Hva er en database? Definisjon og typer

Hva er data?

For å si det enkelt, dato er fakta om et objekt av interesse. Navn, alder, høyde og vekt er alle data om deg. Bilder, filer og PDF-er kan også telle som data fordi hver av dem inneholder informasjon som kan lagres og behandles.

Hva er en database?

A database er en systematisk datainnsamling. Databaser støtter elektronisk lagring, gjenfinning og manipulering av data, noe som gjør datahåndtering enkel i stor skala.

Tenk på noen kjente eksempler. En telefonkatalog på nett bruker en database til å lagre personer, telefonnumre og kontaktinformasjon. En strømleverandør bruker en database til å håndtere fakturering, kundeproblemer og feilhistorikk. Facebook lagrer medlemmer, vennskap, innlegg, meldinger, annonser og mye mer – alt dette ligger i databaser. Mønsteret er det samme på tvers av bransjer: organiser informasjon slik at applikasjoner og folk kan søke i den på en pålitelig måte.

Typer databaser

De vanligste databasetypene er oppsummert nedenfor. Hver er egnet for en bestemt dataform og arbeidsmengde.

Distribuerte databaser

En distribuert database sprer data på tvers av flere nettsteder eller lokasjoner. Hvert nettsted beholder sin egen sektor, mens klienter ser én logisk database. Modellen er vanlig i globale applikasjoner som trenger lav latens og lokal tilgjengelighet.

Relasjonsdatabaser

En relasjonsdatabase lagrer data i tabeller med rader og kolonner og bruker nøkler for å relatere én tabell til en annen. Den kalles ofte en RDBMS, og er fortsatt den mest populære DBMS familie på markedet. Eksempler inkluderer MySQL, Oracle Database, PostgreSQLog Microsoft SQL Server.

Objektorienterte databaser

Objektorienterte databaser lagrer data som objekter, der hvert objekt har attributter og metoder som definerer hvilke operasjoner som er tillatt på dataene. De tilordnes tydelig til objektorienterte programmeringsspråk og fjerner behovet for et ORM-lag.

Sentralisert database

En sentralisert database lagrer alle poster på én sentral server. Brukere kobler seg til samme lagringsplass fra mange steder, noe som forenkler administrasjonen, men gjør serveren til et enkelt stridspunkt.

Åpen kildekode databaser

Åpne kildekodedatabaser publiserer kildekoden sin under en permissiv lisens, slik at alle kan bruke, endre og distribuere dem. MySQL, PostgreSQL, SQLite, MariaDBog MongoDB er eksempler som er mye brukt.

Skydatabaser

En skybasert database er optimalisert for virtualisert infrastruktur på forespørsel. Den leveres som en administrert tjeneste, skalerer lagring og beregning elastisk, og tilbyr høy tilgjengelighet gjennom innebygd replikering. Eksempler inkluderer Amazon RDS, Azure SQL-database, og Google Cloud Skiftenøkkel.

Datavarehus

A datalager sentraliserer historiske og kumulative data fra mange kildesystemer for å støtte beslutningstaking, rapportering og prognoser. Det forenkler analyser ved å gi organisasjonen én enkelt, pålitelig versjon av sannheten.

NoSQL databaser

NoSQL-databaser håndterer svært store, ofte ustrukturerte datasett som ikke passer pent inn i rader og kolonner. Dokument-, nøkkelverdi-, kolonnefamilie- og graflagre adresserer hver et annet tilgangsmønster og gir horisontal skalerbarhet som tradisjonelle relasjonsdatabaser synes er vanskelig å matche.

Grafdatabaser

En grafdatabase bruker grafteori – noder og kanter – til å lagre og spørre relasjoner direkte. Den er ideell for svindeldeteksjon, anbefalingsmotorer og analyse av sosiale nettverk der forbindelsene mellom enheter er like viktige som enhetene selv.

OLTP-databaser

OLTP-databaser (Online Transaction Processing) fokuserer på transaksjoner med høy gjennomstrømning og lav latens i flerbrukermiljøer. De garanterer ACID-egenskaper og er innstilt for mange små lesninger og skrivinger som driver operativsystemer som salgssteder og bankapplikasjoner.

Personlig database

En personlig database lagrer data på én datamaskin for én bruker eller et lite team. Microsoft Tilgang og SQLite er typiske eksempler.

Multimodal database

En multimodal database støtter flere datamodeller – for eksempel dokument, graf og nøkkelverdi – i én enkelt motor. ArangoDB og Microsoft Azure Cosmos DB er populære multimodale alternativer.

Dokument/JSON-database

I en dokumentorientert database er hver post et selvstendig dokument, vanligvis i JSON, BSON eller XML. Et enkelt dokument kan inneholde rikt nestede data og varierende felt, noe som gjør modellen fleksibel for applikasjoner med rask utvikling. MongoDB og Couchbase er velkjente eksempler.

Hierarkisk database

En hierarkisk database bruker en trestruktur med foreldre-barn-relasjoner. Noder representerer poster og grener representerer felt. Windows Registeret er på Windows XP og IBM IMS er klassiske eksempler på hierarkiske databaser.

