Зачем нужны базы данных: База данных — журнал «Доктайп»

зачем нужны и какие бывают — Журнал «Код»

Если вы будете делать веб-приложение — например интернет-магазин, блог или игры, — почти наверняка вы столкнётесь с базой данных. Вот что это такое с точки зрения программирования, какие тут основные понятия и что с ними делать.

Данные

Вокруг нас всегда много разных данных, например:

• телефонные номера;
• дела на день;
• записи на бумажках, стикерах и в блокнотах;
• опубликованные мысли разных людей;
• фотографии в смартфоне;
• и всё остальное, что можно прочитать, увидеть или услышать.

Если это компьютерная игра, то данными будут типы и местоположения врагов, их уровень здоровья, уровень здоровья героя, тип героя, его положение, характеристики карты.

Если это приложение для работы с клиентом, то там будут храниться имя клиента, его заказы, номер телефона, уровень в программе лояльности.

Если это служба слежения за гражданами — фотография, имя, посещённые станции метро и улицы, место работы.

База данных и СУБД

Есть понятие базы данных — это набор данных, организованных каким-то способом. Например, если у вас в квартире есть гардеробная или кладовка, то всё это помещение со всем её содержимым может считаться базой (но не данных, а вещей или банок с огурцами, что не меняет сути).

Есть понятие системы управления базой данных (СУБД) — это когда семья села за стол и самого младшего отправляют в кладовку за огурцами, он приносит её и не разбивает по дороге. То есть СУБД — это какое-то средство для манипуляции данными в базе, например программа.

Для чего нужны

Вот основные задачи БД на примере гардеробной:

• Сохранить наши данные по запросу — чтобы вы могли открыть дверь, повесить куртку, закрыть дверь и больше не думать ни о куртке, ни о гардеробной.
• Изменить наши данные по запросу — чтобы можно было легко извлечь из гардеробной все дырявые носки и положить на их место целые.
• Найти эти данные по запросу — чтобы быстро найти приличный пиджак или парный носок.
• Не дать прочитать эти данные тем, кому не следует, а кому надо — дать. Например, младший брат может смотреть на ваши кроссовки, но не может их брать. А девушка (или парень) может положить свои вещи, но только на определённую полку.
• Поддерживать порядок и не дать захламиться — если вам было лень и вы просто кинули толстовку куда попало, чтобы гардеробная либо сама нашла, куда эту толстовку правильно положить, либо сказала: «Э БРАТ ЗАЧЕМ ЗАХЛАМЛЯЕШЬ ПОЛОЖИ НОРМАЛЬНО ДАВАЙ»
• Масштабироваться — чтобы вы могли просто вешать в гардеробную вещи и не думать об объёме полок.
• Не потерять данные — если квартира будет гореть, приличная гардеробная не должна даже нагреться. Или, если она всё-таки горит, чтобы где-то в защищённом подземном гараже была точная копия этой гардеробной со всеми актуальными вещами.

Как защитить сайт от хакерских скриптов

В чём преимущества

Базы данных и их системы управления заточены на работу с большим объёмом данных и от лица большого числа пользователей. Сейчас вы поймёте.

🤔 Представьте, что у вас есть экселька со списком клиентов. Это не база данных, это просто таблица. Чтобы прочитать или записать что-то в эту эксельку, вам нужно её открыть, сделать дело, сохранить.

❌ Допустим, экселька с клиентами лежит на сетевом диске. Вы открыли её и ковыряетесь в данных, вносите изменения. Пока вы это делаете, ваш коллега тоже её открыл и тоже вносит изменения. Потом вы сохранились и закрыли эксельку. Экселька перезаписалась вашими данными. Но у вашего коллеги эти данные не отобразились, он-то открыл её раньше. Теперь, когда он сохранит свою эксельку, его данные перезапишутся поверх ваших, а ваши данные пропадут. Это полный ахтунг: вся ваша работа потеряна.

