nosql databases

7/17/2019 NoSQL Databases

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Bases de Datos NoSQLUNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI2015



Contenido

El Ft!o de las Bases de Datos

"o! #$ a%a!e&en

En #$ se di'e!en&ian

Q$ ele(i!

Ti%os &o)nes

*on(oDB



El Ft!o de las Bases de Datos



El Ft!o

Las bases de datos se han convertido en un producto estempresarial.

A&tal)ente las +ases de datos no se entienden &o)o ,a&e no,an e/ol&ionado as &o)o ,a e/ol&ionado el so de Inte!net

te&nolo(as s+a&entes Un )ndo 3i%e!&one&tado !e#ie!e ta)+i$n na e/ol&i4n en e

de la (!an &antidad de in'o!)a&i4n #e se (ene!a

En las +ases de datos la e/ol&i4n no te!)ina en el 6)o/i)ientSQL8Rela&ional. sino #e se ,a (estado n )o/i)iento 6No soloNoSQL



El Ft!o

Si(en sin !esol/e! los %!o+le)as de sie)%!e9

El :0; de los in'o!)es se tili<an %a!a /ol/e! a int!od&i! datos en +ases de dato

=08>0; del tie)%o se dedi&a al )anteni)iento

?08:0; se dedi&a a )antene! inte!'a&es t!ans'o!)a! datos de na +ase a ot!a

100*@ a 6%a!&,a!7 %!o(!a)as %o! e!!o!es al %asa! datos

:0; de las lneas de &4di(o s4lo )e/en datos

2080; de toda la )ano de o+!a de EEUU se dedi&a a !e&o(e!. al)a&ena!. !e&%in'o!)a&i4n *e!&adeo de +ases de datos es la

in/e!si4n del 't!o E%e!ian

6La &la/e de la (edatos e)%!esa!

inte(!a&i4n de las %de la n+

6Findin( in'o!)ation toda )a see)as eas as t%in( t,e #estion into

Goo(le o! Bin(7

6t,e need to de/elo% AData+ase *ana(e)ent sstt,at Hold )ana(e t,e)se

,)an inte!/entio

“With no disks and thus no seek delays, assembly of complex objects will

have dierent performance tradeos. I think a lot of options in physicaldatabase design will change, from indexing to compression and clusteringand re lication.” — Goetz Graefe.



"!edi&&iones



"o! Q$ A%a!e&en



De D4nde Vienen

Con los a-os. ,e)os a%!endido t$&ni&as &o)nes %a!a no!)ali<a!las. es&ala!las. tili<a!l&o)o siste)a de %e!sisten&ia %a!a al)a&ena! in'o!)a&i4n desde nest!o len(ae %!o&edo!ientado a o+etos 'a/o!ito ent!e ot!os

A%a!e&i4 la He+. el so'tHa!e &o)o se!/i&io. los se!/i&ios en la n+e los %!o+le)as de altaes&ala+ilidad

Los )odelos !ela&ionales se ada%tan %a!a ,a&e!los es&ala! %e!o se ,a&en &ada /e< )enosintiti/os a )edida #e a)enta la &o)%leidad T!i%les &d!%les OINs en &onsltas SQ

/e&es %o&o eJ&ientes. siste)as de al)a&ena)iento de !esltados en &a&,$s %a!a a&ele!a!esol&i4n de las %eti&iones e/ita! ee&ta! &ada /e< estas %esadas o%e!a&iones. son el %&ada da en )&,os %!oe&tos de so'tHa!e

Los siste)as NoSQL. a&!4ni)o de Not Onl SQL. intentan en'!enta! este %!o+le)a %!o%oniena est!&t!a de al)a&ena)iento )s /e!stil. an#e a &osta de %e!de! &ie!tas'n&ionalidades &o)o las t!ansa&&iones. o la in&a%a&idad de ee&ta! el %!od&to &a!tesiandos ta+las ta)+i$n lla)ado OIN teniendo #e !e&!!i! a la desno!)ali<a&i4n de datos

Ee)%los9 Co&,DB. *on(oDB. Ra/enDB. Neo. Cassand!a. Bi(Ta+le. Dna)o. RiaK. 3adoot!as )&,as



