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

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.FACEPECurrent computational perspectives, especially from the Internet, have created new demands on data handling that are increasing in volume, diversity and dynamism. This has caused some problems in commercial applications due to the mismatch of the growing requests and the current data structures adopted. A proposal to address this challenge is the use of the so-called NoSQL database systems, that differ from systems based on the Relational Model for enabling the implementation of more flexible structures. However, most commercial databases are designed in relational structures, and the migration of such databases to other models requires great effort from designers because of the existing differences and lack of automation in this process. Thus, development teams are often faced with this fact and need to develop data conversion solutions of Relational Model to these new structures. However, some of these solutions are specific to each data structure, and is not replicable in other situations and databases. In this sense, this work presents a conversion approach from relational data structures to NoSQL systems. It compares the relational model data structures with four NoSQL approaches (Key-value, Columns, Documents and Graphs), generating a set of structural correspondences and conversion rules from the relational model to NoSQL approaches. The work included the development of a prototype tool that implements the conversion between relational to NoSQL databases based on documents (MongoDB). Finally, this work presents experiments that indicate the consistency of the results of queries executed on the mentioned systems