❌ Или у вас в компании правило: экселька всегда на одной флешке, работаем только с неё. Сейчас флешка в вашем компьютере, вы с ней работаете. А вашему коллеге нужно с ней тоже поработать. Он говорит: «Дай». Вы ему «Отстань». Ну и слово за слово…

✅ Но можно организовать своего рода СУБД. Один ответственный сотрудник назначается главным по эксельке. Она открыта на его компьютере, а вы ему говорите: «Петруха, добавь в клиента такого-то вот такие данные». «Петруха, а шо, когда дедлайн по поставке для этих ребят из Воронежа?», «Петруха, питерские отказались, поставь там отказ».

Петруха — ваша система управления базой данных. А экселька — это его база данных.

Понятно, что Петруха медленный и не всегда многозадачный, но хотя бы он избавляет от проблемы рассинхрона версий и потери данных.

Скорость — ещё одно преимущество базы данных. База данных устроена так, что она легко и быстро находит, записывает, переписывает и снова находит данные. Всё потому, что СУБД всегда знает, что где лежит и по какому критерию искать. Там не будет случайных данных в случайном месте.

Скорость важна ещё и потому, что СУБД обычно обслуживает сразу много потоков: одновременно ей могут пользоваться десятки и сотни тысяч человек, поэтому ей некогда копаться. В хорошо сделанных БД всё молниеносно.

Сложность. Базы данных нужны в числе прочего для хранения сложно структурированных данных. Мы привыкли думать, что база данных — это такая таблица, где есть строки и столбцы. Но база данных при правильной организации может намного больше:

• Связывать одну единицу данных с множеством других. Например, если один человек совершил много заказов со множеством товаров внутри каждого, база данных способна хранить и обрабатывать такие связи.
• База может хранить дерево данных — вроде того, о котором мы писали недавно. Попробуй в реальной жизни похранить дерево!
• В базах могут жить ссылки на другие фрагменты и отделы базы.

Базу можно представить как таблицу, но лишь в самом упрощённом виде. Для более сложных задач базу можно представить как очень сложное дерево, или огромный склад упорядоченных коробок, или даже как огромный завод по фасовке данных.

База данных — это отдельный файл?

Чаще всего да, все данные СУБД хранит внутри одного большого файла. Но если данных много или сама база так устроена, то она может разбиваться на несколько файлов поменьше.

Но для пользователей нет разницы, как физически хранится база, это забота СУБД. Главное — уметь общаться с базой через СУБД.

Где их используют

Базы данных сейчас используются почти везде:

• На сайтах, чтобы хранить контент для страниц. Все статьи в «Коде» на самом деле хранятся в базе данных и извлекаются оттуда по вашему запросу.
• В смартфонах, чтобы хранить все ваши данные — фото, сообщения, заметки, контакты и музыку. Так как всего этого много, а доступ к этому должен быть молниеносный, используют разные виды СУБД.
• В почтовых сервисах, чтобы можно было найти нужное письмо. Там строятся сложные индексные массивы, по которым ваш почтовый клиент ищет данные.
• Везде, где есть личные кабинеты и регистрация, — чтобы запоминать пользователей и отличать их друг от друга.
• В соцсетях и блогах почти всё хранится в базах данных.

Если у вас в работе появляется много одинаковых или похожих данных, то самый надёжный способ не потерять ничего из них — поместить их в базу данных.

Как это работает

Возьмём простой пример реляционной базы данных (можно упрощённо сказать, что это база данных в виде таблицы).

Каждая запись в реляционной базе данных раскладывается в одну или несколько ячеек. Например, запись в телефонной книге может выглядеть так:

В нашем примере у базы есть поля — Имя, Фамилия, Телефон и Фото, в которых могут храниться данные. Одна строчка — одна запись с данными.

Если пользователю нужно будет найти телефон Михаила Максимова по фамилии, происходит следующее:

Запрос от пользователя: Выдай мне из базы «Контакты» все записи, где поле «Фамилия» равно «Максимов»

Ответ от базы данных: ЛОЛ КЕК Ты кто такой

Запрос пользователя: Я хозяин этой базы Админ Админыч, пароль •••••. Выдай мне из базы «Контакты» все записи, где поле «Фамилия» равно «Максимов»

Ответ от базы данных: Найдена одна запись: [Михаил, Максимов, +79057362163, вот фото]

Разные базы — разные правила

Внутри каждой базы данных и её управляющей системы свои строгие правила:

• какие данные могут храниться: текст, цифры, фото, видео или всё вместе;
• какие свойства есть у этих данных: дата записи, кто записал, кто может прочитать;
• что делать, если с базой хотят работать одновременно несколько человек: разрешать только одному или пусть все вместе работают.

