Mi az adatbázis? Definíció és típusok

Mi az adat?

Egyszerűen, Az információk szétdarabolódása tények egy érdekes tárgyról. A neved, életkorod, magasságod és súlyod mind adatok rólad. A képek, képek, fájlok és PDF-ek is adatnak számítanak, mivel mindegyik tárolható és feldolgozható információt hordoz.

Mi az az adatbázis?

A adatbázis Az adatbázisok az adatok szisztematikus gyűjteményei. Az adatbázisok támogatják az adatok elektronikus tárolását, visszakeresését és kezelését, így a nagy léptékű adatkezelés egyszerű.

Vegyünk néhány ismerős példát. Egy online telefonkönyv adatbázist használ személyek, telefonszámok és elérhetőségek tárolására. Egy áramszolgáltató adatbázist használ a számlázás, az ügyfelek problémáinak és a hibák előzményeinek kezelésére. A Facebook tagokat, barátságokat, bejegyzéseket, üzeneteket, hirdetéseket és sok minden mást tárol – mindezek adatbázisokban találhatók. A minta minden iparágban ugyanaz: az információkat úgy kell rendszerezni, hogy az alkalmazások és az emberek megbízhatóan lekérdezhessék azokat.

Adatbázisok típusai

A leggyakoribb adatbázis-típusokat az alábbiakban foglaljuk össze. Mindegyik egy adott adatformához és munkaterheléshez igazodik.

Elosztott adatbázisok

Egy elosztott adatbázis több telephely vagy helyszín között osztja el az adatokat. Minden telephely a saját slice-át tartja fenn, míg az ügyfelek egy logikai adatbázist látnak. A modell gyakori a globális alkalmazásokban, amelyek alacsony késleltetést és helyi rendelkezésre állást igényelnek.

Relációs adatbázisok

A relációs adatbázisok sorokból és oszlopokból álló táblázatokban tárolják az adatokat, és kulcsok segítségével kapcsolják össze a táblázatokat a másikkal. Gyakran RDBMS-nek is nevezik, és továbbra is a legnépszerűbb. DBMS család a piacon. Példák többek között MySQL, Oracle Database, PostgreSQLés Microsoft SQL Server.

Objektumorientált adatbázisok

Az objektumorientált adatbázisok objektumokként tárolják az adatokat, amelyek mindegyike olyan attribútumokat és metódusokat tartalmaz, amelyek meghatározzák, hogy milyen műveletek végezhetők el az adatokon. Tisztán megfeleltethetők az objektumorientált programozási nyelveknek, és szükségtelenné teszik az ORM réteget.

Központi adatbázis

Egy központosított adatbázis minden rekordot egyetlen központi szerveren tárol. A felhasználók sok helyről csatlakoznak ugyanahhoz az adattárhoz, ami leegyszerűsíti az adminisztrációt, de a szervert egyetlen vitás ponttá teszi.

Nyílt forráskódú adatbázisok

A nyílt forráskódú adatbázisok forráskódjukat egy engedéllyel teszik közzé, így bárki használhatja, módosíthatja és terjesztheti azokat. MySQL, PostgreSQL, SQLite, MariaDBés MongoDB széles körben alkalmazott példák.

Felhő adatbázisok

A felhőalapú adatbázis virtualizált, igény szerinti infrastruktúrára van optimalizálva. Felügyelt szolgáltatásként nyújtják, rugalmasan skálázzák a tárolást és a számítást, és beépített replikáció révén magas rendelkezésre állást biztosítanak. Példák: Amazon RDS, Azure SQL adatbázis, és Google Cloud Csavarkulcs.

Adatraktárak

A adattárház központosítja a számos forrásrendszerből származó historikus és kumulatív adatokat a döntéshozatal, a jelentéskészítés és az előrejelzés támogatása érdekében. Leegyszerűsíti az elemzéseket azáltal, hogy a szervezet számára egyetlen, megbízható verziót biztosít az igazságról.

NoSQL adatbázisok

A NoSQL adatbázisok nagyon nagy, gyakran strukturálatlan adathalmazokat kezelnek, amelyek nem illenek szépen sorokba és oszlopokba. A dokumentum-, kulcs-érték-, oszlopcsalád- és gráftárolók mindegyike eltérő hozzáférési mintát kezel, és olyan horizontális skálázhatóságot biztosít, amelyet a hagyományos relációs adatbázisok nehezen tudnak biztosítani.

