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NoSQL数据库最初是为了满足互联网的业务需求而诞生的。互联网数据具有大量化、多样化、快速化等特点。在信息化时代背景下，互联网数据增长迅猛，数据集合规模已实现从GB、PB到ZB的飞跃。数据不仅仅是传统的结构化数据，还包含了大量的非结构化和半结构化数据，关系型数据库无法存储此类数据。因此，很多互联网公司着手研发新型的、非关系型的数据库，这类非关系型数据库统称为NoSQL数据库，其主要特点如下。
互联网数据如网站用户信息、地理位置数据、社交图谱、用户产生的内容、机器日志数据以及传感器数据等，正在快速改变着人们的通信、购物、广告、娱乐等日常生活，没有使用这些数据的应用很快就会被用户所遗忘。开发者希望使用非常灵活的数据库，容纳新的数据类型，并且不会被第三方数据提供商的数据结构变化所影响。关系型数据库的数据模型定义严格，无法快速容纳新的数据类型。例如，若要存储客户的电话号码、姓名、地址、城市等信息，则SQL数据库需要提前知晓要存储的是什么。这对于敏捷开发模式来说十分不方便，因为每次完成新特性时，通常都需要改变数据库的模式。NoSQL数据库提供的数据模型则能很好地满足这种需求，各种应用可以通过这种灵活的数据模型存储数据而无须修改表；或者只需增加更多的列，无须进行数据的迁移。
对企业来说，关系型数据库一开始是普遍的选择。然而，在使用关系型数据库的过程中却遇到了越来越多的问题，原因在于它们是中心化的，是纵向扩展而不是横向扩展的。这使得它们不适合那些需要简单且动态可伸缩性的应用。NoSQL数据库从一开始就是分布式、横向扩展的，因此非常适合互联网应用分布式的特性。在互联网应用中，当数据库服务器无法满足数据存储和数据访问的需求时，只需要增加多台服务器，将用户请求分散到多台服务器上，即可减少单台服务器的性能瓶颈出现的可能性。
由于关系型数据库存储的是结构化的数据，所以通常采用纵向扩展，即单台服务器要持有整个数据库来确保可靠性与数据的持续可用性。这样做的代价是非常昂贵的，而且扩展也会受到限制。针对这种问题的解决方案就是横向扩展，即添加服务器而不是扩展单台服务器的处理能力。NoSQL数据库通常都支持自动分片，这意味着它们会自动地在多台服务器上分发数据，而不需要应用程序增加额外的操作。
NoSQL数据库支持自动复制。在NoSQL数据库分布式集群中，服务器会自动对数据进行备份，即将一份数据复制存储在多台服务器上。因此，当多个用户访问同一数据时，可以将用户请求分散到多台服务器中。同时，当某台服务器出现故障时，其他服务器的数据可以提供备份，即NoSQL数据库的分布式集群具有高可用性与灾备恢复的能力。