СТРУКТУРА ВИСОКОЕФЕКТИВНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ДАНИМИ NOSQL

Анотація

У статті досліджено архітектурні засади організації даних у високоефективних системах управління базами даних типу NoSQL, орієнтованих на документи. Автор аналізує структуру зберігання та обробки інформації від базових елементів – бітів і блоків – до сторінок, документів і колекцій, що формують багаторівневу модель управління даними. Показано, що документно-орієнтовані бази даних (MongoDB, RavenDB, LiteDB) забезпечують високу продуктивність і масштабованість завдяки напівструктурованому формату даних (JSON/BSON), гнучкій схемі та підтримці CRUD-операцій. Детально описано роль індексів, сторінкової організації та колекцій у підвищенні ефективності запитів і зменшенні витрат доступу до даних. Розглянуто моделі побудови індексів типу B-Tree та B-Tree+, механізми кешування, шардінгу, денормалізації та вибіркового індексування як основні методи оптимізації продуктивності. Підкреслено важливість балансу між вимогами швидкодії та надійності відповідно до принципів ACID і теореми CAP у розподілених середовищах. Порівняльний аналіз MongoDB, RavenDB і LiteDB продемонстрував відмінності у транзакційності, запитах, індексації та масштабованості, що дозволяє визначити оптимальне рішення залежно від типу застосунку. У висновках зазначено, що правильна архітектура організації даних у NoSQL-системах забезпечує високу ефективність управління великими обсягами інформації, гнучкість моделювання, надійність транзакцій і стійкість до навантажень, що є визначальними чинниками розвитку сучасних хмарних і розподілених систем зберігання даних.