Mapeamentos conceituais entre modelo relacional e estruturas NoSQL: um estudo de caso com documentos

Abstract

As atuais perspectivas computacionais, sobretudo vindas da Internet, têm gerado novas demandas na manipulação de dados que são cada vez maiores em volume, heterogeneidade e dinamismo. Este fato tem ocasionado alguns gargalos em aplicações no mercado devido ao descompasso das crescentes requisições e às atuais estruturas de dados adotadas. Uma proposta para enfrentar esse desafio é a utilização dos denominados sistemas de bancos de dados NoSQL que se diferenciam dos sistemas baseados no Modelo Relacional por possibilitar a implementação de estruturas mais flexíveis. Contudo, a maioria das bases de dados do mercado vem sendo projetada em estruturas relacionais, e a migração de uma base que segue o Modelo Relacional para outro requer grande esforço dos projetistas diante das diferenças existentes e falta da automatização desse processo. Assim, equipes de desenvolvimento se deparam com esse fato e necessitam desenvolver, muitas vezes, soluções de conversão dos dados do Modelo Relacional para essas novas estruturas. Porém, algumas dessas soluções são específicas para cada estrutura de dados, não sendo replicáveis em outras situações ou com outras bases de dados. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma abordagem para conversão de estruturas de dados relacionais para sistemas NoSQL. Para isso, ele compara as estruturas de dados do modelo relacional com as quatro abordagens NoSQL (Chave-valor, Colunas, Documentos e Grafos), gerando um conjunto de correspondências estruturais, e regras de conversão do modelo relacional para as abordagens NoSQL. O trabalho incluiu o desenvolvimento de um protótipo de uma ferramenta que implementa a conversão entre dados de um banco Relacional para o NoSQL baseado em documentos (MongoDB). Por fim, o trabalho mostra alguns experimentos que comprovam a consistência dos resultados de consultas executadas sobre os sistemas mencionados.