Projeto lógico de bancos de dados NOSQL documento a partir de esquemas conceituais entidade-relacionamento estendido (EER)

• Main Author: Lima, Claudio de
• Other Authors: Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Informática; Computação; Banco de dados; Projeto lógico digital; Banco de dados não relacionais; Modelagem conceitual (Computação)
• Online Access: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/167633

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2016 === Made available in DSpace on 2016-09-20T04:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339905.pdf: 3424611 bytes, checksum: 5f5f32718788fb7e712cf1dca8dd9d4e (MD5) Previous issue date: 2016 === O movimento denominado NoSQL surge como tendência para solucionar os desafios inerentes às necessidades atuais de gerenciamento de dados na nuvem, como o tratamento de grandes volumes de dados, a escalabilidade horizontal e o suporte a modelos flexíveis de armazenamento de dados. A organização dos dados em BDs NoSQL requer significativas decisões de projeto, uma vez que afetam requisitos como escalabilidade, desempenho e consistência. Embora BDs NoSQL não requeiram um esquema padrão associado aos dados, eles são categorizados por modelos de dados. O presente trabalho está inserido nesta problemática e propõe uma abordagem para projeto lógico de BDs NoSQL que seguem o modelo de dados de documento. Este modelo é flexível quanto ao suporte a dados e apropriado para aplicações Web, e a abordagem define processos que convertem modelagens conceituais para representações lógicas adequadas e eficientes, para fins de manipulação correta, armazenamento e acesso a dados na nuvem. A proposta é constituída por regras de conversão capazes de transformar cada um dos construtores do modelo conceitual Entidade-Relacionamento Estendido (EER) em uma representação lógica para BDs NoSQL da categoria documento. Um processo de conversão EER-NoSQL automático é proposto, com a finalidade de ordenar a aplicação das regras na produção de um esquema NoSQL documento que tenta evitar a redundância de dados e, ao mesmo tempo, procura gerar uma representação bem estruturada das informações modeladas pelo projeto conceitual. A consideração de informações relativas à principal carga estimada para o BD que está sendo modelado produz esquemas NoSQL documento otimizados. O estudo de caso apresentado demonstra o ganho obtido por documentos conformados a estes esquemas, no tempo de ocupação diário do sistema, para a execução das operações mais frequentes do BD.<br> === Abstract: The movement called NoSQL comes as a tendency to address the challenges related to the management of data in the cloud, like the processing of large volumes of data, the horizontal scalability and the support for flexible forms of data storage. Data organization on NoSQL databases (DBs) requires significant design decisions, since they affect requirements such as scalability, performance and consistency. Although NoSQL DBs do not require a default schema associated with the data, they are categorized by data models. This work addresses this problem by proposing an approach for the logical design of NoSQL document DBs that follows the document data model. This data model is flexible in terms of data support and suitable for Web applications, and the approach defines processes that convert a conceptual modeling for proper and efficient logical representations aiming at the correct handling, storage and access to data in the cloud. Out proposal consists of conversion rules that transform each one of the concepts of the Extended Entity-Relationship (EER) conceptual model to a logical representation in a NoSQL DB of the document category. An automatic conversion process EER-NoSQL is proposed with the purpose to order the execution of the rules for generating a NoSQL document schema that tries to avoid data redundancy and, at the same time, tries to generate a well-structured representation of the conceptual schema information. Additionally, our methodology considers the information workload for the DB being modeled in order to produce an optimized NoSQL document schema. A case study presented in this work shows the efficiency improvement obtained, in terms of accessing time, for documents that respects the generated logical schemas, on considering the frequent DB operations.