Grafikon adatbázisok

Egy gráfadatbázis gráfelméletet – csomópontokat és éleket – használ a kapcsolatok közvetlen tárolására és lekérdezésére. Ideális csalásészleléshez, ajánlómotorokhoz és közösségi hálózatok elemzéséhez, ahol az entitások közötti kapcsolatok ugyanolyan fontosak, mint maguk az entitások.

OLTP adatbázisok

Az OLTP (Online Transaction Processing) adatbázisok a nagy áteresztőképességű, alacsony késleltetésű tranzakciókra összpontosítanak többfelhasználós környezetekben. Garantálják az ACID tulajdonságokat, és számos apró olvasási és írási műveletre vannak hangolva, amelyek olyan operációs rendszereket működtetnek, mint a pénztárgépek és a banki alkalmazások.

Személyes adatbázis

Egy személyes adatbázis egyetlen számítógépen tárolja egyetlen felhasználó vagy egy kis csapat adatait. Microsoft Hozzáférés és SQLite tipikus példák.

Multimodális adatbázis

Egy multimodális adatbázis egyetlen motoron belül több adatmodellt támogat – például dokumentum, gráf és kulcs-érték modellt. Az ArangoDB és Microsoft Azure A Cosmos DB népszerű multimodális lehetőségek.

Dokumentum/JSON adatbázis

Egy dokumentumorientált adatbázisban minden rekord egy önálló dokumentum, általában JSON, BSON vagy XML formátumban. Egyetlen dokumentum gazdagon beágyazott adatokat és változó mezőket tartalmazhat, ami rugalmassá teszi a modellt a gyorsan mozgó alkalmazásokhoz. MongoDB és a Couchbase jól ismert példák.

Hierarchikus adatbázis

Egy hierarchikus adatbázis fa struktúrát használ szülő-gyermek kapcsolatokkal. A csomópontok a rekordokat, az ágak pedig a mezőket jelölik. Windows Regisztráció bekapcsolva Windows XP és IBM Az IMS a hierarchikus adatbázisok klasszikus példái.

Hálózati adatbázis

Egy hálózati adatbázis-kezelő rendszer (DBMS) támogatja a rekordok közötti sok-a-sokhoz kapcsolatokat, ami összetettebb struktúrákat hoz létre, mint a hierarchikus modell. Az RDM Server egy példa egy olyan adatbázis-kezelő rendszerre, amely megvalósítja a hálózati modellt.

Adatbázis-összetevők

Adatbázis-összetevők.

Minden adatbázis öt, egymással együttműködő komponensből épül fel:

hardver

A hardver a fizikai réteg – számítógépek, I/O eszközök, adattárolók és hálózatépítés. Ez biztosítja az interfészt az adatbázis és a világ többi része között.

szoftver

A szoftver mindent lefed, ami kezeli és vezérli az adatbázist: magát a DBMS-t, az operációs rendszert, a hálózati szoftvert, amely lehetővé teszi a több felhasználó számára az adatok megosztását, valamint az alkalmazásokat, amelyek a DBMS-en keresztül olvasnak és írnak.

dátum

Az adatok a nyers tények, megfigyelések, számok, szimbólumok és képek, amelyeket az adatbázis tárol. A nyers adatok önmagukban értelmetlenek; az adatbázis rendszerezi és feldolgozza azokat hasznos információkká.

Eljárások

Az eljárások azok a dokumentált utasítások és szabályok, amelyek az adatbázis tervezését, működtetését és karbantartását szabályozzák. Megmondják a rendszergazdáknak és a felhasználóknak, hogyan kell megbízhatóan futtatni a rendszert.

Adatbázis-hozzáférési nyelv

Egy adatbázis-hozzáférési nyelv – leggyakrabban SQL – lehetővé teszi a felhasználók és alkalmazások számára adatok beszúrását, frissítését, törlését és lekérdezését. A felhasználók meghatározott parancsokat adnak ki, amelyeket a DBMS elemez, megtervez és végrehajt az alapul szolgáló tárolón.

