يوفر نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) الأساس للعديد من التطبيقات والخدمات في المؤسسة. من الناحية التكنولوجية، يعتبر نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية قديمًا. ومع ذلك، فإن الأساس النظري القوي لتكنولوجيا قواعد البيانات العلائقية جعلها ذات صلة في صناعة متقلبة.

هذا هو السبب في أن قواعد البيانات غير العلائقية لتخزين المعلومات تتضمن ميزات تشبه RDBMS ، مثل واجهة SQL في Hadoop. تتضمن بعض الأمثلة الشائعة لأنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية Microsoft SQL Server و MySQL ، والتي قد تخزن سجلات الموظفين ، وسجلات العملاء ، ومعلومات الأعمال الأخرى.

ما هو نظام إدارة قواعد البيانات؟

نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) هو برنامج مصمم لتخزين واسترجاع وإدارة البيانات في قاعدة بيانات. إن نظام إدارة قواعد البيانات الأكثر انتشارًا في أنظمة قواعد البيانات المؤسسية هو نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية. والشكل الكامل لنظام إدارة قواعد البيانات العلائقية هو نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية. والآن بعد أن أصبح واضحًا ما هو نظام إدارة قواعد البيانات، فلنتعرف على نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية.

ما هي قاعدة البيانات العلائقية؟

قاعدة البيانات العلائقية هي نوع قاعدة البيانات قواعد البيانات العلائقية هي قواعد بيانات تنظم البيانات في جداول (وتسمى أيضًا علاقات) تحتوي على صفوف وأعمدة. في قاعدة البيانات العلائقية، يمثل كل صف سجلاً (أو مجموعة)، ويمثل كل عمود سمة (أو حقلاً) للبيانات. تستخدم قواعد البيانات العلائقية لغة الاستعلام المنظمة (SQL) لإدارة البيانات واسترجاعها.

الخصائص الرئيسية لقاعدة البيانات العلائقية

• الجداول ذات المخطط المحدد: يضمن فرض المخطط أن البيانات الموجودة في قاعدة البيانات العلائقية يتم تنظيمها في جداول تحتوي على أعمدة وأنواع بيانات محددة مسبقًا.
• المفاتيح الأساسية والأجنبية: يتم إنشاء العلاقات بين الجداول باستخدام المفاتيح الأساسية، والتي تحدد كل سجل بشكل فريد، و مفاتيح خارجية، والتي تربط البيانات عبر جداول مختلفة. كل جدول له مفتاح أساسي، ويتم إنشاء العلاقات بين الجداول باستخدام مفاتيح خارجية.
• الامتثال للحمض: تتبع قواعد البيانات العلائقية حمض (مبادئ الذرية والاتساق والعزلة والمتانة، مما يجعل المعاملات موثوقة من خلال منع التحديثات الجزئية، الحفاظ على سلامة البيانات، ودعم الوصول المتزامن.
• تطبيع: يقلل من تكرار البيانات ويحسن الكفاءة من خلال تنظيم البيانات في جداول متعددة ذات صلة.
• التدرجية: تقليديًا، تتوسع قواعد البيانات العلائقية عموديًا، مما يعني أنها تتطلب أجهزة أكثر قوة للتعامل مع أحمال العمل المتزايدة. ومع ذلك، تدعم التقنيات الحديثة التوسع الأفقي، مما يسمح لقواعد البيانات الموزعة بإدارة البيانات واسعة النطاق بكفاءة.

