Hvad er en database? Definition og typer
Marcus Allen
⚡ Smart opsummering
Hvad er en database? En database er en systematisk, struktureret samling af data, der understøtter elektronisk lagring, hentning og administration. Den driver hverdagssystemer fra telefonbøger til sociale netværk og drives via software kaldet et databasestyringssystem (DBMS).
Hvad er data?
I enkle vendinger, data er fakta om et objekt af interesse. Dit navn, alder, højde og vægt er alle data om dig. Billeder, filer og PDF-filer kan også tælle som data, fordi hver især indeholder oplysninger, der kan gemmes og behandles.
Hvad er en database?
A database er en systematisk indsamling af data. Databaser understøtter elektronisk lagring, hentning og manipulation af data, hvilket gør datahåndtering nem i stor skala.
Overvej et par velkendte eksempler. En online telefonbog bruger en database til at gemme personer, telefonnumre og kontaktoplysninger. En elleverandør bruger en database til at håndtere fakturering, kundeproblemer og fejlhistorik. Facebook gemmer medlemmer, venskaber, opslag, beskeder, annoncer og meget mere – alt sammen findes i databaser. Mønsteret er det samme på tværs af brancher: organiser information, så applikationer og folk kan søge pålideligt i den.
Typer af databaser
De mest almindelige databasetyper er opsummeret nedenfor. Hver er egnet til en bestemt dataform og arbejdsbyrde.
Distribuerede databaser
En distribueret database spreder data på tværs af flere websteder eller lokationer. Hvert websted beholder sit eget slice, mens klienter ser én logisk database. Modellen er almindelig i globale applikationer, der kræver lav latenstid og lokal tilgængelighed.
Relationsdatabaser
En relationsdatabase lagrer data i tabeller med rækker og kolonner og bruger nøgler til at relatere en tabel til en anden. Den kaldes ofte en RDBMS, men er stadig den mest populære DBMS familie på markedet. Eksempler inkluderer MySQL, Oracle Database, PostgreSQLog Microsoft SQL Server.
Objektorienterede databaser
Objektorienterede databaser lagrer data som objekter, der hver især bærer attributter og metoder, der definerer, hvilke operationer der er tilladt på dataene. De knytter sig tydeligt til objektorienterede programmeringssprog og fjerner behovet for et ORM-lag.
Centraliseret database
En centraliseret database opbevarer alle poster på en enkelt central server. Brugere opretter forbindelse fra mange steder til den samme database, hvilket forenkler administrationen, men gør serveren til et enkelt stridspunkt.
Open source databaser
Open source-databaser udgiver deres kildekode under en permissiv licens, så alle kan bruge, ændre og videredistribuere dem. MySQL, PostgreSQL, SQLite, MariaDBog MongoDB er vidt udbredte eksempler.
Cloud databaser
En cloud-database er optimeret til virtualiseret on-demand infrastruktur. Den leveres som en administreret tjeneste, skalerer lagring og beregning elastisk og tilbyder høj tilgængelighed gennem indbygget replikering. Eksempler inkluderer Amazon RDS, Azure SQL-database, og Google Cloud Skruenøgle.
Datavarehuse
A datalager centraliserer historiske og kumulative data fra mange kildesystemer for at understøtte beslutningstagning, rapportering og prognoser. Det forenkler analyser ved at give organisationen en enkelt, pålidelig version af sandheden.
NoSQL databaser
NoSQL-databaser håndterer meget store, ofte ustrukturerede datasæt, der ikke passer pænt ind i rækker og kolonner. Dokument-, nøgleværdi-, kolonnefamilie- og graflagre adresserer hver især et forskelligt adgangsmønster og giver horisontal skalerbarhed, som traditionelle relationelle databaser har svært ved at matche.
Grafdatabaser
En grafdatabase bruger grafteori – noder og kanter – til at gemme og forespørge på relationer direkte. Den er ideel til svindeldetektion, anbefalingsprogrammer og analyse af sociale netværk, hvor forbindelserne mellem enheder betyder lige så meget som enhederne selv.
OLTP-databaser
OLTP-databaser (Online Transaction Processing) fokuserer på transaktioner med høj kapacitet og lav latenstid i flerbrugermiljøer. De garanterer ACID-egenskaber og er indstillet til mange små læsninger og skrivninger, der driver operativsystemer såsom salgssteder og bankapplikationer.
Personlig database
En personlig database lagrer data på en enkelt computer for en enkelt bruger eller et lille team. Microsoft Adgang og SQLite er typiske eksempler.
Multimodal database
En multimodal database understøtter flere datamodeller – for eksempel dokument, graf og nøgleværdi – i en enkelt database. ArangoDB og Microsoft Azure Cosmos DB er populære multimodale muligheder.
Dokument/JSON-database
I en dokumentorienteret database er hver post et selvstændigt dokument, normalt i JSON, BSON eller XML. Et enkelt dokument kan indeholde rigt indlejrede data og varierende felter, hvilket gør modellen fleksibel til hurtige applikationer. MongoDB og Couchbase er velkendte eksempler.
