سیستم مدیریت پایگاه داده چیست؟

سیستم های مدیریت پایگاه داده، سیستم های نرم افزاری هستند که برای مدیریت و دستکاری داده ها در پایگاه داده استفاده می شوند. از آنجایی که بیشتر مسائل مربوط به عملکرد برنامه از پایگاه داده سرچشمه می گیرد، دانستن نحوه نظارت و بهینه سازی پایگاه داده برای عملیات شما ضروری است.

DBMS چیست؟

سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) سیستم های نرم افزاری هستند که برای ذخیره، بازیابی و اجرای پرس و جوها بر روی داده ها استفاده می شوند. یک DBMS به عنوان رابط بین کاربر نهایی و پایگاه داده عمل می کند و به کاربران اجازه می دهد داده ها را در پایگاه داده ایجاد، خواندن، به روز رسانی و حذف کنند.

DBMS داده ها، موتور پایگاه داده و طرح پایگاه داده را مدیریت می کند و امکان دستکاری یا استخراج داده ها توسط کاربران و سایر برنامه ها را فراهم می کند. این به ارائه امنیت داده ها، یکپارچگی داده ها، همزمانی و رویه های مدیریت داده یکنواخت کمک می کند.

DBMS سازماندهی داده ها را با پیروی از یک تکنیک طراحی طرحواره پایگاه داده به نام عادی سازی بهینه می کند، که زمانی که هر یک از ویژگی های آن دارای افزونگی باشد، یک جدول بزرگ را به جداول کوچکتر تقسیم می کند. DBMS مزایای زیادی را نسبت به سیستم های فایل سنتی ارائه می دهد، از جمله انعطاف پذیری و سیستم پشتیبان گیری پیچیده تر.

سیستم های مدیریت پایگاه داده را می توان بر اساس معیارهای مختلفی مانند مدل داده، توزیع پایگاه داده یا شماره کاربران طبقه بندی کرد. پرکاربردترین انواع نرم افزارهای DBMS عبارتند از: رابطه ای، توزیعی، سلسله مراتبی، شی گرا و شبکه.

سیستم مدیریت پایگاه داده توزیع شده

یک DBMS توزیع شده مجموعه ای از پایگاه داده های منطقی مرتبط با یکدیگر است که بر روی یک شبکه توزیع شده است که توسط یک برنامه پایگاه داده متمرکز مدیریت می شود. این نوع DBMS داده‌ها را به صورت دوره‌ای همگام‌سازی می‌کند و تضمین می‌کند که هر تغییری در داده‌ها به‌طور جهانی در پایگاه داده به‌روزرسانی می‌شود.

سیستم مدیریت پایگاه داده سلسله مراتبی

پایگاه های داده سلسله مراتبی داده های مدل را در یک ساختار درخت مانند سازماندهی می کنند. ذخیره‌سازی داده‌ها یا از بالا به پایین یا از پایین به بالا است و با استفاده از رابطه والد-فرزند نشان داده می‌شود.

سیستم مدیریت پایگاه داده شبکه

مدل پایگاه داده شبکه نیاز به روابط پیچیده تر را با اجازه دادن به هر کودک برای داشتن چند والدین برطرف می کند. موجودیت ها در یک نمودار سازماندهی شده اند که از طریق چندین مسیر قابل دسترسی است.

سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای

سیستم های مدیریت پایگاه داده رابطه ای (RDBMS) محبوب ترین مدل داده به دلیل رابط کاربر پسند آن است. این بر اساس عادی سازی داده ها در ردیف ها و ستون های جداول است. این یک گزینه مناسب برای زمانی است که شما به یک سیستم ذخیره سازی داده نیاز دارید که مقیاس پذیر، انعطاف پذیر و قادر به مدیریت اطلاعات زیادی باشد.

سیستم مدیریت پایگاه داده شی گرا

مدل های شی گرا داده ها را به جای ردیف ها و ستون ها در اشیا ذخیره می کنند. این برنامه مبتنی بر برنامه نویسی شی گرا (OOP) است که به اشیا اجازه می دهد تا اعضایی مانند فیلدها، ویژگی ها و متدها داشته باشند.

