قاعدة البيانات هي مجموعة من البيانات المخزنة بطريقة منظمة. لتشغيل نظام بكفاءة ، ستحتاج إلى ذاكرة فعالة للسجلات السابقة والحالية التي دخلت و / أو خرجت من هذا النظام المحدد. الأمر نفسه ينطبق على الأعمال التجارية أو المنظمة التي تتطلب جهودًا تعاونية من عدة أفراد. لهذا الغرض ، تستخدم الشركات ، الكبيرة والصغيرة ، والمنظمات مثل المستشفيات والمدارس والجامعات طريقة مفيدة للغاية للحصول على البيانات وتجميعها ومشاركتها في "كيانات" منهجية مخزنة في قواعد بيانات مختلفة متاحة. يمكن للشركات استخدام أنواع مختلفة من قواعد البيانات لتلبية احتياجات الأعمال الفريدة الخاصة بهم.
ستمنحك المدونة نظرة عامة على قواعد البيانات وأنواعها وهياكلها وقابليتها للاستخدام. أيضًا ، سيناقش بإيجاز مفهوم نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS).
- ما هي قاعدة البيانات؟
- أنواع كائنات قاعدة البيانات
- لماذا قواعد البيانات مهمة؟
- أنواع مستخدمي قاعدة البيانات
- شرح أنواع هياكل قواعد البيانات
ما هي قاعدة البيانات؟
من المهم أن نفهم ما هي قواعد البيانات. قاعدة البيانات هي “أ منظم مجموعة من البيانات المحفوظة في جهاز الكمبيوتر ، لا سيما تلك التي يمكن الوصول إليها بطرق مختلفة. " هناك أنواع مختلفة من قواعد البيانات ، كل منها يوفر وظائف مختلفة لمستخدميه. سنناقش هنا بعضًا من أبرز أنواع وأمثلة قواعد البيانات أثناء استكشاف ميزاتها الفريدة. على سبيل المثال ، لا توفر قواعد بيانات SQL درجة كبيرة من قابلية التوسع لمستخدميها ، كما أن مخططات قواعد البيانات العلائقية أكثر صرامة بطبيعتها ولكنها توفر مزيدًا من الاتساق والهيكل.
أنواع كائنات قاعدة البيانات
هناك أربعة أنواع مختلفة من كائنات قاعدة البيانات التي تساعد المستخدمين على تجميع البيانات وإدخالها وتخزينها وتحليلها بتنسيقات مختلفة:
- الجداول
- الاستعلامات
- استمارات
- التقارير
لماذا قواعد البيانات مهمة؟
تُستخدم قواعد البيانات لحفظ كميات ضخمة من البيانات التي تم جمعها بطريقة منظمة ويمكن الوصول إليها بسهولة من قبل المستخدم المصرح له. تستخدم كل شركة قاعدة بيانات مختلفة ، حسب طبيعة بياناتها. تعد قواعد البيانات مهمة لنمو الأعمال بعدة طرق:
- يسمح للأعمال التجارية باتخاذ قرارات عمل مستنيرة.
- تخزين واسترداد المعلومات ذات الصلة بكفاءة.
- يساعد في تحليل بيانات الأعمال وتفاقمها.
- جمع وتخزين بيانات العملاء المهمة من التطبيقات المختلفة.
- يسلم تطبيقات مخصصة في الوقت المناسب تعتمد على البيانات وتحليلات مفصلة.
- يضمن الوصول الفوري إلى بيانات الأعمال المهمة التي يمكن أن تستخدمها أقسام الأعمال المختلفة لفهم أنماط البيانات وإنشاء التقارير والتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية.
- غالبا يتم تعيين البيانات من خلال قواعد البيانات الهرمية المستخدمة من قبل الأنظمة القديمة لقواعد البيانات العلائقية المستخدمة في مستودعات البيانات.
المصدر: Toptal
أنواع مستخدمي قاعدة البيانات
هناك أنواع مختلفة من مستخدمي قواعد البيانات (DBMS) ، مثل:
- مسؤول قاعدة بيانات (ديسيبل)
- المستخدم النهائي
- محلل النظام
- مبرمج تطبيق
- مصمم قواعد البيانات
شرح أنواع هياكل قواعد البيانات
يجب أن تستخدم الشركة نوع قاعدة البيانات التي تتوافق مع متطلباتها واحتياجاتها. هناك أنواع مختلفة من هياكل قواعد البيانات:
- قاعدة بيانات هرمية: تتبع قاعدة البيانات الهرمية ترتيب ترتيب أو علاقة أصل - فرعي ببيانات الهيكل.