Рабочая ситуация: допустим, вы работаете в банке и открыли карточку клиента, чтобы поменять ему кредитный лимит. В этот же момент другой сотрудник из соседнего офиса тоже хочет поменять лимит этому же клиенту, но уже на другую сумму. Как база отреагирует на такое? Должна ли она разрешать второму сотруднику открывать карточку или её нужно заблокировать, пока первый не закончит? А если она разрешит открыть карточку, то что будет, если двое сотрудников напишут там разный лимит — какой из них сохранять в итоге? СУБД задаёт эти правила и следит за их выполнением.

Что дальше

В следующей статье поговорим про MySQL — бурерождённую мать всех баз. Если разобраться, как она работает, то можно творить чудеса.

Текст и последняя схема

Михаил Полянин

Редактура и остальные схемы

Максим Ильяхов

Художник

Даня Берковский

Корректор

Ирина Михеева

Вёрстка

Мария Дронова

Соцсети

Олег Вешкурцев

Базы данных и СУБД — зачем нужны и как используются

Опубликовано 12. 10.2021

Содержание:

• 1 Для чего используют базы данных
• 2 Как управлять базой данных. Понятие СУБД
• 3 Задачи, которые ставят перед БД
• 4 Типы баз данных
• 5 СУБД
  • 5.1 Самые популярные реляционные СУБД
    • 5.1.1 MySQL
    • 5.1.2 Oracle
    • 5.1.3 Microsoft SQL Server
  • 5.2 Наиболее распространенные нереляционные СУБД
    • 5.2.1 MongoDB
    • 5.2.2 Apache Cassandra
    • 5.2.3 Google Cloud BigTable
• 6 Сравнение SQL и NoSQL
• 7 Заключение

Для чего используют базы данных

Как понять, что для хранения и обработки конкретных данных нужна БД, а не привычный ресурс? Необходимо проанализировать сами сведения и цели их использования. Принимают во внимание 3 момента:

1. Что и для чего надо сохранить.
2. Как и в каком виде нужно содержать информацию.
3. Как получить доступ к хранящимся данным.

К примеру, программист делает сайт, где каждый желающий пользователь имеет возможность вести дневник наблюдения за погодой в месте проживания. Ежедневно наблюдатель вносит показания в разработанную форму. Позже он отслеживает изменение погодных условий и сравнивает сведения за несколько лет. Задача программиста — сохранение этих фактов и их обработка для того, чтобы наблюдатель смог произвести необходимые расчеты и сделать соответствующие выводы.

В этих целях и используют БД, благодаря которым возможно не только просматривать данные в таблице, но и анализировать их.

Как управлять базой данных. Понятие СУБД

База данных — массив общего пользования в информационной системе, где хранят структурированные сведения. Для управления программой существует особый софт. Он называется СУБД — система управления базами данных. Для удобства программисты и пользователи именуют базой данных всю хранящуюся информацию, СУБД и связанные с ними приложения.

Большинство БД представляют собой таблицы, в столбцах и строках которых размещены сведения. Пользователи управляют последними, изменяют их, упорядочивают, обновляют и контролируют. В основном данные вносят и запрашивают с помощью SQL — языка структурированных запросов (об этом позже).

Задачи, которые ставят перед БД

Работа крупных корпораций основана на использовании большого массива информации. Соответственно, сотрудники должны получать оперативные ответы даже на очень сложные запросы. Администраторы БД, в свою очередь, повышают производительность используемого софта, чтобы:

• эффективно управлять постоянно возрастающим объемом информации (от устройств, датчиков и других источников) и упорядочивать его;
• обеспечивать безопасность сведений, минимизируя возможность их утечки и хакерских атак;
• предоставлять пользователям легкий доступ к информации, чтобы они могли своевременно принимать важные решения;
• управлять и обслуживать БД — регулярно мониторить их на наличие сбоев и ошибок, проводить профилактические работы, обновлять ПО и исправлять возникающие проблемы;
• расширять возможности управления для развития бизнеса.