Nettverksdatabase

Et nettverks-DBMS støtter mange-til-mange-relasjoner mellom poster, noe som produserer mer komplekse strukturer enn den hierarkiske modellen. RDM Server er et eksempel på et databasehåndteringssystem som implementerer nettverksmodellen.

Databasekomponenter

Databasekomponenter.

Hver database er bygget opp av fem komponenter som jobber sammen:

maskinvare

Maskinvare er det fysiske laget – datamaskiner, I/O-enheter, lagringsmedier og nettverk. Det fungerer som grensesnitt mellom databasen og resten av verden.

Software

Programvare dekker alt som administrerer og kontrollerer databasen: selve DBMS-en, operativsystemet, nettverksprogramvaren som lar flere brukere dele data, og applikasjonene som leser og skriver gjennom DBMS-en.

Data

Data er rå fakta, observasjoner, tall, symboler og bilder som databasen lagrer. Rådata alene er meningsløse; databasen organiserer og bearbeider dem til nyttig informasjon.

prosedyrer

Prosedyrer er de dokumenterte instruksjonene og reglene som styrer hvordan databasen utformes, drives og vedlikeholdes. De forteller administratorer og brukere hvordan de skal kjøre systemet pålitelig.

Språk for databasetilgang

Et databasetilgangsspråk – oftest SQL – lar brukere og applikasjoner sette inn, oppdatere, slette og spørre data. Brukere utsteder spesifikke kommandoer som DBMS-et analyserer, planlegger og utfører mot den underliggende lagringen.

Hva er et Database Management System (DBMS)?

A Database Management System (DBMS) er programvarelaget som lar brukere definere, lagre, hente, oppdatere og sikre data. A DBMS koordinerer tilgang mellom mange brukere og applikasjoner, håndhever integritet og kontrollerer hvem som kan se eller endre hva.

DBMS-teknologi er ikke ny – Charles Bachmans Integrert datalager (IDS), bygget hos General Electric tidlig på 1960-tallet, er bredt anerkjent som det første DBMS-et. Siden den gang har feltet utviklet seg gjennom hierarkiske, nettverks-, relasjons-, objektorienterte og NoSQL-modeller, som hver adresserer neste generasjon av dataarbeidsbelastninger.

Historien om databasehåndteringssystemer

Milepælene nedenfor trace utviklingen av databaseteknologi.

• 1960s — Charles Bachman designer det første DBMS-et (integrert datalager) hos General Electric.
• 1968 - IBM skips informasjonsstyringssystem (IMS), et av de tidligste hierarkiske DBMS-ene.
• 1970 — Edgar F. Codd publiserer «En relasjonell datamodell for store delte databanker», og introduserer den relasjonelle modellen.
• 1976 — Peter Chen formaliserer Entity-Relationship (ER)-modellen.
• 1980s - The relasjonsmodell blir det dominerende databaseparadigmet og SQL standardiseres.
• 1985 — Objektorienterte DBMS-er ser ut til å passe til fremveksten av OOP-språk.
• 1990s — Objektrelasjonelle funksjoner kommer i vanlige RDBMS-er.
• 1992 - Microsoft slipper den første versjonen av Microsoft Tilgang til personlige databaser.
• 1995 — Nettapplikasjoner begynner å drive bruk av databaser på internettnivå.
• 1997 — XML går inn i databaser både som et format og et spørremål.
• 2009 — Begrepet NoSQL-gevinster tracettersom dokument-, nøkkelverdi- og graflagre vokser raskt.
• 2010s og utover — Skybaserte og distribuerte SQL-databaser (Aurora, Spanner, CockroachDB) dukke opp.

Fordeler med DBMS

Et godt implementert DBMS gir organisasjoner flere praktiske fordeler:

• Tilbyr mange teknikker for å lagre og hente data effektivt.
• Balanserer behovene til flere applikasjoner som deler de samme dataene.
• Tilbyr ensartede administrasjonsprosedyrer.
• Beskytter applikasjonsprogrammerere mot lagringsdetaljer.
• Leverer dataintegritet og sikkerhet gjennom begrensninger og tilgangskontroll.
• Planlegger samtidig tilgang slik at bare gyldige operasjoner lykkes.
• Reduserer applikasjonsutviklingstiden gjennom gjenbrukbare tjenester.

Ulemper med DBMS

DBMS-modellen har også avveininger:

• Kostnadene for maskinvare og programvare kan være betydelige.
• De fleste systemer er komplekse, så brukere og administratorer trenger opplæring.
• Å sentralisere data til én enkelt database skaper et verdifullt mål for avbrudd, korrupsjon eller angrep.
• Samtidig tilgang krever nøye design for å unngå tapte oppdateringer og fastlåste situasjoner.
• Et DBMS er ikke designet for tung numerisk beregning; spesialiserte verktøy håndterer den arbeidsmengden bedre.

Spørsmål og svar