En Q$ Se Di'e!en&ian



En Q$ Se Di'e!en&ian

T!es di'e!en&ias %!in&i%ales9 asen&ia de es#e)a en los !e(ist!os dedatos. es&ala+ilidad ,o!i<ontal sen&illa. /elo&idad no sie)%!e es&ie!to. %es )&,os de estos siste)as an no estn sJ&iente)ente)ad!os

No eiste ACID Ato)i&it. Consisten&. Isolation. D!a+ilit &o)o en

las +ases de datos !ela&ionales. %e!o eiste BASE Basi& A/aila+ilit.So't State. E/ental Consisten& #e da &a!a&te!sti&as %a!a el )aneode datos



*odelo de Datos



*odelo de Consltas

BD orientadas a documento: %osi+ilidad de ee&ta! &onsltas &on +ase ede &a)%o dent!o del do&)ento "e!)iten ,a&e! &onsltas +asadas en ndi&Esto %e!)ite a&tali<a! !e(ist!os in&lendo no o )s &a)%os dent!o del do

BD orientadas a grafo: al)a&ena)iento o%ti)i<ado %a!a ee&ta! la na/enodos t!a/e!sals Son eJ&ientes %a!a !eali<a! &onsltas en las #e eistan !

%!oi)idad ent!e datos. no %a!a ee&ta! &onsltas (lo+ales BD clave-valor orientadas a columna: %e!)iten o+tene! a&tali<a! da

en na lla/e %!i)a!ia *odelo de &onsltas li)itado &on &ostos de desa!!olloni/el de a%li&a&i4n %a!a o'!e&e! n )odelo de &onsltas a/an<ado "o! ee)de+en se! (estionados %o! el %!o%io sa!io



*odelo de Consisten&ia

Los siste)as NoSQL t%i&a)ente )antienen /a!ias &o%ias de los datos %a!a %!o%o!&iona! esdis%oni+ilidad Estos %eden tili<a! dos ti%os de &onsisten&ia distinta ent!e los datos de s&o%ias9 &onsisten&ia &onsisten&ia e/ental

En los siste)as &onsistentes se (a!anti<a #e las es&!it!as sean in)ediata)ente /isi+les %&onsltas %oste!io!es Es%e&ial)ente tiles %a!a a%li&a&iones en las #e es indis%ensa+le #sean sie)%!e &o,e!entes Los siste)as &onsistentes %!o%o!&ionan /entaas en las es&!it!ale&t!as las a&tali<a&iones son )s &o)%leas

En los siste)as e/ental)ente &onsistentes t$!)ino de A)a<on. eiste n %e!iodo d!antodas las &o%ias de los datos estn sin&!oni<adas El ,e&,o de no tene! #e &o)%!o+a! la &olos datos en &ada na de las o%e!a&iones s%one na )eo!a i)%o!tante en el !endi)iento del siste)a. an#e %a!a ello se sa&!iJ#e la &o,e!en&ia de los datos Estos ti%os de siste)es%e&ial)ente tiles %a!a datos #e no &a)+ian a )endo. &o)o a!&,i/os ,ist4!i&os o lo(s

Las +ases de datos o!ientadas a do&)ento o (!a'o %eden se! &onsistentes o e/ental)e&onsistentes. )ient!as #e las +ases de datos &la/e/alo! o!ientadas a &ol)na son t%i&ae/ental)ente &onsistentes



A"I

La %!in&i%al 'n&ionalidad de la A"I A%%li&ation "!o(!a))in(Inte!'a&e es )antene! el dilo(o &on la +ase de datos. %a!a%ode! lle/a! a &a+o el a&&eso )ani%la&i4n de los datos

Las +ases de datos NoSQL no &entan &on n estnda!. %o! lo#e &ada +ase de datos %osee s %!o%ia A"I La )ad!e< de laA"I !e%e!&te tanto en el tie)%o &o)o en el &osto del desa!!ollode a%li&a&iones



Q$ Ele(i!



Q$ ele(i!

