دیتابیس چیست؟

دیتا چیست؟

داده ها مجموعه ای از یک واحد کوچک مجزا از اطلاعات هستند. می توان از آن در اشکال مختلف مانند متن ، اعداد ، رسانه ، بایت و غیره استفاده کرد ، می توان آن را در کاغذ یا حافظه الکترونیکی و غیره ذخیره کرد.

کلمه “Data” از کلمه “datum” گرفته شده است که به معنی “یک قطعه اطلاعات” است. جمع کلمه datum است.

در محاسبات ، داده ها اطلاعاتی هستند که می توانند به یک فرم برای حرکت و پردازش کارآمد تبدیل شوند. داده ها قابل تعویض هستند.

پایگاه داده چیست؟

پایگاه داده مجموعه ای سازمان یافته از اطلاعات است، به طوری که می توان آن را به راحتی قابل دسترسی و مدیریت می شود.

می توانید داده ها را در جداول ، سطرها ، ستون ها سازماندهی کرده و آنها را فهرست بندی کنید تا پیدا کردن اطلاعات مربوطه آسان تر شود.

کنترل کننده های پایگاه داده پایگاه داده ای را به گونه ای ایجاد می کنند که تنها یک مجموعه برنامه نرم افزاری دسترسی داده ها را برای همه کاربران فراهم می کند.

هدف اصلی از پایگاه داده به کار  بردن مقدار زیادی از اطلاعات با ذخیره سازی، بازیابی و مدیریت داده ها است.

امروزه وب سایت های پویای زیادی در شبکه جهانی وب وجود دارد که از طریق پایگاه های داده مدیریت می شوند. به عنوان مثال ، مدلی که میزان دسترسی اتاق ها در یک هتل را بررسی می کند. این نمونه ای از یک وب سایت پویا است که از پایگاه داده استفاده می کند.

پایگاه های داده زیادی مانند MySQL ، Sybase ، Oracle ، MongoDB ، Informix ، PostgreSQL ، SQL Server و غیره موجود است.

پایگاه های داده مدرن توسط سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) مدیریت می شوند.

SQL یا Structured Query Language برای کار بر روی داده های ذخیره شده در پایگاه داده استفاده می شود. SQL به جبر رابطه ای و محاسبه رابطه ای چندگانه بستگی دارد.

یک ساختار استوانه ای برای نمایش تصویر پایگاه داده استفاده می شود.

تکامل پایگاه های داده

پایگاه داده بیش از 50 سال از مراحل تکامل خود را از سیستم فایل مسطح به سیستم های رابطه ای و اشیاء به پایان رسانده است. چندین نسل را پشت سر گذاشته است.

تکامل
بر اساس پرونده

1968 سالی بود که پایگاه داده File-Based معرفی شد. در پایگاه داده های مبتنی بر فایل ، داده ها در یک فایل صاف نگهداری می شدند. اگرچه فایلها مزایای زیادی دارند ، اما محدودیتهای متعددی وجود دارد.

یکی از مزایای عمده این است که سیستم فایل دارای روش های دسترسی مختلفی است ، به عنوان مثال ، متوالی ، نمایه شده و تصادفی.

این برنامه نیاز به برنامه نویسی گسترده به زبان نسل سوم مانند COBOL ، BASIC دارد.

مدل داده های سلسله مراتبی

1968-1980 عصر پایگاه سلسله مراتبی بود. مدل پایگاه داده سلسله مراتبی برجسته اولین DBMS IBM بود. نام آن IMS (سیستم مدیریت اطلاعات) بود.

در این مدل ، پرونده ها به شیوه والدین/فرزند مرتبط هستند.

نمودار زیر نشان دهنده مدل داده های سلسله مراتبی است. دایره کوچک نشان دهنده اجسام است.

مانند سیستم فایل، این مدل نیز دارای محدودیت هایی مانند پیاده سازی پیچیده ، فاقد استقلال ساختاری ، به راحتی نمی تواند روابط متعدد و غیره را اداره کند و غیره است.

مدل داده شبکه

چارلز باخمن اولین DBMS را در Honeywell به نام Integrated Data Store (IDS) ایجاد کرد. در اوایل دهه 1960 توسعه یافت ، اما در سال 1971 توسط گروه CODASYL (کنفرانس زبانهای سیستم های داده) استاندارد شد.

در این مدل ، فایل ها به عنوان مالک و عضو ، مانند مدل شبکه معمولی ، مرتبط هستند.

مدل داده شبکه اجزای زیر را مشخص کرد:

  • طرح شبکه (سازمان پایگاه داده)
  • زیر طرح (نمای پایگاه داده برای هر کاربر)
  • زبان مدیریت داده ها (رویه ای)

این مدل همچنین دارای محدودیت هایی مانند پیچیدگی سیستم و طراحی و نگهداری آن دشوار است.