نمونه هایی از DBMS

طیف گسترده ای از راه حل های نرم افزار پایگاه داده، از جمله راه حل های سازمانی و منبع باز، برای مدیریت پایگاه داده موجود است.

در اینجا برخی از محبوب ترین نمونه های سیستم مدیریت پایگاه داده آورده شده است:

پایگاه داده Oracle

اوراکل یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای تجاری است. از فناوری پایگاه داده در مقیاس سازمانی با مجموعه ای قوی از ویژگی ها استفاده می کند. می توان آن را در فضای ابری یا در محل ذخیره کرد.

سیستم مدیریت MySQL

MySQL یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای است که معمولاً با سیستم های مدیریت محتوای متن باز و پلتفرم های بزرگ مانند فیس بوک، توییتر و یوتیوب استفاده می شود.

مدیریت پایگاه داده SQL Server

SQL Server که توسط مایکروسافت توسعه یافته است، یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای است که بر روی زبان جستجوی ساختاریافته (SQL)، یک زبان برنامه‌نویسی استاندارد ساخته شده است که به مدیران پایگاه داده اجازه می‌دهد تا پایگاه‌های داده و داده‌های پرس و جو را مدیریت کنند.

بهینه سازی عملکرد پایگاه داده با سیستم مدیریت

برای سازمان‌های بزرگ، پایگاه‌های داده حاوی آیتم‌های رکورد حیاتی هستند که روابط منطقی پیچیده‌ای با تعداد بی‌شماری از مجموعه داده‌های دیگر دارند که با تعداد کاربران افزایش می‌یابند. در نتیجه، سازمان ها باید به طور فعال پایگاه های داده خود را نظارت، تنظیم و بهبود بخشند تا از سطح بالایی از عملکرد اطمینان حاصل کنند.

چندین عامل کلیدی بر عملکرد پایگاه داده تأثیر می گذارد، از جمله منابع سیستم، حجم کاری، توان عملیاتی، رقابت و بهینه سازی. بدون ابزار نظارت بر پایگاه داده، ارزیابی دقیق اینکه چگونه هر یک از این عوامل بر عملکرد پایگاه داده تأثیر می‌گذارند و تأثیر طولانی‌تری بر برنامه کاربردی و همچنین عملکرد تجاری دارند، دشوار است.

چرا سیستم مدیریت پایگاه داده مهم است؟

یک سیستم مدیریت، منابع فنی را برای انجام کارهای مختلف تجاری و مشتری که نیاز به پایگاه داده دارند، هماهنگ می کند. به عنوان مثال، DBMS عملکردهایی را ارائه می دهد که به مشتریان امکان می دهد کالا را جستجو کنند، اطلاعاتی در مورد آن به دست آورند و خرید کنند. علاوه بر این، یک DBMS می‌تواند چندین درخواست کاربر را برای تعامل با داده‌ها مدیریت کند و عملکردی را برای کسب‌وکارها فراهم کند تا عملیات خود را مقیاس‌پذیر کنند.

علاوه بر این، DBMS دارای ویژگی هایی است که مدیران هنگام انجام تعمیر و نگهداری از آنها استفاده می کنند. این فعالیت‌ها شامل پشتیبان‌گیری، تنظیم، وارد کردن، تعمیر، نمایه‌سازی یا صادر کردن داده‌ها برای ذخیره و بازیابی کارآمد اطلاعات است.

ویژگی‌های اتوماسیون و یادگیری ماشین (ML) یک DBMS به بهبود عملکرد و سازگاری در موقعیت‌های غیرمنتظره، مانند حذف تصادفی داده‌ها کمک می‌کند. در چنین مواردی، سیستم مدیریت پایگاه داده می تواند عملکرد را بر اساس توصیه های مهندس بازیابی کند و از خراب شدن داده ها که می تواند پایگاه داده ها را غیرقابل استفاده کند، جلوگیری کند.

