Výkonnostní porovnání relačního a NoSQL databázového systému v cloudu na příkladu z oblasti eCommerce

Klára Olšáková

Bachelor's thesis

Performance comparison of relational and NoSQL database systems in the cloud using an example from the field of e-commerce

Abstract:

E-commerce je rostoucím trhem. Společnosti provozující e-shopy stojí před úkolem výběru databáze. Cloudové databázové platformy nejsou z tohoto aspektu příliš prozkoumány. Nejpoužívanějšími databázemi jsou relační a NoSQL, proto se na ně tato práce zaměřila. Hlavním cílem práce je provést výkonnostní porovnání vybraného relačního a NoSQL systému řízení báze dat poskytovaného formou Database as a Service, a to na příkladu z oblasti e-commerce. Práce rozebírá stávající mainstream nabídku cloudových databázových služeb. Pro testování výkonnosti vybírá práce CosmosDB for PostgreSQL (relační) a CosmosDB for MongoDB (NoSQL) běžící v Microsoft Azure platformě. Na příkladu datového modelu z oblasti e-commerce práce použije podmnožinu anonymizovaných dat z reálného systému a nahraje je do obou databází pomocí vlastní aplikace v Javě. Práce srovná testované systémy metodou load testing při použití knihovny JMeter. Z měření vyplývá že průměrný čas všech operací pro MongoDB byl vždy mnohonásobně vyšší než čas PostgreSQL. Dá se tedy usoudit, že PostgreSQL je výkonnější. Výjimkou je však operace čtení, kdy je rychlejší MongoDB. MongoDB také dosahuje nižší chybovosti při větší škále dotazů.

Abstract:

E-commerce is a growing market. Companies running e-shops are faced with the task of choosing a database. Cloud database platforms are not much explored in this aspect. The most used databases are relational and NoSQL, which is why this work focused on them. This paper's primary goal is to perform a performance comparison of selected relational and NoSQL database management provided in the form of a Database as a Service, using an example from the field of e-commerce. The thesis analyzes the current mainstream offer of cloud database services. For performance testing, the work selects CosmosDB for PostgreSQL (relational) and CosmosDB for MongoDB (NoSQL) running on the Microsoft Azure platform. The paper uses a subset of anonymized data from a real system, using the example of a data model from the field of e-commerce. It uploads it to both databases using a custom Java application. The thesis compares the tested systems using the load testing method with the JMeter library. The measurements show that the average time of all operations for MongoDB was always many times higher than the time of PostgreSQL. So, it can be concluded that PostgreSQL is more powerful. However, the exception is the read operation, where MongoDB is faster. MongoDB also achieves a lower error rate for a more extensive range of queries.

Keywords

cloud, e-commerce, NoSQL databáze, relační databáze

Keywords

cloud, e-commerce, NoSQL database, relational database

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2023
• Supervisor: Jan Kučera
• Reader: Helena Palovská

Vysoká škola ekonomická v Praze

Bachelor programme:
Aplikovaná informatika