تبسيط تكامل البيانات عبر قواعد بيانات متعددة باستخدام الأتمتة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي

طلب عرض توضيحي

ما هو نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية مع مثال؟

وفقًا لنموذج EF Codd العلائقي ، يتيح نظام RDBMS للمستخدمين إنشاء قاعدة بيانات علائقية وتحديثها وإدارتها والتفاعل معها ، مما يسمح بتخزين البيانات في شكل جدولي. لذلك ، ضع في اعتبارك نظام RDBMS كنظام متقدم لإدارة البيانات يجعل اكتساب الأفكار من البيانات أسهل كثيرًا. لكن لماذا نحتاج إلى قاعدة بيانات علائقية؟

اليوم ، تستخدم العديد من الشركات بنية قواعد البيانات العلائقية بدلاً من الملفات الثابتة أو قواعد البيانات الهرمية لنظام إدارة قاعدة بيانات الشركة (DBMS). إذن ، ما هو سبب إنشاء قاعدة بيانات علائقية؟ تم تصميم قاعدة البيانات العلائقية بغرض التعامل بكفاءة مع مجموعة كبيرة من تنسيقات البيانات واستعلامات المعالجة. وكيف يتم تنظيم البيانات في نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية؟

الإجابة على ذلك بسيطة: ينظم نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية البيانات في جداول يمكن ربطها داخليًا اعتمادًا على البيانات المشتركة. يتيح ذلك للمستخدم استرداد جدول واحد أو أكثر باستعلام واحد فقط بسهولة. من ناحية أخرى ، يخزن الملف المسطح البيانات في هيكل جدول واحد ، وهو أقل كفاءة ويستهلك مساحة وذاكرة أكبر.

وبالتالي ، نحن بحاجة إلى قاعدة بيانات علائقية. يمكن أن يكون أحد الأمثلة على نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية هو قسم الإنتاج في مؤسسة يستفيد من هذا النموذج لمعالجة عمليات الشراء وتتبع المخزون.

أكثر أنظمة إدارة قواعد البيانات المتاحة تجاريًا على مستوى الشركة أو نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية المستخدمة اليوم هي لغة الاستعلام الهيكلية (قاعدة بيانات SQL) للوصول إلى قاعدة البيانات.
تتضمن أمثلة أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية الأخرى المستخدمة على نطاق واسع قاعدة بيانات Oracle وMySQL وPostgreSQL (قاعدة بيانات علائقية مفتوحة المصدر) وMicrosoft SQL Server. تُستخدم هياكل أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية عادةً لإجراء أربع عمليات أساسية: CRUD (إنشاء وقراءة وتحديث وحذف)، وهي عمليات بالغة الأهمية في دعم إدارة البيانات المتسقة.

الآن بعد أن عرفت تعريف RDBMS ، فلنلقِ نظرة على كيفية اختلافه عن DBMS وخصائص نظام قاعدة البيانات العلائقية.

الاختلافات بين RDBMS و DBMS

هناك بعض الاختلافات المتناقضة بين RDBMS مقابل نظم إدارة قواعد البيانات. يعد RDBMS إصدارًا متقدمًا من نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS). على عكس نظام DBMS الذي يدير قواعد البيانات على شبكة الكمبيوتر والأقراص الصلبة ، تساعد قاعدة بيانات RDBMS في الحفاظ على العلاقات بين جداولها.

فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين RDBMS و DBMS:

• عدد العاملين:

  يسمح نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) لمشغل واحد فقط في وقت واحد ، بينما يمكن لعدة مستخدمين تشغيل نظام RDBMS بشكل متزامن. يستخدم نظام RDBMS خوارزميات معقدة تمكن العديد من المستخدمين من الوصول إلى قاعدة البيانات مع الحفاظ على تكامل البيانات في وقت واحد ، مما يقلل بشكل كبير من وقت الاستجابة.

• تحتاج الأجهزة والبرامج إلى:

  يستخدم نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) تخزينًا واسترجاعًا للبيانات أقل من موارد RDBMS. هذا الأخير أكثر تعقيدًا بسبب هيكله متعدد الجداول وقدرته على الإحالة المرجعية ، مما يجعله أكثر تكلفة من DBMS. تُستخدم أنظمة RDBMS أيضًا بشكل عام للتطبيقات على مستوى المؤسسات ، بينما يتم استخدام نظم إدارة قواعد البيانات (DBMS) بشكل أكثر شيوعًا للتطبيقات الأصغر حجمًا والمخصصة للغرض.

