NoSQL-Datenbanken – Aufbau, Möglichkeiten und Grenzen

Problemstellung
Das World Wide Web ist ein Bereich in dem Entwicklungen schnell überholt sind. Das Internet ist einer der rasantesten Bereiche was die Veränderung betrifft. Tagtäglich entstehen neue Probleme für die schnellstmöglich eine Lösung gefunden werden muss, um den Wachstum und die Weiterentwicklung nicht zu bremsen.
Ein besonders wichtiges Thema, welches auch zukünftig immer mehr in den Vordergrund rückt, ist das drastisch ansteigende Datenvolumen. Das Analyseunternehmen IDC prognostiziert, dass der voraussichtliche Umfang der weltweiten Datensphäre im Jahr 2025 auf kolossale 163 Zettabyte (ZB) anwachsen wird. Das bedeutet eine Verzehnfachung der Datenmenge gegenüber dem Jahr 2016. 
Ein grundlegendes Problem von relationalen Datenbanken, die große Datenmengen indizieren liegt darin, dass sie bei steigendem Mengenaufkommen zwangsläufig immer langsamer werden, was für Firmen ein größeres Problem darstellt, da sie eine schnelle Verfügbarkeit von Daten benötigen. Dadurch, dass Daten in unterschiedlichsten Formaten vorliegen, passen diese auf den ersten Blick nicht in das relationale Raster der SQL-Datenbanken. Eine Umstellung auf NoSQL- Datenbanken kann hier Abhilfe schaffen, da diese eine höhere Geschwindigkeit aufweisen und keinerlei Struktur unterliegen.

Ziel und Aufgabe der Arbeit
Die Datenbankwelt reorganisiert sich derzeit stark und dass trotz der damaligen Datenexplosion durch das WEB2.0. In der Informatik ist NoSQL einer der Bereiche, der sich derzeit am rasantesten entwickelt. Dadurch ist es besonders schwer Bücher zu diesem Thema zu finden, da sich die API des Produktes höchstwahrscheinlich bis zum Abschluss eines Kapitels verändert hat. Aus diesem Grund wird in dieser Projektarbeit auch auf die allgemeinen Grundlagen Theorien und Techniken von NoSQL-Datenbanken eingegangen.
Ziel dieser Arbeit ist es, den praktischen Einsatz von NoSQL-Systemen zu erläutern, deren grundlegenden Aufbau darzustellen und die Möglichkeiten sowie Grenzen anhand eines jeweiligen Konzeptes aufzuzeigen. Zu Beginn der Projektarbeit soll eine Einführung in die Grundlagen von NoSQL Datenbanken gegeben werden, um die für die anschließende Ausarbeitung notwendigen Begriffe verständlich zu machen. Nachdem der Begriff NoSQL genauer erklärt wurde, werden grundlegende Konzepte vorgestellt, welche im NoSQL-Umfeld eingesetzt werden. Im weiteren Verlauf werden die vier verbreitetsten Datenbanktypen erläutert und jeweils ein Vertreter erörtert.