Cndo %ensa)os en +ases de datos !ela&ionales a&di)os &asi a los )is)osno)+!es

O!a&le *i&!oso't SQL Se!/e!. "ost(!eSQL o *SQL

"a!a n desa!!ollado! no es di'&il ele(i! ent!e n siste)a ot!o Al Jnal todo son ta+las.&ol)nas. &la/es %!i)a!ias. so+!e todo. &onsltas SQL

Cl ele(i!M Ca!a&te!sti&as /s %!e&io

"o! el lado de las NoSQL ,o eisten nas 150. nin(no ,a o+tenido toda/a la'a)a #e las +ases de datos !ela&ionales

3a /a!ias a%!oi)a&iones di'e!entes %a!a &lasiJ&a! las +ases de datos NoSQL Teo!e)aCA". &on +ase en el )odelo de datos. et&

Se &onside!a #e eisten &at!o ti%os di'e!entes9 o!ientadas a do&)entos. o!ientadas a&ol)nas. de &la/e/alo! en (!a'o



Q$ Ele(i!

Teo!e)a %a!a siste)as dist!i+idos lla)ado CA". E!i& B!eHe! E%li&a #e ,a +si&os en los siste)as dist!i+idos9

Consisten&ia Se !eJe!e a la inte(!idad de la in'o!)a&i4n Todos los nodos del siste)a /in'o!)a&i4n en todo )o)ento

Dis%oni+ilidad Qe t a%li&a&i4n est$ dis%oni+le sie)%!e Si 'alla al(n nodo los de)so%e!ando sin %!o+le)as

Tole!an&ia al %a!ti&iona)iento El siste)a &ontina 'n&ionando a %esa! de #e se %ie!d'o!)a a!+it!a!ia

El teo!e)a CA" esta+le&e #e es i)%osi+le #e n siste)a satis'a(a los !e#e'o!)a si)ltnea. %o! lo #e de+e ele(i!se 2 en'o&a!se en ellos En el &aso de le da )s i)%o!tan&ia a la &onsisten&ia a la dis%oni+ilidad. en det!i)ento de la%a!ti&iona)iento "o! ot!o lado. las di'e!entes o%&iones de NoSQL dan )ao! %!iotole!an&ia en o&asiones la dis%oni+ilidad



Q$ Ele(i!



Q$ Ele(i! El *e!&ado



Ti%os Co)nes



O!ientadas a Do&)entos

Gestionan datos se)iest!&t!ados. es de&i!do&)entos

Son al)a&enados en al(n'o!)ato estnda! &o)o %edese! P*L. SON o BSON

Se %eden tili<a! en (!an&antidad de %!oe&tos.in&lendo )&,os #et!adi&ional)ente 'n&iona!anso+!e +ases de datos!ela&ionales

!n documento suele ser algo pare



O!ientadas a Do&)entos Ee)%los

*on(oDB9 %!o+a+le)ente la +ase de datos NoSQL )s 'a)osa del)o)ento En o&t+!e del a-o %asado. *on(oDB &onse(a 150)illones de d4la!es en Jnan&ia&i4n. &on/i!ti$ndose en na da lassta!t%s )s %!o)etedo!as Al(nas &o)%a-as #e a&tal)entetili<an *on(oDB son Fo!s#a!e o eBa

Co&,DB9 es la +ase de datos o!ientada a do&)entos de A%a&,e Unade ss inte!esantes &a!a&te!sti&as es #e los datos son a&&esi+les at!a/$s de na A"I Rest Este siste)a es tili<ado %o! &o)%a-as &o)oC!edit Sisse la BBC



O!ientadas a Col)nas

"ensadas %a!a !eali<a! &onsltas a(!e(a&iones so+!e (!andes &antidades dedatos Co)o s no)+!e lo indi&a. (a!danlos datos en &ol)nas en l(a! de Jlas

Ee)%los9

Cassand!a9 an#e en !ealidad si(e n

)odelo ,+!ido ent!e o!ientada a &ol)nas &la/e/alo! Es tili<ada %o! Fa&e+ooK

THitte! an#e dea!on de sa!la %a!aal)a&ena! tHeets

3Base Es&!ita en a/a )antenida %o! el"!oe&to 3adoo% de A%a&,e. se tili<a %a!a%!o&esa! (!andes &antidades de datos Latili<an Fa&e+ooK. THitte! a,oo



De Cla/e Valo!

Si)%le)ente (a!dan t%las #e &ontienen na&la/e s /alo! Cndo se #ie!e !e&%e!a! ndato. si)%le)ente se +s&a %o! s &la/e se!e&%e!a el /alo!