• تعديل بيانات:

  يعد تغيير البيانات في DBMS أمرًا صعبًا للغاية ، بينما يمكنك بسهولة تعديل البيانات في RDBMS باستخدام استعلام SQL. وبالتالي ، يمكن للمبرمجين تغيير / الوصول إلى عناصر بيانات متعددة في وقت واحد. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل RDBMS أكثر كفاءة من DBMS.

• حجم البيانات:

  يعتبر نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) أكثر ملاءمة للتعامل مع حجم البيانات المنخفض ، في حين أن نظام إدارة قواعد البيانات (RDBMS) يمكنه التعامل مع حتى أحجام البيانات الكبيرة.

• المفاتيح والفهارس:

  لا يشتمل نظام DBMS على مفاتيح وفهارس ، بينما يحدد نظام إدارة قواعد البيانات (RDBMS) العلاقة بين عناصر البيانات عبر المفاتيح والفهارس.

• تناسق البيانات:

  نظرًا لأن DBMS لا يتبع نموذج ACID (الذرية والاتساق والعزل والمتانة) ، يمكن أن تحتوي البيانات المخزنة على تناقضات. في المقابل ، يتبع نظام RDBMS نموذج ACID ، مما يجعله منظمًا ومتسقًا.

• هيكل قاعدة البيانات:

  يعمل نظام DBMS من خلال تخزين البيانات في ملف الهيكل الهرميبينما يخزن RDBMS البيانات في جداول.

• سرعة جلب البيانات:

  في DBMS ، تكون العملية بطيئة نسبيًا ، خاصةً عندما تكون البيانات معقدة وشاملة. هذا لأنه يجب جلب كل عنصر من عناصر البيانات على حدة. في RDBMS ، يتم جلب البيانات بشكل أسرع بسبب النهج العلائقي. بالإضافة إلى ذلك ، تسهل SQL استرجاع البيانات بشكل أسرع في RDBMS.

• قواعد البيانات الموزعة:

  لا يدعم نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) قواعد البيانات الموزعة ، في حين أن نظام إدارة قواعد البيانات (RDBMS) يوفر الدعم الكامل لقواعد البيانات الموزعة.

• بنية خادم العميل:

  بخلاف نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) ، يدعم نظام RDBMS هندسة خادم العميل.

كيف يعمل نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية؟

يتم تخزين البيانات في قاعدة بيانات علائقية في شكل جداول متعددة. يطرح سؤال رئيسي هنا ، كيف يعمل هيكل قاعدة البيانات ، وكيف يتم تنفيذه؟ دعونا نفهم هذا بالتفصيل.

تعمل بنية قاعدة البيانات عن طريق ترتيب كل جدول في الصفوف (المعروفة باسم السجلات / المجموعات) والأعمدة (المعروفة باسم الحقول / السمات). الجداول والأعمدة والصفوف هي المكونات الثلاثة الرئيسية لقاعدة البيانات العلائقية.

فيما يلي مثال على نوع من قاعدة بيانات الأعمال لمعالجة طلبات العملاء. في هذا النوع من قواعد البيانات ، يحتوي العمود الأول على معرف العميل ، وهو المفتاح الأساسي. يتم استخدام المفتاح الأساسي لتعريف كل سجل فريد في جدول. يخزن كل عمود (أو سمة) أجزاء من المعلومات ، وتقوم قاعدة البيانات بتعيين معرف عميل فريد لكل صف.

مثال على قاعدة البيانات العلائقية. مصدر: Guru99

هيكل البيانات المستخدم لتنفيذ قاعدة البيانات العلائقية هو كما يلي:

كما هو موضح في المثال أعلاه ، هيكل البيانات لجدول واحد. في حين أن البيانات الأكثر شيوعًا هي أكثر تعقيدًا ويتم تخزينها في جداول متعددة. ثم يتم توصيل الجداول بناءً على العلاقات الموجودة مسبقًا.

