Eine Datenbank ist eine Sammlung von Daten, die in geordneter Weise gespeichert werden. Um ein System effizient zu betreiben, benötigen Sie eine ausreichende Erinnerung an die vergangenen und aktuellen Aufzeichnungen, die in das jeweilige System ein- und ausgegangen sind. Dasselbe gilt für ein Unternehmen oder eine Organisation, die die Zusammenarbeit mehrerer Personen erfordert. Zu diesem Zweck nutzen große und kleine Unternehmen und Organisationen wie Krankenhäuser, Schulen und Universitäten eine nützliche Methode zur Erfassung, Zusammenstellung und Weitergabe von Daten in systematischen „Einheiten“, die in verschiedenen verfügbaren Datenbanken gespeichert sind. Unternehmen können verschiedene Arten von Datenbanken verwenden, um ihre individuellen Geschäftsanforderungen zu erfüllen.
Der Blog gibt Ihnen einen Überblick über Datenbanken, deren Typen, Strukturen und Benutzerfreundlichkeit. Außerdem wird kurz das Konzept eines Datenbankverwaltungssystems (DBMS) erörtert.
Was ist eine Datenbank?
Es ist wichtig zu verstehen, was Datenbanken sind. Eine Datenbank ist „a strukturierte Satz von Daten, die in einem Computer gespeichert sind, insbesondere solche, auf die auf verschiedene Arten zugegriffen werden kann.“ Es gibt verschiedene Datenbanken, die ihren Benutzern jeweils unterschiedliche Funktionen bieten. Wir werden hier wichtige Datenbanktypen und Beispiele diskutieren und gleichzeitig ihre einzigartigen Funktionen erkunden. Beispielsweise bieten SQL-Datenbanken ihren Benutzern keine große Skalierbarkeit und relationale Datenbankschemata sind strenger, bieten aber mehr Konsistenz und Struktur.
Arten von Datenbankobjekten
Vier verschiedene Arten von Datenbankobjekten helfen Benutzern beim Zusammenstellen, Eingeben, Speichern und Analysieren von Daten in verschiedenen Formaten:
- Tische
- Abfragen
- Online Formulare
- Meldungen
Warum sind Datenbanken wichtig?
Benutzer verwenden Datenbanken, um große Datenmengen auf organisierte Weise zu verwalten und sie autorisierten Benutzern leicht zugänglich zu machen. Jedes Unternehmen nutzt je nach Art seiner Daten eine andere Datenbank. Datenbanken sind in vielerlei Hinsicht für das Wachstum eines Unternehmens unerlässlich:
- Ermöglicht einem Unternehmen, fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen.
- Effizientes Speichern und Abrufen verwandter Informationen.
- Hilft bei der Analyse und Verschlechterung von Geschäftsdaten.
- Sammeln und speichern Sie wichtige Kundendaten aus verschiedenen Anwendungen.
- Liefert datengesteuerte, zeitnahe, personalisierte Anwendungen und detaillierte Analysen.
- Gewährleistet sofortigen Zugriff auf wichtige Geschäftsdaten, die verschiedene Abteilungen nutzen können, um Datenmuster zu verstehen, Berichte zu erstellen und zukünftige Trends vorherzusagen.
- Häufig werden Daten über hierarchische Datenbanken, die von Legacy-Systemen verwendet werden, auf relationale Datenbanken abgebildet, die in den verwendeten Systemen verwendet werden Data Warehouse.
Quelle: Toptal
Arten von Datenbankbenutzern
Es gibt verschiedene Arten von Datenbankbenutzern (DBMS), z.
- Datenbankadministrator (DBA)
- Endbenutzer
- Systemanalytiker
- Anwendungsprogrammierer
- Database Designer
Was sind die verschiedenen Arten von Datenbanken?
Ein Unternehmen sollte eine Datenbank nutzen, die seinen Anforderungen und Bedürfnissen entspricht. Es gibt verschiedene Arten von Datenbankstrukturen:
-
Hierarchische Datenbank
Hierarchische Datenbanken folgen einer Rangfolge oder einer Eltern-Kind-Beziehung, um Daten zu strukturieren.