Hierarkisk database
En hierarkisk database bruger en træstruktur med forældre-barn-relationer. Noder repræsenterer poster, og grene repræsenterer felter. Windows Registreringsdatabasen er aktiveret Windows XP og IBM IMS er klassiske eksempler på hierarkiske databaser.
Netværksdatabase
Et netværks-DBMS understøtter mange-til-mange-relationer mellem poster, hvilket producerer mere komplekse strukturer end den hierarkiske model. RDM Server er et eksempel på et databasestyringssystem, der implementerer netværksmodellen.
Database komponenter
Databasekomponenter.
Enhver database er bygget op af fem komponenter, der arbejder sammen:
Hardware
Hardware er det fysiske lag – computere, I/O-enheder, lagringsmedier og netværk. Det fungerer som grænseflade mellem databasen og resten af verden.
Software
Software dækker alt, der administrerer og kontrollerer databasen: selve DBMS'en, operativsystemet, netværkssoftwaren, der lader flere brugere dele data, og de applikationer, der læser og skriver gennem DBMS'en.
Data
Data er de rå fakta, observationer, tal, symboler og billeder, som databasen gemmer. Rådata alene er meningsløse; databasen organiserer og bearbejder dem til nyttig information.
Procedurer
Procedurer er de dokumenterede instruktioner og regler, der styrer, hvordan databasen designes, drives og vedligeholdes. De fortæller administratorer og brugere, hvordan systemet skal køres pålideligt.
Sprog til databaseadgang
Et databaseadgangssprog – oftest SQL – giver brugere og applikationer mulighed for at indsætte, opdatere, slette og forespørge på data. Brugere udsteder specifikke kommandoer, som DBMS'et analyserer, planlægger og udfører mod det underliggende lager.
Hvad er et Database Management System (DBMS)?
A Database Management System (DBMS) er det softwarelag, der lader brugerne definere, gemme, hente, opdatere og sikre data. A DBMS koordinerer adgang mellem mange brugere og applikationer, håndhæver integritet og kontrollerer, hvem der kan se eller ændre hvad.
DBMS-teknologi er ikke ny — Charles Bachmans Integreret datalager (IDS), bygget hos General Electric i begyndelsen af 1960'erne, er bredt anerkendt som det første databasesystem (DBMS). Siden da har feltet udviklet sig gennem hierarkiske, netværks-, relationelle, objektorienterede og NoSQL-modeller, der hver især adresserer den næste generation af dataarbejdsbelastninger.
Historien om databasestyringssystemer
Milepælene nedenfor trace udviklingen af databaseteknologi.
- 1960s — Charles Bachman designer det første DBMS (Integrated Data Store) hos General Electric.
- 1968 — IBM Skibes Informationsstyringssystem (IMS), et af de tidligste hierarkiske DBMS'er.
- 1970 — Edgar F. Codd udgiver “En relationel datamodel til store delte databanker” og introducerer den relationelle model.
- 1976 — Peter Chen formaliserer Entity-Relationship (ER)-modellen.
- 1980s - Det relationel model bliver det dominerende databaseparadigme, og SQL standardiseres.
- 1985 — Objektorienterede DBMS'er ser ud til at passe til fremkomsten af OOP-sprog.
- 1990s — Objektrelationelle funktioner ankommer i mainstream RDBMS'er.
- 1992 — Microsoft udgiver den første version af Microsoft Adgang til personlige databaser.
- 1995 — Webapplikationer begynder at drive brugen af databaser i internetskala.
- 1997 — XML indtastes i databaser som både et format og et forespørgselsmål.
- 2009 — Udtrykket NoSQL gevinster traction i takt med at dokument-, nøgleværdi- og graflagre vokser hurtigt.
- 2010'erne og videre — Cloud-native og distribuerede SQL-databaser (Aurora, Spanner, CockroachDB) dukke op.
Fordele ved DBMS
Et velimplementeret DBMS giver organisationer adskillige praktiske fordele:
- Tilbyder mange teknikker til effektiv lagring og genfinding af data.
- Balancerer behovene hos flere applikationer, der deler de samme data.
- Sørger for ensartede administrationsprocedurer.
- Beskytter applikationsprogrammører mod lagringsoplysninger.
- Leverer dataintegritet og sikkerhed gennem begrænsninger og adgangskontrol.
- Planlægger samtidig adgang, så kun gyldige handlinger lykkes.
- Reducerer applikationsudviklingstiden gennem genanvendelige tjenester.
Ulemper ved DBMS
DBMS-modellen har også afvejninger:
- Omkostningerne til hardware og software kan være betydelige.
- De fleste systemer er komplekse, så brugere og administratorer har brug for træning.
- Centralisering af data i en enkelt database skaber et værdifuldt mål for nedbrud, korruption eller angreb.
- Samtidig adgang kræver omhyggeligt design for at undgå tabte opdateringer og fastlåste situationer.
- Et DBMS er ikke designet til tung numerisk beregning; specialiserede værktøjer håndterer den arbejdsbyrde bedre.