يمكن توصيل الجداول بطرق مختلفة ، مثل:

• يمكن أن يرتبط سجل في جدول بسجل آخر في جدول مختلف (علاقة 1: 1)
• قد يكون سجل في جدول واحد مرتبطًا بعدة سجلات في جداول أخرى (علاقة 1: M)
• يمكن ربط العديد من سجلات الجداول بسجلات متعددة في جدول مختلف (علاقة M: N)

ومع ذلك ، قبل إنشاء الجداول ، يجب أن يضمن نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية ما يلي:

• يحتوي كل جدول على مفتاح أساسي فريد ، لا يحتوي على قيم فارغة.
• يتم الاحتفاظ بالمفتاح الخارجي ، الذي يستخدم للارتباط بجدولين ، في جدول واحد ويشير إلى المفتاح الأساسي لجدول آخر.
• لا يوجد عمود يحتوي على قيمة فارغة (خلية فارغة).

وعادة ما يأتي نظام إدارة قواعد البيانات الموزعة (RDBMS) قواميس البيانات ومجموعات البيانات الوصفية المفيدة في إدارة البيانات. يحدد قاموس البيانات كائنات البيانات لكل مستخدم داخل قاعدة البيانات. ونتيجة لذلك ، تساعد المستخدمين على تحديد جميع الكائنات الموجودة في قاعدة البيانات ومن يمكنه الوصول إليها.

على سبيل المثال ، من المستحيل على الإنسان تذكر جميع الجداول المخزنة في قاعدة بيانات ضخمة. إذا كنت تريد البحث عن جدول معين ، مثل المنتجات ، فيمكنك استخدام قاموس بيانات للبحث عن كل الجداول المسماة "المنتجات". بعد ذلك ، يمكنك تحديد المطلوب من قائمة الجداول.

تبسيط تكامل البيانات عبر قواعد بيانات متعددة باستخدام الأتمتة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي

طلب عرض توضيحي

قاعدة البيانات العلائقية مقابل قاعدة البيانات غير العلائقية

يكمن الاختلاف الرئيسي بين قواعد البيانات العلائقية وغير العلائقية في كيفية تخزين البيانات وتنظيمها. تستخدم قواعد البيانات العلائقية تنسيقًا منظمًا قائمًا على الجدول مع مخططات محددة مسبقًا، بينما تستخدم قواعد البيانات غير العلائقية (NoSQL) نماذج بيانات مرنة مصممة للتوسع وحالات الاستخدام عالية الأداء.

قواعد البيانات العلائقية

تنظم قاعدة البيانات العلائقية البيانات في جداول تحتوي على صفوف وأعمدة، وتفرض علاقات صارمة من خلال المفاتيح الأساسية والأجنبية. وهي تتبع الامتثال لمعايير ACID، مما يضمن سلامة البيانات وتناسقها وموثوقيتها. يتم تنفيذ الاستعلامات باستخدام SQL.

الخصائص:

• مبني على المخطط: يتطلب مخططًا محددًا مسبقًا مع بيانات منظمة.
• الاتساق القوي: ضمان معاملات موثوقة باستخدام مبادئ ACID.
• تطبيع: يقلل من التكرار عن طريق تنظيم البيانات عبر الجداول ذات الصلة.
• التدرجية: المقاييس التقليدية عموديا (عن طريق ترقية الأجهزة).

أمثلة: MySQL، PostgreSQL، Microsoft SQL Server، Oracle، IBM Db2

قواعد البيانات غير العلائقية

تخزن قاعدة البيانات غير العلائقية البيانات بتنسيق مرن، مثل أزواج القيمة والمفتاح، أو المستندات، أو الرسوم البيانية، أو مخازن الأعمدة العريضة. وهي مُحسَّنة للتوسع والمعالجة عالية السرعة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات واسعة النطاق مع البيانات غير المنظمة أو شبه المنظمة.

الخصائص:

• مخطط بدون مخطط أو مخطط مرن: يتكيف مع هياكل البيانات المتغيرة.
• الاتساق النهائي: إعطاء الأولوية للتوافر والأداء على الاتساق الصارم.
• قابلية عالية للتوسع: عادة المقاييس أفقيا (توزيع البيانات عبر خوادم متعددة).
• مُصمم للبيانات الضخمة: يتعامل مع كميات كبيرة من البيانات بعمليات عالية السرعة.