Mi az adatbázis-kezelő rendszer (DBMS)?

A Adatbázis-kezelő rendszer (DBMS) az a szoftverréteg, amely lehetővé teszi a felhasználók számára az adatok definiálását, tárolását, lekérését, frissítését és védelmét. A DBMS Koordinálja a hozzáférést számos felhasználó és alkalmazás között, érvényesíti az integritást, és szabályozza, hogy ki mit láthat vagy módosíthat.

A DBMS technológia nem új keletű – Charles Bachman Integrált adattár (IDS), amelyet a General Electric fejlesztett ki az 1960-as évek elején, széles körben az első adatbázis-kezelő rendszerként tartják számon. Azóta a terület hierarchikus, hálózati, relációs, objektumorientált és NoSQL modelleken keresztül fejlődött, amelyek mindegyike a következő generációs adatfeldolgozási terheléseket célozza meg.

Az adatbázis-kezelő rendszerek története

Az alábbi mérföldkövek tracaz adatbázis-technológia fejlődése.

• Ötvenes évek — Charles Bachman megtervezi az első DBMS-t (integrált adattárolót) a General Electricnél.
• 1968 - IBM A hajók információkezelő rendszere (IMS), az egyik legkorábbi hierarchikus adatbázis-kezelő rendszer.
• 1970 — Edgar F. Codd közzéteszi a „Relációs modell az adatokhoz nagyméretű megosztott adatbankokhoz” című művét, amelyben bemutatja a relációs modellt.
• 1976 — Peter Chen formalizálja az Entitás-Reláció (ER) modellt.
• Ötvenes évek - A relációs modell válik a domináns adatbázis-paradigmává, és az SQL szabványosodik.
• 1985 — Úgy tűnik, hogy az objektumorientált adatbázis-kezelő rendszerek illeszkednek az objektumorientált nyelvek térnyeréséhez.
• Ötvenes évek — Az objektumrelációs jellemzők megjelennek a mainstream relációs adatbázis-kezelő rendszerekben.
• 1992 - Microsoft kiadja az első verziót Microsoft Hozzáférés a személyes adatbázisokhoz.
• 1995 — A webes alkalmazások kezdik előmozdítani az internetes szintű adatbázis-használatot.
• 1997 — Az XML formátumként és lekérdezési célpontként is belép az adatbázisokba.
• 2009 — A NoSQL kifejezés nyeresége tracmivel a dokumentum-, kulcs-érték- és gráftárak gyorsan növekednek.
• 2010-es évek és később — Felhőalapú és elosztott SQL adatbázisok (Aurora, Spanner, CockroachDB) előbukkannak.

A DBMS előnyei

Egy jól megvalósított adatbázis-kezelő rendszer számos gyakorlati előnnyel jár a szervezetek számára:

• Számos technikát kínál az adatok hatékony tárolására és visszakeresésére.
• Kiegyensúlyozza a több, ugyanazon adatokat megosztó alkalmazás igényeit.
• Egységes adminisztrációs eljárásokat biztosít.
• Megvédi az alkalmazásprogramozókat a tárolási részletektől.
• Adatintegritást és biztonságot biztosít korlátozások és hozzáférés-vezérlés révén.
• Egyidejű hozzáférést ütemez, így csak az érvényes műveletek sikeresek.
• Csökkenti az alkalmazásfejlesztési időt az újrafelhasználható szolgáltatások révén.

A DBMS hátrányai

A DBMS modellnek is vannak kompromisszumai:

• A hardver- és szoftverköltségek jelentősek lehetnek.
• A legtöbb rendszer összetett, ezért a felhasználóknak és az adminisztrátoroknak képzésre van szükségük.
• Az adatok egyetlen adatbázisba központosított gyűjtése magas értékű célpontot teremt a szolgáltatáskimaradások, a sérülések vagy a támadások szempontjából.
• Az egyidejű hozzáférés gondos tervezést igényel a frissítések elvesztésének és a holtpontok elkerülése érdekében.
• Egy adatbázis-kezelő rendszert (DBMS) nem nehéz numerikus számításokra terveztek; a speciális eszközök jobban kezelik ezt a munkaterhelést.

GYIK