-
Netzwerkdatenbank
Die Datenbank ähnelt einer hierarchischen Datenbank, weist jedoch einige Änderungen auf. Die Netzwerkdatenbank verbindet den untergeordneten Datensatz mit verschiedenen übergeordneten Datensätzen und ermöglicht so bidirektionale Beziehungen.
-
Objektorientierte Datenbank
In einer objektorientierten Datenbank speichert das System Informationen objektartig.
-
Relationale Datenbank
Eine relationale Datenbank ist tabellenorientiert, wobei jedes Datenbit mit jedem anderen Datenbit verknüpft ist.
-
Nicht relationale oder NoSQL-Datenbank
Eine No-SQL-Datenbank verwendet eine Vielzahl von Formaten wie Dokumente, Diagramme, breite Spalten usw., was dem Datenbankdesign hervorragende Flexibilität und Skalierbarkeit bietet.
Datenbanken werden in zwei Haupttypen oder -kategorien unterteilt: Relationale Datenbanken oder Sequenzdatenbanken Schwellungen und Blutungen Nicht relationale oder Nicht-Sequenz-Datenbanken oder Keine SQL-Datenbanken. Eine Organisation kann sie je nach Art der benötigten Daten und Funktionalität einzeln oder kombiniert nutzen.
Lassen Sie uns die verschiedenen oben genannten Arten von Datenbanken untersuchen.
Relationale Datenbanken
Eine relationale Datenbank ist der häufigste Datenbanktyp. Es verwendet ein Schema, eine Vorlage, um das zu diktieren Datenstruktur in der Datenbank gespeichert.
Beispielsweise muss ein Unternehmen, das Produkte an seine Kunden verkauft, über gespeicherte Informationen darüber verfügen, wohin, an wen und in welcher Menge diese Produkte gehen.
Für jeden Ansatz können unterschiedliche Arten relationaler Datenbanken verwendet werden. Beispielsweise können in der ersten Tabelle wesentliche Kundeninformationen angezeigt werden, in der zweiten die Anzahl der verkauften Produkte und in der dritten Tabelle wird aufgeführt, wer dieses Produkt wo gekauft hat.
Tabellen in einer relationalen Datenbank sind Schlüssel zugeordnet. Sie bieten eine schnelle Datenbankzusammenfassung oder Zugriff auf die Zeile oder Spalte, die Sie überprüfen möchten.
Tabellen, auch Entitäten genannt, stehen alle miteinander in Beziehung. Die Tabelle mit den Kundeninformationen könnte für jeden Kunden eine spezifische ID bereitstellen, die alle Informationen über diesen Kunden enthalten kann, beispielsweise seine Adresse, seinen Namen und seine Kontaktinformationen. Außerdem kann in der Tabelle mit der Produktbeschreibung jedem Produkt eine bestimmte ID zugewiesen werden. Die Tabelle, in der alle Bestellungen gespeichert sind, müsste diese IDs und ihre Menge aufzeichnen. Jede Änderung dieser Tabellen wirkt sich vorhersehbar und systematisch auf alle aus.
Einige Beispiele für SQL-Datenbanken sind:
- Oracle
- PostgreSQL
- MySQL
- SQL Server
Vor- und Nachteile relationaler Datenbanken
Relationale Datenbanken haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, die Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie sich für eine Investition entscheiden:
Vorteile
- Relationale Datenbanken folgen einem strengen Schema, was bedeutet, dass jeder neue Eintrag über unterschiedliche Komponenten verfügen muss, die in diese vorgefertigte Vorlage passen. Es ermöglicht, dass die Daten vorhersehbar und leicht bewertbar sind.
- ACID-Konformität ist ein Muss für alle RDBMS-Datenbanken, was bedeutet, dass sie die Bereitstellung von Atomarität, Konsistenz, Isolation und Haltbarkeit gewährleisten müssen.
- Sie sind gut strukturiert und reduzieren die Fehlerwahrscheinlichkeit deutlich.
Mängel
- Die genaue Beschaffenheit, die strengen Schemata und Einschränkungen relationaler Datenbanken machen das Speichern der für die riesigen Internetdaten von heute erforderlichen Zahlen nahezu unmöglich.