Ee)%los9

Dna)oDB9 desa!!ollada %o! A)a<on. es nao%&i4n de al)a&ena)iento #e %ode)os sa!desde A)a<on e+ Se!/i&es La tili<an elas,in(ton "ost S&o%el

Redis9 desa!!ollada en C de &4di(o a+ie!to. estili<ada %o! C!ai(list Sta&K O/e!oH a )odo de&a&,$



De G!a'o

Basadas en la teo!a de (!a'os tili<an nodos a!istas %a!a !e%!esenta! los datos al)a&enados Son) tiles %a!a (a!da! in'o!)a&i4n en )odelos &on)&,as !ela&iones. &o)o !edes &oneionesso&iales

Ee)%los9 InJnite G!a%,9 es&!ita en a/a C %o! la &o)%a-a

O+e&ti/it Tiene dos )odelos de li&en&ia)iento9 no(!atito ot!o de %a(o

Neo9 +ase de datos de &4di(o a+ie!to. es&!ita en a/a%o! la &o)%a-a Neo Te&,nolo( Utili<ada %o!&o)%a-as &o)o 3". In'oo+s o Cis&o



Talle! en Clase In/esti(a&i4n

A%a&,e Cassand!a

Neo

Dna)oDB

Co&,DB

Ti%o de +ase de datos

A"I8*odo de &onslta #e san

Len(ae de es&!it!a

Usos



Talle! en Clase



*on(oDB

Gesto! de datos NoSQL. dist!i+ido. de ti%o do&)ental #e al)a&ena do&'o!)ato si)ila! a SON inte!na)ente sa BSON Est es&!ita en C es%lata'o!)a. O%en So!&e (!atito

Na&i4 a Jnales del 200: &o)o n %!oe&to inte!no de la e)%!esa 10Gen %ana a%li&a&i4n de Inte!net #e esta+an desa!!ollando En 200> de&iden li+eO%en So!&e dedi&a!se nte(!a)ente a $l. o'!e&iendo so%o!te &o)e!&ial

!ela&ionados

S no)+!e %!o/iene de la %ala+!a en in(l$s 3)on(os. #e si(niJ&a lite!!eal)ente (!ande. se !eJe!e a s &a%a&idad de (estiona! &antidades en

En l(a! de (a!da! los datos en !e(ist!os. (a!da los datos en do&)entodo&)entos son al)a&enados en BSON. #e es na !e%!esenta&i4n +ina!ia



Aneo SON

SON a/aS&!i%t O+e&t Notation es n'o!)ato %a!a el inte!&a)+ios de datos

Na&i4 &o)o alte!nati/a a P*L. s '&il so en a/as&!i%t ,a (ene!ado n (!an n)e!o dese(ido!es

Una de las )ao!es /entaas es #e %ede se!ledo %o! &al#ie! len(ae de %!o(!a)a&i4n

"o! lo tanto. %ede se! sado %a!a elinte!&a)+io de in'o!)a&i4n ent!e distintaste&nolo(as

E9

I)a(ine)os #e tene)os na tienda #e#e!e)os o+tene! el no)+!e la &antidad de'!ta /e!d!a #e tene)os En n %!in&i%io/a)os a s%one! #e tene)os lo si(iente9

10 )an<anas

20 "e!as

0 Na!anas

#

=0 le&,(as

15 to)ates

50 %e%inos



SON Ee)%lo

hemos creado un ob$eto llamado fruter%a ob$eto hemos almacenado un arra de do

primer elemento del arra contiene un ob$et el segundo elemento del arra conti

llamado verdura. 'stos ob$etos a su vez contcuo contenido es el nombre la cantidad

(maginemos )ue nos gustar%a sabermanzanas )ue tenemos. 'l path de est

*ath: $son+,"ruteria,++,"ruta



*on(oDB Ee)%lo

I)a(ine)os #e tene)os na &ole&&i4n a la #ella)a)os "e!sonas Un do&)ento %od!a al)a&ena!sede la si(iente )ane!a9

El do&)ento ante!io! es n &lsi& Tiene st!in(s. a!!as. s+do&)entla )is)a &ole&&i4n %od!a)os (a&o)o este9

Este do&)ento no si(e el )is)%!i)e!o Tiene )enos &a)%os. al#e no eiste en el do&)ento ann &a)%o de distinto ti%oEsto #e es al(o i)%ensa+le en !ela&ional. es al(o total)ente /l