أنواع قواعد بيانات NoSQL:

• مخازن المستندات - تخزين مستندات JSON/XML شبه المنظمة (على سبيل المثال، MongoDB، CouchDB).
• متاجر القيمة الرئيسية - تخزين البيانات كأزواج مفتاح-قيمة (على سبيل المثال، Redis، DynamoDB).
• متاجر ذات أعمدة عريضة - تنظيم البيانات في أعمدة مرنة (على سبيل المثال، Apache Cassandra، HBase).
• قواعد بيانات الرسم البياني - قم بتخزين العلاقات كعقد وحواف (على سبيل المثال، Neo4j، Amazon Neptune).

أمثلة: MongoDB، Cassandra، Redis، DynamoDB، Neo4j

مزايا نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية

تقدم مزايا نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية عرضًا منهجيًا للبيانات ، مما يساعد الشركات على تحسين عمليات اتخاذ القرار من خلال تحسين المجالات المختلفة.

مزايا أخرى مختلفة لنموذج قاعدة البيانات العلائقية:

أمن البيانات المحسن

تدعم ميزات الترخيص والتحكم في الوصول في برنامج قواعد البيانات العلائقية التشفير المتقدم وفك التشفير ، مما يمكّن مسؤولي قاعدة البيانات من إدارة الوصول إلى البيانات المخزنة. هذا يوفر فوائد كبيرة من حيث الأمن. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمشغلين تعديل الوصول إلى جداول قاعدة البيانات وحتى تقييد البيانات المتاحة للآخرين. هذا يجعل RDBMSs حلاً مثاليًا لتخزين البيانات للشركات حيث تحتاج الإدارة العليا إلى التحكم في وصول العمال والعملاء إلى البيانات.

الاحتفاظ باتساق البيانات

من الأسهل إضافة بيانات جديدة أو تعديل الجداول الموجودة في RDBMS مع الحفاظ على اتساق البيانات مع التنسيق الحالي. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن نظام RDBMS متوافق مع الحمض.

مرونة ومرونة أفضل

يوفر نظام RDBMS مزيدًا من المرونة عند تحديث البيانات حيث يجب إجراء التعديلات مرة واحدة فقط. على سبيل المثال ، سيؤدي تحديث التفاصيل في الجدول الرئيسي إلى تحديث الملفات ذات الصلة تلقائيًا وسيوفر عليك عناء تغيير عدة ملفات واحدة تلو الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تغيير كل طاولة بشكل مستقل دون إزعاج الآخرين. هذا يجعل قواعد البيانات العلائقية قابلة للتطوير لأحجام البيانات المتزايدة.

صيانة سهلة

تعتبر قواعد البيانات الارتباطية منخفضة الصيانة لأن المستخدمين يمكنهم اختبار البيانات وتنظيمها وإصلاحها ونسخها احتياطيًا بسرعة كأداة أتمتة في RDBMS تساعد في تنظيم هذه المهام.

تقليل مخاطر الأخطاء

في برنامج قواعد البيانات الارتباطية ، يمكنك بسهولة التحقق من وجود أخطاء مقابل البيانات الموجودة في سجلات مختلفة. علاوة على ذلك ، مثل كل يتم تخزين عنصر البيانات في مكان واحد، لا توجد إمكانية لنسخ قديمة تحجب الصورة.

وفي الختام

بمرور الوقت، تطورت أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية لتوفير تحسينات استعلامات متقدمة بشكل متزايد وإضافات متطورة لمطوري المؤسسات. ونتيجة لذلك، توجد تطبيقات مؤسسية مختلفة لأنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية. كما تعمل كنقطة محورية في العديد من التطبيقات، مثل إعداد التقارير والتحليلات و تخزين البيانات.

تبسيط تكامل البيانات عبر قواعد بيانات متعددة باستخدام الأتمتة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي

طلب عرض توضيحي