- قاعدة بيانات الشبكة: قاعدة بيانات الشبكة تشبه قاعدة البيانات الهرمية ولكن مع بعض التغييرات. تسمح قاعدة بيانات الشبكة للسجل الفرعي بالاتصال بالسجلات الرئيسية المختلفة ، وبالتالي ، مما يسمح بعلاقات ثنائية الاتجاه.
- قاعدة بيانات كائنية المنحى: في قاعدة بيانات كائنية التوجه ، يتم تخزين المعلومات بطريقة تشبه الكائنات.
- قاعدة البيانات العلائقية: قاعدة البيانات العلائقية موجهة نحو الجدول حيث يكون لكل جزء من البيانات ارتباط مع كل جزء آخر من البيانات.
- قاعدة بيانات غير علائقية أو NoSQL: لا تستخدم قاعدة بيانات SQL مجموعة متنوعة من التنسيقات ، مثل المستندات والرسوم البيانية والأعمدة العريضة وما إلى ذلك ، مما يوفر مرونة كبيرة وإمكانية التوسع لتصميم قاعدة البيانات.
تنقسم قواعد البيانات على نطاق واسع إلى نوعين أو فئتين رئيسيتين ، وهما: قواعد البيانات العلائقية أو التسلسلية و قواعد بيانات غير علائقية أو غير متسلسلة أو لا توجد قواعد بيانات SQL. قد تستخدمها المنظمة بشكل فردي أو جماعي ، اعتمادًا على طبيعة البيانات والوظائف المطلوبة.
دعنا نتعمق في الأنواع المختلفة لقواعد البيانات المذكورة أعلاه.
قواعد البيانات العلائقية
قاعدة البيانات العلائقية هي أكثر أنواع قواعد البيانات شيوعًا. يستخدم المخطط ، وهو قالب يستخدم لإملاء بنية البيانات المخزنة داخل قاعدة البيانات.
على سبيل المثال ، يجب أن يكون لدى الشركة التي تبيع المنتجات لعملائها نوع من المعرفة المخزنة حول المكان الذي تذهب إليه هذه المنتجات ومن وإلى أي كمية.
قد تكون هناك أنواع مختلفة من قواعد البيانات العلائقية المستخدمة لكل نهج. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الجدول الأول لإظهار المعلومات الأساسية للعملاء ، والثاني لعدد المنتجات المباعة ، والجدول الثالث لتعداد من اشترى هذا المنتج وأين.
هناك مفاتيح مرتبطة بالجداول في قاعدة بيانات علائقية. أنها توفر ملخصًا سريعًا لقاعدة البيانات أو الوصول إلى صف أو عمود معين تريد التحقق منه.
الجداول ، التي تسمى أيضًا كيانات ، كلها مرتبطة ببعضها البعض. قد يوفر الجدول الذي يحتوي على معلومات حول العملاء معرّفًا محددًا لكل عميل يمكن أن يشير إلى كل ما يمكن معرفته عن هذا العميل مثل العنوان والاسم ومعلومات الاتصال. أيضًا ، يمكن للجدول الذي يحتوي على وصف المنتج تعيين معرف معين لكل منتج. سيحتاج الجدول الذي يتم فيه تخزين جميع الطلبات فقط إلى تسجيل هذه المعرفات وكميتها. أي تغيير في هذه الجداول سيؤثر عليها جميعًا ولكن بطريقة منهجية ويمكن التنبؤ بها.
تتضمن بعض أمثلة قواعد بيانات SQL ما يلي:
مزايا وعيوب قواعد البيانات العلائقية
قواعد البيانات العلائقية لها مزاياها وعيوبها الخاصة التي تستحق التفكير فيها قبل اختيار الاستثمار فيها:
مزايا
- تتبع قواعد البيانات العلائقية مخططًا صارمًا ، مما يعني أن كل إدخال جديد يجب أن يحتوي على مكونات مختلفة تجعله مناسبًا لهذا القالب المُشكل مسبقًا. إنها تمكن البيانات من أن تكون قابلة للتنبؤ ويمكن تقييمها بسهولة.
- يعد الامتثال لـ ACID أمرًا ضروريًا لجميع قواعد بيانات RDBMS ، مما يعني أنه يجب عليهم ضمان توفير الذرية والاتساق والعزل والمتانة.
- إنها منظمة بشكل جيد وتقلل بشكل كبير من فرص الأخطاء.
عيوب
- تجعل الطبيعة الدقيقة والمخططات الصارمة والقيود المفروضة على قواعد البيانات العلائقية من المستحيل تقريبًا تخزينها بالأرقام المطلوبة لبيانات الإنترنت العملاقة اليوم.