علاوه بر این، عملکردهای فنی یک DBMS در حفظ یکپارچگی داده ها در طول استفاده حیاتی است. به عنوان مثال، پایگاه داده به کاربر در حال وارد کردن داده اطلاع می دهد که یک پارامتر نمی تواند خالی بماند و به مقداری مانند نام و نام خانوادگی مشتری نیاز دارد. DBMS همچنین می تواند از طریق سرویس های خود از ورود مجدد داده ها جلوگیری کند.

اجزای DBMS

یک DBMS از اجزای مختلفی تشکیل شده است که برای مدیریت داده ها با هم کار می کنند. آنها عبارتند از:

سخت افزار در سیستم مدیریت پایگاه داده

این اصطلاح به تمام دستگاه های فیزیکی مورد نیاز برای اجرای DBMS اشاره دارد. به عنوان مثال می توان به دیسک های سخت، رایانه های شخصی و شبکه های Wi-Fi اشاره کرد. انتخاب سخت‌افزار می‌تواند بر نحوه مدیریت داده‌ها و دسترسی مهندسان تأثیر بگذارد. نمونه هایی از این اجزا عبارتند از:

مستقل، سرویس گیرنده-سرور، در محل

در این پیکربندی، DBMS روی یک کامپیوتر قرار دارد و داده ها نیز در آنجا ذخیره می شوند. به طور معمول، یک نفر از DBMS برای مدیریت پایگاه داده استفاده می کند و از طریق یک کلاینت به عنوان کاربر نهایی در همان ماشین با داده ها ارتباط برقرار می کند. این راه‌اندازی کنترل آسان‌تری روی کیفیت داده ارائه می‌دهد.

مشتری-سرور شبکه، در محل

این پیکربندی شامل یک یا چند ماشین سرور و چندین کامپیوتر مشتری می شود. کارکنان فنی از DBMS برای مدیریت استفاده می کنند، در حالی که افراد تجاری، کاربران نهایی، از طریق ایستگاه های کاری مشتری با داده ها تعامل دارند. کیفیت داده در این سناریو پیچیده تر می شود.

پایگاه داده ابری

در این مورد، یک فروشنده DBMS را مدیریت می کند و نتایج برای کاربران یک سازمان “نامرئی” به نظر می رسد. سطح مدیریت پایگاه داده از طریق DBMS به قرارداد بین فروشندگان و شرکت بستگی دارد. کیفیت داده می تواند بسیار پیچیده شود زیرا داده ها به صورت داخلی و از طریق شخص ثالث مدیریت می شوند.

نرم افزار در سیستم مدیریت پایگاه داده

نرم افزار DBMS شامل مجموعه ای از برنامه های کاربردی مدیریت داده و دستورالعمل هایی است که از طریق DBMS بر روی ماشین ها اجرا می شوند. برخی از نمونه ها عبارتند از:

پایگاه های داده

برنامه هایی هستند که داده ها را به صورت ساختاریافته و سازمان یافته نگهداری می کنند. پایگاه داده های مختلفی از جمله فایل مسطح، رابطه ای، غیر رابطه ای، بدون SQL و گراف وجود دارد. پایگاه های داده جدیدتر در ذخیره سازی بردارها تخصص دارند و موتورهای هوش مصنوعی را قادر می سازند تا شباهت ها و الگوها را به سرعت بیابند.

ابزارها

ابزارها عملکرد DBMS را برای مدیریت کارآمدتر و زیباتر داده ها افزایش می دهند و قابل تنظیم هستند. کاربران فنی و تجاری می توانند از ابزارهای مختلف بهره ببرند.

رابط کاربری

رابط کاربری یکی از قابل مشاهده ترین بخش های یک سیستم مدیریت پایگاه داده است که همه اعضای یک سازمان را قادر می سازد تا با داده های موجود در آن تعامل داشته باشند. این به کاربران امکان می دهد داده ها را پیدا، مشاهده، پیکربندی و تجزیه و تحلیل کنند.