Introducción a las bases de datos NoSQL. Sistemas de bases de datos orientados a grafos

Abstract

[ES] La gestión de datos supone un desafío cuya dificultad se ha visto incrementada en un periodo de tiempo relativamente corto. Con el nacimiento de Internet, el manejo de grandes volúmenes de información ha pasado a ser un problema y una oportunidad de negocio al mismo tiempo. En este trabajo, se realizará un recorrido sobre la evolución de las tecnologías destinadas al almacenamiento de datos. Tras ello, una visión más detallada sobre las bases de datos NoSQL aportarán un conocimiento específico sobre esta alternativa de modelado de datos empleada actualmente. Una vez conocidos el contexto en el que nos encontramos y las tecnologías disponibles, nos centramos en las bases de datos en grafo. Esta tecnología, distante de las bases de datos tradicionales, se centra en la importancia de las relaciones entre entidades a la hora de modelarlas basándose en el mundo real. De esta forma, se desarrollarán las principales características, peculiaridades y puntos fuertes de esta tecnología empleada por grandes empresas tecnológicas. Con el objetivo de poner en práctica los conocimientos adquiridos y demostrar la eficacia del modelado de datos en grafo, un ejemplo práctico real construido en Neo4j concluirá el proyecto. Mediante la representación de la infraestructura de metro de Valencia, se realizarán consultas sobre la base de datos poblada mediante el lenguaje Cypher y el uso de algoritmos específicos sobre grafos como Dijkstra. Por último, una conclusión sobre las diferentes alternativas tecnológicas disponibles pondrá punto y final al trabajo, incluyendo un punto de vista general y una reflexión subjetiva sobre el panorama actual.

[EN] Data management is a challenge whose difficulty has increased in a relatively short period of time. With the birth of the Internet, handling large volumes of information has become a problem and a business opportunity at the same time. In this work, a journey will be made on the evolution of technologies for data storage. After that, a more detailed view of NoSQL databases will provide specific knowledge about this currently used data modeling alternative. Once we know the context and the available technologies, we will focus on graph databases. This technology, distant from traditional databases, focuses on the importance of relationships between entities when modeling them based on the real world. In this way, the main characteristics, peculiarities and strengths of this technology used by large technology companies will be developed. In order to put into practice the acquired knowledge and demonstrate the effectiveness of graph data modeling, a real practical example built in Neo4j will conclude the project. Through the representation of the Valencia metro infrastructure, queries will be made on the database populated using the Cypher language and the use of specific algorithms on graphs such as Dijkstra. Finally, a conclusion on the different technological alternatives available will complete the work, including an overall point of view and a subjective thinking about the current panorama.

[CA] La gestió de dades suposa un repte la dificultat del qual s’ha vist incrementada en un període de temps relativament curt. Amb el naixement de l’Internet, el maneig de grans volúmens d’informació ha passat a ser un problema i una oportunitat de negoci alhora. En aquest treball, es realitzarà un recorregut sobre l’evolució de les tecnologies destinades a l’emmagatzematge de dades. A continuació, una visió més detallada de les bases de dades NoSQL proporcionarà un coneixement específic d’aquesta alternativa de modelat de dades utilitzada actualment. Una vegada coneguts el context en el que ens trobem i les tecnologies disponibles, ens centrem en les bases de dades en graf. Aquesta tecnologia, llunyana de les bases de dades tradicionals, es centra en la importància de les relacions entre entitats a l’hora de modelarles basant-se en el món real. D’aquesta forma, es desenvoluparan les principals característiques, peculiaritats i punts forts d’aquesta tecnologia utilitzada per grans empreses tecnològiques. Amb l’objectiu de posar en pràctica el coneixements adquirits i demostrar l’eficàcia del modelat de dades en graf, un exemple pràctic real construït en Neo4j concluirà el projecte. Mitjançant la representació de la infraestructura del metre de València, es realitzaran consultes sobre la base de dades poblada mitjançant el llenguatge Cypher i l’ús d’algoritmes específics sobre grafs com Dijkstra. Per últim, una conclusió sobre les diferents alternatives tecnològiques disponibles posarà punt i final al treball, incloent un punt de vista general i una reflexió subjectiva sobre el panorama actual.