Чтобы своевременно решать все вышеперечисленные задачи, необходимо привлекать и обучать новых специалистов, т. к. БД становятся сложнее, а объемы рабочей информации возрастают.

Типы баз данных

Для сохранения и обработки сведений используют различные БД. Выбор конкретного варианта зависит от того, как определенная компания планирует использовать информацию. Среди множества продуктов сегодня в основном популярны реляционные SQL и нереляционные NoSQL. В первом случае СУБД оперативно и эффективно вносит сведения в строки и столбцы таблиц, структурируя их, и предоставляет к ним доступ. Второй вариант отлично справляется с хранением и обработкой неструктурированных либо слабоструктурированных сведений. Сейчас популярность NoSQL возрастает вместе с усложнением и распространением веб-приложений, а также более низкой производительностью и трудным масштабированием SQL-моделей.

Это основные из используемых сегодня баз данных. Другие варианты менее популярны и применяются для решения узкоспециализированных задач — финансовых, научных и других. Разработчики создают новые типы БД, внедряют облачные технологии, автоматизируют процессы. «На вооружение» поступают продукты с открытым исходным кодом, управляемые как SQL, так и NoSQL, облачные, многомодельные, автономные и другие варианты. 

СУБД

Система управления базами данных является встраиваемым модулем либо полнофункциональной программой. Ее задача — обработка информации, внесение ее в базу и предоставление доступа пользователям. Сегодня работают 2 модели. SQL-СУБД вносят данные в готовую схему, а NoSQL-СУБД формируют структуру во время работы со сведениями, исключая жесткие связи между ними. Такой подход позволяет экспериментировать с разными вариантами доступа.

Самые популярные реляционные СУБД

Для удобной работы с реляционными БД больше всего подойдут системы управления MySQL, Oracle и Microsoft SQL Server. Они строго отслеживают незыблемость структуры, представленной как комплекс таблиц с многочисленными полями и ячейками.

MySQL

Бесплатный софт от компании Oracle. Имеет открытый исходный код. Стабильно работает с любыми операционными системами, тщательно тестируя обновления перед тем, как внедрить их. Репликация базы на несколько узлов снижает нагрузку, при этом увеличивая доступность программы. При желании софт можно доработать самостоятельно либо найти в библиотеке готовые исправления.

Oracle

Oracle Database — частый выбор корпораций. Пользователям коммерческой версии часто предлагают грамотные обновления, круглосуточно оказывают техподдержку. Oracle работает с любыми ОС. Обладает серьезным преимуществом — способностью восстановить предыдущую версию БД.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server чаще других выбирают представители малого и среднего бизнеса. Работает только с ОС Windows и Linux. Обладает простым интерфейсом.

Наиболее распространенные нереляционные СУБД

Управлять нереляционными БД проще всего при помощи систем MongoDB, Apache Cassandra и Google Cloud BigTable. Это гибкие многофункциональные продукты, которые хранят всю информацию как единый целостный объект в одной базе. Сведения могут выглядеть и как одиночный объект, но при этом система обязательно обслужит все запросы.

MongoDB

MongoDB — бесплатная, но качественная программа, которую чаще других применяют для работы с NoSQL. Приложение позволяет изменять схемы данных во время работы, масштабироваться по горизонтали, обладает простым интерфейсом. Сегодня софт обладает высокой популярностью благодаря внедрению в решение глобальной облачной БД.

Apache Cassandra

Apache Cassandra — приложение, легко адаптируемое для решения любых задач, особенно масштабных проектов. Идентичность узлов позволяет быстро и удобно нарастить архитектуру БД. Программа гарантирует высокоскоростную запись, быстрое предоставление информации и безотказность действий. Восстановление и резервное копирование обеспечивает безопасность сведений.

Google Cloud BigTable

Google Cloud BigTable — разработка Google, быстрая и безотказная система. Репликация БД обеспечивает долговечность, стабильность и доступность приложения при сбоях. Особенности продукта позволяют отделить рабочую нагрузку, чтобы провести приоритетный анализ.