- Eine horizontale Skalierung ist nicht möglich, da relationale Datenbanken einem bestimmten Schema folgen. Obwohl die vertikale Skalierung die offensichtliche Antwort zu sein scheint, ist sie es nicht. Der vertikalen Skalierung sind Grenzen gesetzt, und heutzutage sind die täglich über das Internet gesammelten Daten zu groß, als dass man sich vorstellen kann, dass die vertikale Skalierung lange funktionieren würde.
- Schemabeschränkungen behindern auch die Datenmigration zu und von verschiedenen RDBMS. Sie müssen identisch sein; andernfalls wird es einfach nicht funktionieren.
Nicht relationale Datenbanken
Eine andere gängige Art von Datenbank ist die nicht-relationale. Die nicht-relationale Form der Datenbankorganisation ist in ihrer Struktur und Form nachsichtiger als relationale Datenbanken. Anstelle von Tabellen mit Spalten und Zeilen haben sie Sammlungen verschiedener Kategorien – zum Beispiel Benutzer und Aufträge –, die durch Dokumente illustriert werden. Es können also mehrere Dokumente in einer Sammlung enthalten sein. Außerdem können sie einem bestimmten Muster oder Schema folgen oder auch nicht.
Ein Dokument kann einen Namen, eine Adresse und ein Produkt in einer Sammlung haben; Gleichzeitig kann ein anderes Dokument nur einen Namen und ein Produkt in derselben Sammlung haben, da es für diese Dokumente kein bestimmtes Schema gibt. Außerdem besteht möglicherweise nicht unbedingt eine Beziehung zwischen verschiedenen Sammlungen.
Die verschiedenen Arten von nicht relationalen Datenbanken sind:
Schlüsselwertspeicher
Dieser Typ speichert nur Schlüssel-Wert-Paare und stellt schnelle und unkomplizierte Informationen zu Schlüssel-Wert-Paaren bereit. Dies ist eine einfache Möglichkeit, die Daten zu speichern und darauf zuzugreifen. Einige Beispiele sind Amazon DynamoDB und Redis.
Breite Spaltenspeicher
Dieser Typ kann auch als mehrdimensionaler Schlüsselwertspeicher bezeichnet werden. Es speichert und verwaltet riesige Datenmengen in Tabellen oder mehreren Spalten. Jede dieser Spalten kann als Datensatz fungieren, was bei der Skalierung von Petabyte an Daten hilft. Bemerkenswerte Beispiele sind Scylla, HBase und Cassandra.
Dokumentenspeicher
Dabei ist die einheitliche Struktur für Datensätze optional. Sie können ein breites Spektrum an Typen und Werten haben, die alle verschachtelt sein können. Daten werden in JSON-Dokumenten gespeichert, die denen von Schlüsselwert- und Wide-Spalten-Dokumenten ähneln. Einige der bekanntesten NoSQL-Datenbanken, nämlich Couchbase und MongoDB, fallen in diese Kategorie.
Search Engines
Sie unterscheiden sich von Dokumentenspeichern, um die Datenverfügbarkeit durch einfache textbasierte Suchen zu erleichtern. Einige Beispiele sind Solr, Splunk und Exasticsearch.
Graph-Datenbanken
Diagrammdatenbanken zeigen die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Datenpunkten. Sie werden verwendet, um verschiedene Arten von Daten und deren Beziehung zueinander zu analysieren. Diese werden als Netzwerk zusammengehöriger Objekte oder Knoten dargestellt. Beispiele sind der Datastax Enterprise Graph und Neo4J.
Vor- und Nachteile nicht relationaler Datenbanken
Wie alles andere könnten auch nicht-relationale Datenbanken besser sein und Vorteile und Einschränkungen haben. Diese beinhalten:
Vorteile
- Ihre schemafreie Natur erleichtert die Verwaltung und Speicherung großer Datenmengen. Sie können auch problemlos horizontal skaliert werden.
- Die Daten sind nicht zu komplex und können zur besseren Zugänglichkeit auf mehrere verschiedene Knoten verteilt werden.
Mängel
- Da sie keine spezifische Struktur oder kein spezifisches Schema für die gespeicherten Daten haben, können Sie sich nicht auf Ihre Daten für ein bestimmtes Feld verlassen, da diese möglicherweise nicht vorhanden sind.
- Da es keine Beziehungen gibt, ist es sehr schwierig, die Daten zu aktualisieren, da Sie jedes Detail einzeln aktualisieren müssen.
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