario, permettendo sia l’elaborazione delle transazioni sia le query analitiche sullo stesso set di dati, offrendo così informazioni tempestive e data-driven.

Queste caratteristiche sono fondamentali per le applicazioni che richiedono un’elevata integrità dei dati, come i sistemi finanziari e di gestione degli ordini, in cui anche piccoli errori di dati possono avere conseguenze significative. NewSQL garantisce che le transazioni vengano eseguite in modo affidabile e mantengano l’integrità dei dati, anche in ambienti distribuiti e scalabili.

Casi d’uso specifici per i database NewSQL

I database NewSQL sono un’ottima soluzione per specifici casi d’uso in cui sono richieste sia un’elevata scalabilità, sia la garanzia di consistenza ACID. A differenza dei database SQL e NoSQL, i sistemi NewSQL riescono a soddisfare esigenze complesse in settori che richiedono transazioni rapide e sicure su larga scala.

Un esempio tipico è l’elaborazione di Online Transaction Processing (OLTP), dove NewSQL gestisce un numero elevato di transazioni simultanee con bassa latenza, rendendolo ideale per applicazioni come l’elaborazione di ordini online, piattaforme di gioco e sistemi finanziari.

Inoltre, i database NewSQL si distinguono per la capacità di supportare l’analisi in tempo reale su dati transazionali grazie alla tecnologia HTAP (Hybrid Transactional/Analytical Processing). Questa caratteristica elimina la necessità di processi ETL (Extract, Transform, Load) e permette l’analisi diretta dei dati transazionali per applicazioni come il monitoraggio delle frodi o la determinazione dei prezzi in tempo reale.

I database NewSQL sono poi particolarmente adatti per le applicazioni che richiedono scalabilità e integrità dei dati, come i servizi finanziari, la gestione degli inventari e le piattaforme e-commerce. Un sistema bancario, ad esempio, potrebbe utilizzare NewSQL per gestire milioni di transazioni quotidiane, mantenendo i dati finanziari accurati e coerenti.

Svantaggi e sfide di NewSQL

Nonostante i vantaggi significativi, i database NewSQL presentano alcune limitazioni che possono influenzare la loro adozione in determinati contesti. Una delle prime criticità riguarda le funzionalità limitate: rispetto ai tradizionali sistemi SQL, NewSQL potrebbe non offrire la stessa gamma di opzioni avanzate, come le stored procedure o il supporto per tipi di dati più complessi. Questo può ridurre la flessibilità in scenari che richiedono caratteristiche specifiche.

Inoltre, essendo una tecnologia relativamente giovane rispetto a SQL e NoSQL, NewSQL non ha ancora raggiunto il medesimo livello di maturità e di conseguenza il supporto della community potrebbe essere meno sviluppato. Allo stesso modo, anche la disponibilità di strumenti complementari è più limitata, cosa che potrebbe rendere l’integrazione in ambienti esistenti potenzialmente più complessa.

Un’altra sfida significativa nell’adozione di NewSQL riguarda la latenza. Sebbene questi sistemi siano progettati per garantire la scalabilità, il supporto per le transazioni distribuite e l’uso di protocolli di consenso possono introdurre ritardi, soprattutto nelle operazioni di scrittura. In contesti che richiedono una latenza estremamente bassa, NewSQL potrebbe risultare meno performante rispetto a NoSQL, che è generalmente più ottimizzato per la velocità.

Infine, la complessità di progettazione e implementazione rappresenta una barriera significativa. L’adozione di un database NewSQL richiede una profonda comprensione di concetti come le transazioni distribuite, i protocolli di consenso e le architetture distribuite.