Сравнение SQL и NoSQL

Подавляющее большинство пользователей достаточно давно используют SQL-системы, доверяя их надежности. Наиболее распространена СУБД MySQL. Ниже приведем сравнение SQL и NoSQL, чтобы вы самостоятельно смогли сделать вывод и выбрать наилучший в вашей ситуации вариант.

Как видим, SQL-системы просты, понятны и надежны, но и NoSQL в этом плане не отстают от них и стремятся если не перегнать, то хотя бы догнать по популярности.

Заключение

Из статьи вы получили простое и понятное представление о том, что такое базы данных, какие существуют типы и системы управления БД. Сравнили характеристики SQL-СУБД и NoSQL-СУБД. Если у вас остались вопросы, свяжитесь со специалистами компании «АйТиСпектр» и получите профессиональную консультацию и помощь системных администраторов. 

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 5 / 5. Количество оценок: 1

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Зачем использовать базу данных?

FutureLearn использует куки-файлы для повышения удобства использования веб-сайта. Все файлы cookie, кроме строго необходимых, в настоящее время отключены для этого браузера. Включите JavaScript, чтобы применить настройки файлов cookie для всех необязательных файлов cookie. Вы можете ознакомиться с политикой FutureLearn в отношении файлов cookie здесь.

Чем полезны базы данных и когда они используются.

Базы данных полезны во многих различных сценариях хранения данных. Базу данных обычно используют, когда необходимо связать различные наборы данных, например:

• Ученики в школе и их оценки
• Записи клиентов и информация о продажах
• Карты пациентов и врачей
• Операции между разными банковскими счетами
• Налогоплательщики и платежи по подоходному налогу

Базы данных имеют три основных преимущества перед другими, более простыми системами хранения данных (такими как текстовые файлы и электронные таблицы).0027 доступ , целостность и безопасность .

Access

Access предназначен для предоставления пользователям доступа к данным.

Базы данных поддерживают хороший доступ к данным, потому что:

• Большие объемы данных могут храниться в одном месте
• Несколько пользователей могут читать и изменять данные одновременно
• Базы данных доступны для поиска и сортировки, поэтому необходимые данные можно найти быстро и легко
• Структура данных расширяема и может быть изменена по мере изменения требований

Целостность

Базы данных могут гарантировать, что данные, содержащиеся в них, являются правильными или целостностью .

Чтобы обеспечить целостность базы данных, каждое изменение или транзакция должны соответствовать набору правил, известных как ACID:

• Атомарность: при изменении данных в базе данных, если какая-либо часть изменения не удалась, произойдет сбой всего изменения, и данные останутся такими, какими они были до внесения изменения; это предотвращает создание частичных записей
• Непротиворечивость: перед изменением данных в базе данных они должны быть проверены на соответствие набору правил
• Изоляция: базы данных допускают несколько изменений одновременно, но каждое изменение изолировано от других
• Долговечность: после внесения изменений данные в безопасности даже в случае сбоя системы

Кроме того, базы данных будут иметь механизмы резервного копирования, распределения и резервирования, чтобы данные не были потеряны.

Безопасность

Хотя доступ к текстовым файлам или электронным таблицам можно защитить, получив доступ к файлу, он получает доступ ко всем данным в этом файле. Базы данных можно сделать очень безопасными, и это включает в себя возможность иметь права доступа к определенным частям базы данных, а не к другим.

Базы данных позволяют контролировать доступ, предоставляя пользователям различные привилегии: например, некоторые пользователи могут читать данные, но не могут их записывать.

Данные также можно сегментировать, чтобы пользователи могли получить доступ только к определенным частям: например, пользователь может прочитать имя и адрес сотрудника, но не информацию об его зарплате.

Какие еще способы использования базы данных вы можете придумать? Поделитесь своими мыслями в комментариях.

На следующем шаге вы изучите пример реляционной базы данных и просмотрите содержащиеся в ней данные.

Обсуждение

Рассмотрите приведенные ниже утверждения и добавьте свои ответы в раздел комментариев.

• Какие базы данных вы использовали в повседневной жизни?
• Как эти базы данных обеспечили свою целостность?

Эта статья из бесплатного онлайн

Введение в базы данных и SQL

Создано

Присоединяйся сейчас

Разблокируйте доступ к сотням экспертных онлайн-курсов и степеней от лучших университетов и преподавателей, чтобы получить аккредитованные квалификации и профессиональные сертификаты для составления резюме.