Ca!a&te!sti&as

Basado en el )oto! V= de Goo(le C,!o)e %a!a a/aS&!i%t Fa&ilidad de a%!endi<ae %o!+asa!se en este len(ae

Al)a&ena)iento ei+le +asado en SON sin ne&esidad de deJni! es#e)as%!e/ia)ente

So%o!te %a!a &!ea&i4n de ndi&es a %a!ti! de &al#ie! at!i+to

Alto !endi)iento %a!a &onsltas a&tali<a&iones

Consltas ei+les +asadas en do&)entos

Alta &a%a&idad de &!e&i)iento. !e%li&a&i4n es&ala+ilidad9 %edes es&ala!,o!i<ontal)ente si)%le)ente a-adiendo )#inas +a!atas sin /e! a'e&tado el!endi)iento ni &o)%li&a! la (esti4n

So%o!te %a!a al)a&ena)iento inde%endiente de a!&,i/os de &al#ie! ta)a-o +asadoen G!idFS



C4)o Fn&iona

Las &onsltas se ,a&en %asando o+etos SON &o)o %a!)et!o "o!ee)%lo9

d+ClientesJndNo)+!e9"ed!oWX

*on(oDB /iene &on na &onsola desde la #e se %eden ee&ta! losdistintos &o)andos

Ade)s de las 'n&iones de *on(oDB. se %eden tili<a! )&,as de la'n&iones %!o%ias de a/aS&!i%t En la &onsola ta)+i$n se %edendeJni! /a!ia+les. 'n&iones o tili<a! +&les



"a!a #$ se sa

Fnda)ental)ente &ando se ne&esita ei+ilidad en la deJni&i4n de los datos. sen&de a&&ede! a $stos. (!an !endi)iento %osi+ilidad de &!e&e! ) !%ido

Ade&ada %a!a &!ea! a%li&a&iones de Inte!net #e !e(ist!en )&,os datos o #e si)%#ie!a &!ea! de )ane!a ) ei+le. %e!o ta)+i$n %a!a siste)as ) (!andes &o)ode datos de senso!es. #e %eden lle(a! a !e&i+i! de&enas o &ientos de )iles de le&t%o! se(ndo. %asando %o! (esto!es de datos de /entas. in'!aest!&t!a de al)a&ena!edes so&iales. e(os )asi/os online. (esto!es de &ontenidos. a%li&a&iones de anlis

!e%o!tin(

A&tal)ente lo tili<an %a!a e)%!esas &o)o eBa. Fo!s#a!e. So!&eFo!(e. T,e Ne T,e Ga!dian. SA". o el %!o%io CERN en s &olisionado! de ,ad!ones. ta)+i$n )&%e#e-as #e #ie!en %ode! desa!!olla! de )ane!a (il. +a!ata. sen&illa sin )iedo )s adelante

Ot!os sos %a!a las +ases de datos NoSQL en ,tt%988,i(,s&ala+ilit&o)8+lo(820108128?8H,att,e,e&Ka!eoa&tallsin(nos#l'o!,t)

http://highscalability.com/blog/2010/12/6/what-the-heck-are-you-actually-using-nosql-for.html






Talle! *on(oDB

G!a&ias a F!an< ose%, Ro(ele<Ca!/aal. de la UNAL

C!ea! BD *on(oD+ sando*on(oLa+

Cone&ta!se a la BD

C!ea! na &ole&&i4n

,tt%988do&s)on(od+o!(8)anal8!e'e!en&e8o%e!ato!8#e!8H,e!e8

0. (ngresar un documento a la colecci1n creadinformaci1n& habilidades e intereses.

2. Describir )ué sucede al crear el documentodocumento después de ser creado comen

3. 'ditar el documento agregar 2 o m4s intehabilidades

5. 6ealizar b7s)uedas )ue involucre un campo

documento dentro de otro documento.

8. 6ealizar una b7s)ueda por nombre o apellid

9. !tilizar here en una consulta

;. 6ealizar otras consultas )ue involucren aprte<to& colocar )ue sucede.

http://docs.mongodb.org/manual/reference/operator/query/where/








Talle!



Talle!

