Graph Databases Cơ sở dữ liệu đồ thị (Graph Databases)

Graph Databases
Cơ sở dữ liệu đồ thị (Graph Databases)
Mọi thứ trên thế giới đều được kết nối với nhau. Lấy ví dụ như vòng kết nối bạn bè và gia đình bên
trong của chúng ta. Mọi người đều liên quan đến những người khác theo những cách khác nhau. Hãy
tưởng tượng rằng tất cả dữ liệu giải thích mối quan hệ giữa các thành viên trong vòng kết nối được lưu
trữ ở một nơi. Sau đó, bạn có thể lấy bất kỳ dữ liệu nào mà không cần lo lắng về các kết nối khác.
Đây là cách hoạt động của cơ sở dữ liệu đồ thị như Neo4j. Cơ sở dữ liệu đồ thị là cơ sở dữ liệu NoSQL
có thể lưu trữ, ánh xạ và truy vấn các mối quan hệ giữa các dữ liệu. Các phần tử trong cơ sở dữ liệu đồ
thị có thể kết nối với nhau theo bất kỳ cách nào có thể.
Graph Databases Example
Cơ sở dữ liệu đồ thị là giải pháp tốt nhất để xử lý lượng lớn dữ liệu được kết nối. Các cơ sở dữ liệu này
tập trung sâu vào các mối quan hệ và lưu trữ dữ liệu đã được kết nối, không giống như bất kỳ công nghệ
quản lý và lưu trữ dữ liệu nào khác hiện có. Đó là lý do tại sao cơ sở dữ liệu đồ thị là công nghệ hiệu
quả nhất để xử lý vô số dữ liệu được kết nối một cách nhanh chóng
Neo4j
Neo4j là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu đồ thị được phát triển bởi Neo4j, Inc. được giới thiệu đầu
tiên vào năm 2007 và công bố phiên bản 1.0 vào năm 2010. Neo4J là một trong những hệ quản trị cơ sở
dữ liệu đồ thị được sử dụng nhiều nhất.
"4j" trong Neo4j là tham chiếu đến việc nó được xây dựng bằng Java và có thể truy cập được từ phần
mềm được viết bằng các ngôn ngữ khác bằng ngôn ngữ truy vấn Cypher thông qua điểm cuối HTTP
giao dịch hoặc thông qua giao thức nhị phân " Bolt ".
Các thành phần chính của cơ sở dữ liệu Neo4j
Mô hình Neo4j chủ yếu bao gồm các thành phần chính sau:
ˆ Nút (tương đương với đỉnh trong lý thuyết đồ thị): Các phần tử dữ liệu chính được kết nối với
nhau bằng các mối quan hệ. Các nút có thể có nhãn và thuộc tính.
ˆ Các mối quan hệ (tương đương với các cạnh trong lý thuyết đồ thị): Mô tả các kết nối giữa các
nút và kết nối chúng với nhau. Các mối quan hệ có thể có một hoặc nhiều thuộc tính.