Присоединяйтесь к более чем 18 миллионам учащихся, чтобы начать, сменить или развить свою карьеру в своем собственном темпе в самых разных областях.

Начать обучение

Что такое база данных? — Все, что вам нужно знать

Введение

Базы данных являются основой всех современных информационных систем. Поскольку компьютеры хранят современные базы данных, данные могут быть любого размера и сложности. Существует множество способов сбора и организации данных в зависимости от использования и типа данных.

В этой статье представлен всесторонний обзор баз данных и систем баз данных.

Определение базы данных

База данных представляет собой организованный набор логически связанных данных. Информация преобразуется в полезные знания, структурированные и поддерживаемые в соответствии с потребностями пользователя. Помимо хранения самих данных, база данных также хранит отношения между точками данных.

В более широком смысле база данных представляет собой интегрированный набор информации о системе и процедурах обслуживания и использования. В отличие от электронных таблиц к хранилищу одновременно обращаются несколько пользователей и приложений.

Для чего используются базы данных?

Базы данных имеют широкий спектр применения. Типичные примеры включают:

• Банковские системы хранят базы данных клиентов, банковских счетов, кредитов, транзакций и т. д.
• Авиаперевозки хранит информацию о рейсах, бронировании билетов и т.п. Авиакомпании являются первым сектором, использующим географически распределенные базы данных.
• Университеты используют базы данных для записи информации о студентах, заявлениях, оценках, курсах и т. д.
• Операции по кредитным картам содержат вкладки по платежам и формируют ежемесячные отчеты.
• Телекоммуникационные компании хранят информацию о звонках, выставляют ежемесячные счета, отслеживают линию связи и т. д.
• Финансовый сектор отслеживает продажи и покупки финансовых инструментов, таких как облигации и акции.
• Торговля и Электронная коммерция Предприятия хранят данные о потребителях, продуктах и ​​различных каталогах цен.
• Производственные предприятия управляют цепочками поставок, производственными линиями, складами, выставляют счета и т. д.
• Управление персоналом хранит информацию о сотрудниках, зарплатах, налогах, льготах и ​​т. д.

Приведенный выше список показывает, насколько важны базы данных. для любого вида бизнеса. В современных пользовательских интерфейсах серверная часть скрыта при доступе к базе данных, поэтому многие пользователи не знают, что используют ее ежедневно.

Краткая история баз данных

Первая автоматизированная база данных связана с Германом Холлеритом, который запатентовал систему автоматической обработки данных в 1884 году. В переписи населения США 1890 года использовалась система подсчета перфокарт, а сбор карт представляет собой первую автоматизированную систему базы данных.

Каждая карточка имела 80 столбцов и характеризовала информацию о человеке. Обычно для обработки информации переписи требуется два года. Однако системе перфокарт и механизму автоматического считывания карт потребовалось всего около шести недель для обработки данных. Система перфокарт использовалась на протяжении 20 ^-й век, особенно для голосования и зачисления на работу.

После Второй мировой войны компании и государственные учреждения начали использовать компьютеры для создания простых баз данных линейного учета. Первые компьютеризированные базы данных использовались для конкретных задач и не отличались гибкостью.

Базы данных в 1960-х годах

В 1960-х годах доминирующую роль играли базы данных документов. Первые системы управления базами данных появились в этом десятилетии, и они использовались для больших и сложных проектов, таких как высадка на Луну Аполлона.

Базы данных в 1970-х

Базы данных стали коммерческой реальностью в 1970-х. Иерархические и сетевые системы управления данными вводятся в основном для обработки сложных структур данных, таких как заводские счета, при закупке сырья.

Это десятилетие включает в себя коммерческие СУБД первого поколения, и некоторые из них используются до сих пор. Несколько недостатков:

• Данные было трудно получить. В 1970-х годах компании использовали сложные программы для доступа к простым данным.
• Ограниченная независимость данных затрудняла изменение и обновление информации.
• Нет теоретической основы для каких-либо моделей баз данных.