1In(!esa! n do&)ento a la &ole&&i4n &!eada &on s in'o!)a&i4n. ,e inte!eses2Des&!i+i! #$ s&ede al &!ea! el do&)ento. !e/isa! el do&)ento dde se! &!eado &o)enta!loEdita! el do&)ento a(!e(a! 2 o )s inte!eses ,a+ilidadesReali<a! +s#edas #e in/ol&!e n &a)%o en n do&)ento dent

do&)ento5Reali<a! na +s#eda %o! no)+!e o a%ellido?Utili<a! H,e!e en na &onslta:Reali<a! ot!as &onsltas #e in/ol&!en a%!oi)a&iones de teto. &s&ede



Talle! Al(nos &o)andos

Co)%!o+a)os las +ases de datos dis%oni+les9

s,oH d+s

C!ea)os na ne/a +ase de datos lla)ada %!e+as9

se %!e+as

Co)%!o+a)os en #$ +ase de datos nos en&ont!a)os9

d+

Co)%!o+a)os las &ole&&iones #e &ontiene la +ase de datos al %!in&i%io no &ontend! nin( s,oH &olle&tions

Inse!ta)os nest!os %!i)e!o do&)entos en na &ole&&i4n La &ole&&i4n se &!ea ato)ti&a)/e< #e se a&&ede a ella

d+%e!sonasinse!t no)+!e9 YanY. a%ellidos9 YGo)e< "e!e<YW

d+%e!sonasinse!t no)+!e9 YBelenY. a%ellidos9 YGa!&ia San<YW




Lista)os todas las %e!sonas de la &ole&&i4n %e!sonas9

d+%e!sonasJnd

Va)os a inse!ta! /a!ios do&)entos a%!o/e&,ando la %oten&ia del )oto! de a/aS&!i%t de la &onsola de *on(oDB9

'o! /a! i Z 1[ i \Z 25[ i

'o! /a! Z 1[ \Z 25[

d+%ntosinse!t 9 i . 9 W

W

W

Lista)os todos los %ntos de la &ole&&i4n %ntos9

d+%ntosJnd




Eli)ina)os la &ole&&i4n de %e!sonas9

d+%e!sonasd!o%

Eli)ina)os la &ole&&i4n de %ntos9

d+%ntosd!o%

Eli)ina)os la +ase de datos9

d+d!o%Data+ase



T!a+ao ]2

Ee!&i&io A

La li(a de 't+ol %!o'esional #ie!e lan<a! na ne/a a%li&a&i4n %a!a #e los aJ&ionados

%edan &onslta! la in'o!)a&i4n de los %a!tidos dis%tados en la te)%o!ada La in'o!)a&i4n

+si&a #e se de+e in&li! es la si(iente9

^ (ado!es9 se ne&esita s no)+!e. do!sal 'e&,a de na&i)iento

^ E#i%os9 se ne&esita s no)+!e. s estadio los (ado!es #e &o)%onen la %lantilla

^ "a!tidos9 estn &o)%estos de dos e#i%os. n !esltados na lista de (oleado!es

Se %ide )odela! na +ase de datos *on(oDB %a!a in&li! esta in'o!)a&i4n Al )odela! la

+ase de datos se de+e tener en cuenta el posible uso )ue se har4 de la aplicaci1n E

i)%o!tante ele(i! &4)o !ela&iona! los datos stiJ&a! el %o!#$ de di&,as !ela&iones



T!a+ao ]2

Ee!&i&io B

La &o)%a-a a$!ea 6Volando /o7 #ie!e lan<a! na ne/a He+ %a!a (estiona! ss /elos La

&o)%a-a est es%e&ial)ente inte!esada en #e o'!e&e! la )ao! &antidad de in'o!)a&i4n

%osi+le a ss %asae!os Dis%one de la si(iente in'o!)a&i4n #e tiene #e in&li!9

^ "asae!os9 se ne&esita s no)+!e. na&ionalidad n)e!o de %asa%o!te

^ A/iones9 se ne&esita el )odelo. el a-o n listado &on las lti)as !e/isiones

^ Velos9 estn &o)%esto de n a/i4n. na &idad de o!i(en. na &idad de destino

n listado de los %asae!os #e ,an &ont!atado el t!ae&to

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http://www.genbetadev.com/bases-de-datos/bases-de-datos-nosql-elige-la-opcion-que-mejor-se-adapte-a-tus-necesidades


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