- من المستحيل القياس أفقيًا لأن قواعد البيانات العلائقية تتبع مخططًا معينًا. على الرغم من أن القياس الرأسي يبدو كإجابة واضحة ، إلا أنه ليس كذلك. للقياس العمودي حد ، وفي هذا الوقت ، وهذا العمر ، فإن البيانات التي يتم جمعها عبر الإنترنت يوميًا هي ببساطة أكبر من أن نتخيل أن القياس الرأسي سيعمل لفترة طويلة.
- تعيق قيود المخطط أيضًا ترحيل البيانات من وإلى أنظمة RDBMS المختلفة. يجب أن تكون متطابقة ؛ خلاف ذلك ، فإنه لن يعمل ببساطة.
قواعد البيانات غير العلائقية
نوع آخر شائع من قواعد البيانات هو غير العلائقية. الشكل غير العلائقي لتنظيم قاعدة البيانات أكثر تسامحًا في هيكلها وشكلها من قواعد البيانات العلائقية. بدلاً من الجداول التي تحتوي على أعمدة وصفوف ، فإنها تحتوي على مجموعات من فئات مختلفة - على سبيل المثال ، المستخدمون والأوامر - التي تم توضيحها بواسطة المستندات. لذلك ، يمكن أن يكون هناك مستندات متعددة في مجموعة واحدة. أيضًا ، قد يتبعون أو لا يتبعون أي نمط أو مخطط معين.
يمكن أن يحتوي المستند على اسم وعنوان ومنتج في مجموعة ؛ في الوقت نفسه ، يمكن أن يحتوي مستند آخر على اسم ومنتج فقط في نفس المجموعة حيث لا يوجد مخطط معين لهذه المستندات. أيضًا ، قد لا يكون للمجموعات المختلفة بالضرورة علاقات فيما بينها.
الأنواع المختلفة لقواعد البيانات غير العلائقية هي:
متاجر القيمة الرئيسية
يخزن هذا النوع فقط ويوفر معرفة سريعة وبسيطة فيما يتعلق بأزواج القيمة الرئيسية. هذه طريقة بسيطة وسهلة لتخزين البيانات والوصول إليها. بعض الأمثلة هي Amazon DynamoDB و Redis.
متاجر أعمدة واسعة
يمكن أيضًا تسمية هذا النوع بمتجر متعدد الأبعاد ذي قيمة رئيسية. يخزن ويدير كميات ضخمة من البيانات في جداول أو أعمدة متعددة. يمكن أن يعمل كل عمود من هذه الأعمدة كسجل ، مما يساعد في قياس حجم بيتابايت من البيانات. الأمثلة البارزة هي Scylla و HBase و Cassandra.
مخازن المستندات
هنا ، الهيكل الموحد ليس ضرورة للسجلات. يمكن أن تحتوي على مجموعة كبيرة من الأنواع والقيم ، ويمكن دمجها جميعًا. يتم تخزين البيانات في مستندات JSON ، وتشبه هذه المستندات المستندات ذات القيمة الأساسية والعمود العريض. تندرج بعض أشهر قواعد بيانات NoSQL ضمن هذه الفئة ، وهي Couchbase و MongoDB.
محركات البحث
يتم تمييزها عن مخازن المستندات للمساعدة في إتاحة البيانات من خلال عمليات البحث البسيطة المستندة إلى النص. بعض الأمثلة هي Solr و Splunk و Exasticsearch.
قواعد بيانات الرسم البياني
تظهر قواعد بيانات الرسم البياني الاتصالات بين نقاط البيانات المختلفة. يتم استخدامها لتحليل أنواع مختلفة من البيانات وعلاقتها ببعضها البعض. يتم تمثيلها في شكل شبكة من الكائنات أو العقد المرتبطة. الأمثلة هي Datastax Enterprise Graph و Neo4J.
مزايا وعيوب قواعد البيانات غير العلائقية
مثل كل شيء آخر ، قواعد البيانات غير العلائقية ليست مثالية ولها بعض المزايا ولكن لديها بعض القيود أيضًا. وتشمل هذه:
مزايا
- تجعل طبيعتها الخالية من المخططات من السهل إدارة وتخزين كميات ضخمة من البيانات. يمكن أيضًا تحجيمها بسهولة أفقيًا.
- البيانات ليست معقدة للغاية ويمكن توزيعها بين عدة عقد مميزة لتحسين إمكانية الوصول.
عيوب
- نظرًا لعدم وجود هيكل محدد أو مخطط محدد للبيانات المخزنة ، لا يمكنك الاعتماد على بياناتك في حقل معين لأنه قد لا يحتوي عليها.
- عدم وجود علاقات يجعل من الصعب للغاية تحديث البيانات حيث سيتعين عليك تحديث كل التفاصيل بشكل منفصل.
استكشف كيف Astera Centerprise يبسط تكامل قاعدة البيانات من خلال الاشتراك في ملف الإصدار التجريبي المجاني من 14 يومًا.