Базы данных в 1980-х годах

1980-е годы устраняют недостатки предыдущего десятилетия. Реляционная модель данных появилась в 1970-х, а СУБД второго поколения нашла коммерческое применение в 1980-х. При использовании реляционной модели все данные представлены в знакомом табличном формате. Относительно простой язык программирования (SQL) извлекает данные из базы данных.

Новая модель базы данных упростила доступ к данным людям, не являющимся программистами, решив наиболее серьезную проблему предыдущих моделей. Реляционная модель была удобна для взаимодействия клиент-сервер, параллельной передачи данных, а графический интерфейс упростил использование.

Базы данных в 1990-е годы

В 1990-е годы появились интернет-приложения и системы хранения данных. Мультимедийные данные (графика, звук, изображения и видео) стали более распространенными. Огромные объемы как структурированных, так и неструктурированных данных были стандартными. В связи с ростом сложности данных системы реляционных баз данных обратились к объектно-ориентированному подходу.

Примечание: Узнайте больше о категоризации данных с различными подходами к хранению, обработке и анализу в нашей статье Структурированные и неструктурированные данные.

Базы данных 2000-х годов

Появляются три новых типа баз данных: базы данных XML, NoSQL и NewSQL.

Базы данных XML представляют собой высокоструктурированные базы данных, основанные на документах. Запросы разрешены через XML-атрибуты с различной степенью гибкости.

Базы данных NoSQL отвечают большому спросу на очень гибкие распределенные системы баз данных, которые используют согласованность в конечном счете и не требуют фиксированной схемы. Тип NoSQL хорошо масштабируется и хранит денормализованные данные.

NewSQL стремится объединить лучшие атрибуты баз данных NoSQL, такие как масштабируемость, при использовании SQL и обеспечении соответствия требованиям ACID.

Различные типы баз данных

В настоящее время доступно множество различных типов баз данных, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Каждый тип базы данных создает определенную среду для хранения данных и связи между информацией.

• Реляционные базы данных хранят данные в табличных структурах в виде строк и столбцов с упором на согласованность данных. Этот тип базы данных ориентирован на отношения между данными и является наиболее широко используемым типом базы данных.
• Объектно-ориентированные базы данных сочетают в себе принципы объектно-ориентированного программирования (ООП) со стандартами реляционных баз данных.
• Распределенные базы данных распределены по нескольким сайтам и масштабируются горизонтально.
• Хранилища данных последовательно объединяют данные из различных источников в единую систему поддержки принятия решений. Хранилища обслуживают большие объемы данных и обычно размещаются на серверах больших данных.
• Базы данных NoSQL представляют собой структурно различные типы баз данных с упором на высокую доступность. Системы NoSQL лучше всего подходят для больших объемов неструктурированных данных.
• Базы данных Graph — это тип базы данных NoSQL с упором на отношения между точками данных. Благодаря топографической сетевой структуре графовые базы данных являются лучшей системой для изучения и обнаружения взаимосвязей.
• Базы данных OLTP ориентированы на короткие повседневные транзакции, поддерживая большую пользовательскую базу с высокой целостностью данных и эффективностью при одновременных запросах.
• Базы данных с открытым исходным кодом открыты для модификаций и бесплатны для использования. Настраиваемые пользовательские настройки и низкая стоимость делают этот тип базы данных широко распространенным.
• Облачные базы данных имеют все традиционные функции баз данных с гибкостью облачных вычислений.
• Базы данных с несколькими моделями предоставляют единый механизм для работы с несколькими типами моделей баз данных.
• База данных документов/JSON — это система хранения NoSQL, которая хранит данные в документах JSON.
• Автономные облачные базы данных (автономные базы данных) используют машинное обучение для автоматизации различных задач в СУБД.

Компоненты базы данных

Пять основных компонентов составляют систему базы данных.

Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение включает в себя физические устройства, которые соединяют компьютеры с реальным миром. Когда дело доходит до баз данных, серверы, диски для хранения и различные устройства сбора данных включают оборудование, необходимое для запуска и заполнения базы данных.

Программное обеспечение

Программное обеспечение включает широкий набор программ, используемых для доступа к базам данных, управления ими и управления ими. На нижних уровнях программное обеспечение включает в себя операционные системы, в которых находятся базы данных, сеть для связи с базами данных и программное обеспечение для доступа к данным.

