随着互联网、电子商务和物联网的兴起，当今企业中，80%的数据是非结构化数据，且这一数据正在呈指数倍增长。 据分析机构预测，到2020年，全球数据使用量预计将暴增44倍，达到35.2ZB(1ZB=10亿TB)。
关系型数据库的发展受到架构、硬件环境的影响，并发读写慢、扩展困难、成本高成为传统关系型数据库通向大数据的道路上难以逾越的鸿沟。
相比传统关系型数据库，NoSQL让数据库具备了非关系、可水平扩展、可分布和开源等特点，能够为非结构化数据提供支持。
现阶段，NoSQL大多应用于互联网行业。目前国外的互联网公司如Google、Yahoo、Facebook、Twitter、Amazon都在大量使用NoSQL数据库。国内知名的互联网公司如新浪微博、淘宝网、优酷视频、中国移动飞信等都在使用NoSQL数据库，这其中不乏自行研发的产品，如淘宝网的OceanBase和Tair、豆瓣网的BeansDB等。
MemcacheDB是一个分布式、key-value形式的持久存储系统。它是一个基于对象存取的、可靠的、快速的持久存储引擎，它的前端缓存是Memcached，并采用Berkeley DB作为持久存储组件。
Apache Cassandra是一套开源分布式Key-Value存储系统。它最初由Facebook开发，用于储存特别大的数据。Facebook目前在使用此系统。 主要特性：分布式；基于column的结构化；高伸展性。
Membase 是 NoSQL 家族的一个新的重量级的成员。Membase容易安装、操作，可以从单节点方便的扩展到集群。 通过兼容多种编程语言和框架，Membase具备了很好的复用性。在安装和配置方面，Membase提供了有效的图形化界面和编程接口，包括可配置的告警信息。
Redis 是一个高性能的key-value数据库。 redis的出现，很大程度补偿了memcached这类keyvalue存储的不足，在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Python，Ruby，Erlang，PHP客户端，使用很方便。
Apache CouchDB是一个面向文档的数据库管理系统。它提供以 JSON 作为数据格式的 REST 接口来对其进行操作，并可以通过视图来操纵文档的组织和呈现。CouchDB 是 Apache 基金会的顶级开源项目。CouchDB落实到最底层的数据结构就是两类B+Tree 。