ˆ Nhãn: Thể hiện vai trò của các nút. Nhãn được sử dụng để nhóm các nút. Mỗi nút có thể có nhiều
nhãn. Nhãn cũng được lập chỉ mục để đẩy nhanh quá trình tìm kiếm các nút trong biểu đồ.
ˆ Thuộc tính: Thuộc tính của các nút và các mối quan hệ liên quan đến các cặp tên hoặc giá trị.
Cơ sở dữ liệu Neo4j cho phép lưu trữ dữ liệu dưới dạng các cặp khóa-giá trị, nghĩa là các thuộc tính có
thể có bất kỳ loại giá trị nào (chuỗi, số hoặc boolean.) Cấu trúc dữ liệu biểu đồ ban đầu có vẻ hơi phức
tạp, nhưng nó rất đơn giản và tự nhiên.
Example
Trong mô hình đơn giản này, hai nút chính là Alice và Bob. Họ được kết nối với nhau thông qua các
mối quan hệ. Cả hai nút đều có một nhãn tương tự, đó là "Người". Trong mô hình này, chỉ có nút của
Bob đã được cung cấp một số thuộc tính; tuy nhiên, trong mô hình đồ thị Neo4j, mọi nút và mối quan
hệ đều có thể chứa các thuộc tính.
Mọi người có thể dễ dàng giải thích mô hình Neo4j vì nó trực quan và dễ hiểu. Sự thật là bộ não con
người hầu như không suy nghĩ dựa trên các bảng và hàng và có xu hướng nghĩ về các đối tượng và kết
nối trừu tượng. Nói cách khác, bất cứ thứ gì bạn có thể vẽ trên một tờ giấy đều có thể được mô tả bằng
đồ thị và biến thành mô hình Neo4j.
Lợi ích của cơ sở dữ liệu Neo4j
Mô hình Neo4j được thiết kế đặc biệt để xử lý lượng dữ liệu được kết nối đáng kể. Những mô hình này
cung cấp cho bạn một số lợi thế chính, bao gồm những điều sau:
ˆ Hiệu suất nhanh
ˆ Linh hoạt
ˆ Quản lý mối quan hệ giữa dữ liệu
Các trường hợp sử dụng của cơ sở dữ liệu Neo4j
Điều tiếp theo chúng ta cần biết về mô hình đồ thị Neo4j là chúng ta có thể sử dụng công nghệ lưu trữ
dữ liệu này để làm gì. Có vẻ như công nghệ này có thể được sử dụng để giải quyết bất kỳ loại vấn đề
nào, nhưng sự thật là cơ sở dữ liệu Neo4j cũng nên được sử dụng khi nó phù hợp.
Mô hình Neo4j chỉ được sử dụng khi dữ liệu được kết nối quan trọng nhất. Công nghệ này đã chinh phục
các trường hợp sử dụng phổ biến nhất, bao gồm phát hiện gian lận, cá nhân hóa, quản lý mạng, biểu đồ
tri thức, v.v.
Mặc dù vậy, thế hệ tiếp theo của các nhà phát triển đồ thị đang tạo ra tương lai của trí tuệ nhân tạo và
máy học với sự trợ giúp của các mô hình như Neo4j. Bây giờ, chúng ta hãy xem xét một số trường hợp
sử dụng của cơ sở dữ liệu Neo4j bên dưới:
2

ˆ Ngăn chặn gian lận
ˆ Mạng và hoạt động CNTT
ˆ Các ứng dụng truyền thông xã hội
ˆ Quản lý danh tính
ˆ AI và phân tích
ˆ Các dịch vụ tài chính
Những người sử dụng Neo4j nhiều nhất trên thế giới
Ngày nay, các tổ chức lớn nhất trên thế giới đang sử dụng Neo4j để tối ưu hóa việc quản lý vô số điểm
dữ liệu của họ. Neo4j là nhà cung cấp hàng đầu thế giới về công nghệ đồ thị có thể mở rộng, giúp 75%
các công ty trong danh sách Fortune 100 nâng cao các ứng dụng dữ liệu được kết nối của họ.
Các ngành và công ty lớn nhất sử dụng công nghệ Neo4j hiện nay như sau:
ˆ 7 trong số 10 nhà bán lẻ hàng đầu thế giới như eBay, ADEO và ATPCO
ˆ 3 trong số 5 nhà sản xuất máy bay hàng đầu thế giới như Airbus
ˆ Tất cả 20 ngân hàng hàng đầu của Bắc Mỹ như JP Morgan, Citi, Chase và UBS
ˆ 8 trong số 10 nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới như Volvo, Toyota và Daimler
ˆ 3 trong số 5 khách sạn hàng đầu thế giới như Marriott và AccorHotels
ˆ 7 trong số 10 công ty viễn thông hàng đầu thế giới như Verizon, Orange, ATT và Comcast
ˆ 8 trong số 10 công ty bảo hiểm hàng đầu thế giới như Bayerische và Allianz
3