پایگاه داده رابطه ای

1970 – در حال حاضر: دوران مدیریت پایگاه داده رابطه ای و مدیریت پایگاه داده است. در سال 1970 ، مدل رابطه ای توسط EF Codd پیشنهاد شد.

مدل پایگاه داده رابطه ای دارای دو اصطلاح اصلی به نام نمونه و طرح است.

مثال یک جدول با سطر یا ستون است.

Schema ساختار مانند نام رابطه ، نوع هر ستون و نام را مشخص می کند.

این مدل از برخی مفاهیم ریاضی مانند نظریه مجموعه و منطق محمول استفاده می کند.

اولین برنامه پایگاه داده اینترنتی در سال 1995 ایجاد شد.

در دوران پایگاه داده های رابطه ای ، مدلهای بیشتری مانند مدل شی گرا ، مدل رابطه شیء و غیره معرفی شده بودند.

پایگاه داده ابری

پایگاه داده ابری به شما امکان می دهد داده های ساختار یافته و بدون ساختار خود را از طریق یک پلت فرم ابری ذخیره، مدیریت و بازیابی کنید. این داده ها از طریق اینترنت قابل دسترسی هستند. پایگاه داده های ابری نیز پایگاه داده ای به عنوان سرویس (DBaaS) نامیده می شوند زیرا به عنوان سرویس مدیریت شده ارائه می شوند.

برخی از بهترین گزینه های ابر عبارتند از:

  • AWS (خدمات وب آمازون)
  • Snowflake Computing
  • خدمات ابری پایگاه داده اوراکل
  • سرور SQL مایکروسافت
  • سپر ابری گوگل

مزایای پایگاه داده ابری

هزینه های پایین تر

به طور کلی ، ارائه دهنده شرکت مجبور نیست در پایگاه های داده سرمایه گذاری کند. می تواند یک یا چند مرکز داده را نگهداری و پشتیبانی کند.

خودکار

پایگاه های داده ابری با انواع فرایندهای خودکار مانند بازیابی ، شکست و مقیاس خودکار غنی شده اند.

افزایش دسترسی

از هر مکانی و در هر زمان می توانید به پایگاه داده مبتنی بر ابر خود دسترسی پیدا کنید. تنها چیزی که نیاز دارید فقط اتصال به اینترنت است.

پایگاه داده NoSQL

پایگاه داده NoSQL روشی برای طراحی چنین پایگاه های داده ای است که می تواند طیف گسترده ای از مدل های داده را در خود جای دهد. NoSQL مخفف “نه تنها SQL” است. این یک جایگزین برای پایگاه داده های رابطه ای سنتی است که در آن داده ها در جداول قرار می گیرند و طرح داده قبل از ایجاد پایگاه داده کاملاً طراحی شده است.

پایگاه های داده NoSQL برای مجموعه وسیعی از داده های توزیع شده مفید هستند.

چند نمونه از سیستم پایگاه داده NoSQL با دسته بندی آنها عبارتند از:

  • MongoDB ، CouchDB ، Cloudant (مبتنی بر سند)
  • Memcached ، Redis ، Coherence (فروشگاه با ارزش کلید)
  • HBase ، میز بزرگ ، Accumulo (جدول)
مزیت NoSQL
مقیاس پذیری بالا

به دلیل مقیاس پذیری ، NoSQL می تواند حجم زیادی از داده ها را اداره کند. در صورت رشد داده ها ، پایگاه داده NoSQL آن را مقیاس می کند تا بتواند آن داده ها را به شیوه ای کارآمد مدیریت کند.

در دسترس بودن بالا

NoSQL از تکرار خودکار پشتیبانی می کند. همانند سازی خودکار آن را بسیار در دسترس قرار می دهد زیرا در صورت بروز هرگونه خرابی ، داده ها خود را در حالت ثابت قبلی تکرار می کنند.

معایب NoSQL

متن باز

NoSQL یک پایگاه داده منبع باز است ، بنابراین هنوز هیچ استاندارد قابل اعتمادی برای NoSQL وجود ندارد.

چالش مدیریت

مدیریت داده ها در NoSQL بسیار پیچیده تر از پایگاه های داده رابطه ای است. نصب و راه اندازی آن بسیار چالش برانگیز است و مدیریت روزانه آن بسیار پیچیده تر است.

GUI در دسترس نیست

ابزارهای GUI برای پایگاه داده NoSQL به راحتی در بازار موجود نیستند.