Данные

Данные — это существенный факт об элементе или событии, который может быть сохранен в базе данных. Данные требуют обработки, чтобы обрести смысл и стать информацией. Кроме того, обработка извлекает важные детали из данных и помогает в процедурах принятия решений.

Процедуры

Процедуры базы данных включают все функции, работающие в хранилище. Будь то регулярное резервное копирование, создание отчетов и другие повседневные операции, процедуры представляют собой набор инструкций, выполняемых в системе управления базами данных.

Язык доступа к базе данных

Язык доступа к базе данных — это язык программирования, используемый для вставки, обновления, удаления и изменения данных, хранящихся в базе данных. Базы данных выполняют запросы на языке доступа к базе данных напрямую.

Что такое система управления базами данных (СУБД)?

Система управления базами данных (СУБД) служит интерфейсом между пользователем (или приложениями) и базой данных. Программа позволяет осуществлять прямую связь с базой данных, обеспечивая поиск данных, обновления, оптимизацию и общее управление информацией, хранящейся в базе данных.

Что такое сервер базы данных?

Сервер базы данных — это выделенный сервер, который предоставляет услуги клиенту через приложения базы данных. В одной части сервера хранится СУБД, а в другой — сама база данных. Обычно серверы баз данных имеют большой объем памяти и много карт памяти.

Почему важны базы данных?

Система баз данных хранит важные данные о бизнесе: данные после анализа становятся ценной информацией о компании и помогают в процессе принятия решений.

Аналогичным образом, база данных помогает создать архив о бизнесе, делая компанию более надежной и знающей, куда она направляется при принятии решений. Хранение данных о взаимодействии помогает получить представление об информации, которая поможет компании развиваться дальше и увеличивать прибыль.

Существует много преимуществ при использовании системы с базой данных:

• Независимость между программами и данными . Отделение метаданных от приложений, использующих данные, является ключевым атрибутом. Основной характеристикой базы данных является возможность изменять и передавать данные организации в другую компьютерную систему без изменения программ, обрабатывающих информацию.
• Минимальная избыточность данных . Базы данных решают проблему повторения данных. Информация интегрируется в единую логическую структуру, и каждый фрагмент данных минимально повторяется. Однако базы данных не устраняют избыточность полностью. Система позволяет разработчику базы данных планировать степень избыточности в зависимости от варианта использования.

Примечание: В некоторых случаях желательна избыточность данных, которая повышает производительность базы данных. Например, избыточность увеличивает скорость поиска.

• Улучшенный обмен данными. Базы данных — это ресурс компании, который используют многие сотрудники и секторы. Базой данных управляют определенные внутренние и внешние пользователи, и у каждого человека или группы есть специальные представления данных.
• Повышенная безопасность данных. СУБД имеет административные функции, которые помогают контролировать безопасность конфиденциальной информации с помощью привилегий и ролей пользователей.
• Повышение производительности разработки приложений. Разработка новых приложений стала быстрее благодаря системам баз данных. Программист может сосредоточиться на функциях, необходимых для нового приложения, без необходимости определять данные. СУБД помогает автоматизировать такие действия, как проектирование и внедрение базы данных.

Общие проблемы с базами данных

Базы данных содержат проблемы, риски и затраты при построении системы.

Обучение персонала	Предприятие, выбирающее систему баз данных, должно привлечь или обучить людей для проектирования, внедрения и обслуживания базы данных. Из-за постоянно меняющейся природы необходимо постоянное обучение, чтобы максимизировать эффективность технологий баз данных.
Расходы и сложности на установку и управление	Многопользовательские системы баз данных представляют собой обширные и сложные программные архитектуры, часто с ежегодными расходами на техническую поддержку и расширение. Программные расширения с постоянными улучшениями безопасности необходимы при работе с данными.
Резервное копирование, восстановление и безопасность	Регулярное резервное копирование обеспечивает согласованность данных и высокую доступность. Четкие процедуры безопасности и восстановление базы данных необходимы для современной системы баз данных. Назад: Торрент трекер что это: Что такое торрент трекеры и как скачивать информацию с этих сайтов? Вперед: It профессии: Самые высокооплачиваемые профессии в IT сфере.