SQL vs NoSQL Scalability Trade-offs in System Design

1) Problem Clarification / Làm rõ bài toán

EN

System architects must choose between SQL (relational) and NoSQL (non-relational) depending on:

consistency needs
scale
data model
workload patterns

VI

Kiến trúc sư phải chọn giữa SQL (quan hệ) và NoSQL (phi quan hệ) dựa trên:

độ nhất quán
scale
kiểu dữ liệu
pattern workload

2) SQL Model Overview / Tổng quan SQL

EN

SQL databases (PostgreSQL, MySQL) provide:

✔ ACID transactions
✔ Joins
✔ strong consistency
✔ complex relational constraints

Best for:

finance
booking systems
user identity / auth
inventory ledger

VI

SQL cung cấp:

✔ transaction ACID
✔ join
✔ strong consistency
✔ constraint

Phù hợp cho:

tài chính
hệ thống booking
identity/auth
tồn kho

3) NoSQL Model Overview / Tổng quan NoSQL

EN

NoSQL databases like Cassandra, DynamoDB, Mongo:

✔ horizontal scale
✔ schema-flexible
✔ optimized for specific access patterns
✔ eventual consistency available

Good for:

analytics
logs
social feeds
user-generated content
IoT telemetry

VI

NoSQL như Cassandra/Mongo/Dynamo:

✔ scale ngang
✔ schema linh hoạt
✔ tối ưu theo pattern
✔ eventual consistency

Phù hợp cho:

analytics
logs
social feed
nội dung user
IoT

4) CAP Theorem Perspective / Góc nhìn CAP

EN

SQL	CP (Consistency + Partition Tolerance)
NoSQL	AP/CP depending on engine

Choosing consistency model is fundamental.

VI

SQL	CP (Consistency + Partition tolerance)
NoSQL	AP hoặc CP tuỳ DB

Chọn consistency model là cốt lõi.

5) Scalability Trade-offs / Thương lượng về scale

EN

SQL struggles with:

horizontal scale
partitioning
distributed write load

NoSQL built for:

massive writes
sharding
geo distribution

VI

SQL khó:

scale ngang
partition
load ghi phân tán

NoSQL sinh ra để:

chịu viết nhiều
sharding
multi region

6) Data Modeling Trade-off / Mô hình dữ liệu

EN

SQL:

✔ normalized
✔ join-heavy
✔ integrity constraints

NoSQL:

✔ denormalized
✔ duplication for fast reads
✔ no foreign keys
✔ query-driven schema

VI

SQL:

✔ normalized
✔ join nhiều
✔ constraint

NoSQL:

✔ denormalized
✔ duplication để đọc nhanh
✔ không FK
✔ schema theo query

7) When to pick SQL? / Khi nào chọn SQL?

EN

Pick SQL when:

monetary transactions
inventory where oversell unacceptable
reporting variance risk
relational integrity required

Examples: banking, accounting, booking.

VI

SQL phù hợp:

giao dịch tài chính
tồn kho / booking
rủi ro báo cáo
integrity cao

Ví dụ: bank, accounting, booking.

8) When to pick NoSQL? / Khi nào chọn NoSQL?

EN

Pick NoSQL when:

huge writes or reads
schema flexible
media-heavy content
events, IoT, logs

Examples: news feed, analytics, session store.

VI

NoSQL phù hợp:

đọc/ghi khủng
schema linh hoạt
media
event, IoT

Ví dụ: feed, analytics, session.

9) Polyglot Persistence / Kết hợp đa DB

EN

Best architectures use both:

✔ SQL for strong data
✔ NoSQL for high-throughput / read-heavy data

Example: Uber → MySQL for trips, Cassandra for events

VI

Hệ thống tốt nhất kết hợp cả hai:

✔ SQL cho dữ liệu cần đảm bảo
✔ NoSQL cho high-throughput

Ví dụ: Uber dùng MySQL + Cassandra

10) Sharding SQL / Sharding SQL

EN

When SQL grows:

application-level sharding
id hashing
lookup routing service

Require sophisticated replication & schema migration.

VI

Khi SQL lớn:

sharding theo app
hash id
service routing lookup

Cần migration & replication tốt.

11) NoSQL Trade-offs / Mặt trái của NoSQL

EN

eventual consistency
complex failure handling
no joins → duplication
awkward schema evolution

VI

Nhược điểm:

eventual consistency
xử lý lỗi phức tạp
duplication vì không join
schema evolution không dễ

12) Example Scenario / Ví dụ dùng thực tế

EN

Design a feed system:

SQL stores user/profile
NoSQL stores feed items & engagement log

Design an ecommerce checkout:

SQL for order + payment
NoSQL for clickstream analytics

VI

Feed:

SQL cho user/profile
NoSQL cho feed & interaction

E-commerce:

SQL cho order/payment
NoSQL cho clickstream

13) Future Trends / Xu hướng tương lai

EN

NewSQL (CockroachDB, Spanner) bridges gap
auto-sharding SQL
multi-model DBs emerging

VI

Xu hướng:

NewSQL (Spanner/Cockroach) hợp nhất
SQL auto shard
DB multi-model