پشتیبان گیری

پشتیبان گیری یک نقطه ضعف بزرگ برای پایگاه های داده NoSQL است. برخی از پایگاه های داده ، مانند MongoDB ، هیچ رویکرد قدرتمندی برای پشتیبان گیری داده ها ندارند.

پایگاه های شی گرا

پایگاه داده های شی گرا حاوی داده هایی در قالب شی و کلاس هستند. اشیاء موجودیت دنیای واقعی هستند و انواع مجموعه اشیا هستند. پایگاه داده شی گرا ترکیبی از ویژگی های مدل رابطه ای با اصول شی گرا است. این یک اجرای جایگزین برای مدل رابطه ای است.

پایگاه داده های شی گرا دارای قوانین برنامه نویسی شی گرا هستند. یک سیستم مدیریت پایگاه داده شی گرا یک برنامه ترکیبی است.

مدل پایگاه داده شی گرا دارای ویژگی های زیر است.

ویژگیهای برنامه نویسی شی گرا

  • اشیاء
  • کلاس ها
  • وراثت
  • پلی مورفیسم
  • کپسوله سازی

خواص پایگاه داده رابطه ای

  • اتمی بودن
  • ثبات
  • تمامیت
  • دوام
  • همزمانی
  • پردازش پرس و جو
پایگاه داده های نمودار

پایگاه داده گراف یک پایگاه داده NoSQL است. این یک نمایش گرافیکی از داده ها است. شامل گره ها و لبه ها است. یک گره نشان دهنده یک موجودیت است و هر لبه نشان دهنده رابطه بین دو لبه است. هر گره در پایگاه داده گراف معرف یک شناسه منحصر به فرد است.

پایگاه داده های نمودار برای جستجوی رابطه بین داده ها مفید هستند زیرا رابطه بین داده های مربوط را برجسته می کنند.

پایگاه داده های گراف زمانی بسیار مفید هستند که پایگاه داده دارای رابطه پیچیده و طرحواره پویا باشد.

بیشتر در مدیریت زنجیره تامین و شناسایی منبع تلفن IP استفاده می شود .

DBMS (سیستم مدیریت پایگاه داده)

سیستم مدیریت پایگاه داده نرم افزاری است که برای ذخیره و بازیابی پایگاه داده استفاده می شود. به عنوان مثال ، Oracle ، MySQL و غیره. اینها برخی از ابزارهای محبوب DBMS هستند.

  • DBMS رابط را برای انجام عملیات مختلف مانند ایجاد ، حذف ، اصلاح و غیره فراهم می کند.
  • DBMS به کاربر اجازه می دهد تا پایگاه داده خود را بر اساس نیاز خود ایجاد کند.
  • DBMS درخواست برنامه را می پذیرد و داده های خاصی را از طریق سیستم عامل ارائه می دهد.
  • DBMS شامل گروهی از برنامه ها است که طبق دستور کاربر عمل می کند.
  • امنیت پایگاه داده را تأمین می کند.
مزیت DBMS
افزونگی را کنترل می کند

همه داده ها را در یک فایل پایگاه داده واحد ذخیره می کند ، بنابراین می تواند افزونگی داده ها را کنترل کند.

به اشتراک گذاری داده ها

یک کاربر مجاز می تواند داده ها را بین چندین کاربر به اشتراک بگذارد.

پشتیبان گیری

این سیستم پشتیبان گیری و بازیابی را ارائه می دهد. این سیستم بازیابی اطلاعات خودکار را از خرابی سیستم ایجاد می کند و در صورت لزوم داده ها را بازیابی می کند.

رابط کاربری متعدد

این نوع متفاوتی از رابط های کاربری مانند GUI ، رابط های برنامه را ارائه می دهد.

معایب DBMS

اندازه

برای کارکرد کارآمد ، فضای دیسک بزرگ و حافظه زیادی را اشغال می کند.

هزینه

DBMS برای اجرای نرم افزار DBMS به پردازنده داده با سرعت بالا و حافظه بزرگتر نیاز دارد ، بنابراین هزینه بر است.

پیچیدگی

DBMS پیچیدگی و الزامات بیشتری ایجاد می کند.

RDBMS (سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای)

کلمه RDBMS به عنوان “سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای” نامیده می شود. به عنوان جدولی که دارای سطر و ستون است نمایش داده می شود.

RDBMS بر اساس مدل Relational است. توسط EF Codd معرفی شد.

پایگاه داده رابطه ای شامل اجزای زیر است:

  • جدول
  • ضبط/ چند برابر
  • فیلد /نام ستون /ویژگی
  • نمونه، مثال
  • طرحواره
  • کلیدها

RDBMS یک DBMS جدولی است که امنیت ، یکپارچگی ، دقت و ثبات داده ها را حفظ می کند.

0
0