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

Какие бывают базы данных — Журнал «Код» программирование без снобизма

Базы данных — это способ упорядочить информацию так, чтобы компьютер мог с ней легко работать, а человек мог пользоваться этими данными как ему удобно. Мы уже писали о базах данных в общем, теперь углубимся.

👉 Это знания скорее из области информатики, чем прикладного программирования. Если вы просто делаете сайты или обслуживаете интернет-магазин, вероятнее всего, вам из этого понадобятся только реляционные базы данных. Но когда вы захотите сделать более сложные приложения — например рекомендации товаров, — вам потребуются знания о других типах баз.

Считайте, что эта статья для расширения кругозора.

Три основных типа

В зависимости от того, какие данные нужно в ней хранить и как с ними работать, базы делятся на реляционные и нереляционные:

Реляционные

Реляционные базы данных ещё называют табличными, потому что все данные в них можно представить в виде разных таблиц. Одни таблицы связаны с другими, а другие — с третьими. Например, база данных покупок в магазине может выглядеть так:

Смотрите, у магазина есть две таблицы — с товарами и покупателями. Но когда один из них что-то покупает, то данные попадают в третью таблицу. В ней есть своя информация (количество купленных товаров) и ссылки на покупателя и сам товар. Если нужно, можно по этим связям попасть в нужную таблицу и узнать подробности о той или другой записи.

Если у покупателя поменяется номер телефона, то нам достаточно будет поменять это в одной таблице «Клиенты». Благодаря тому, что в «Покупки» записывается только код покупателя, нам не нужно менять имя больше нигде — данные сами обновятся автоматически, когда мы захотим посмотреть, кто именно купил табурет.

Сетевые

В отличие от реляционных баз, в сетевых между таблицами и записями может быть несколько разных связей, каждая из который отвечает за что-то своё.

Если мы возьмём базу данных с сайта Кинопоиска, то она может выглядеть так:

Особенность сетевой базы данных в том, что в ней запоминаются все связи и всё содержимое для каждой связи. Базе не нужно тратить время на поиск нужных данных, потому что вся информация об этом уже есть в специальных индексных файлах. Они показывают, какая запись с какой связана, и быстро выдают результат.

Например, вы посмотрели «Начало» Кристофера Нолана и вам понравился этот фильм. Когда вы перейдёте к списку фильмов, которые он ещё снял, база на сайте сделает так:

Как устроены онлайн-кинотеатры: техническая сторона

• возьмёт имя режиссёра;
• посмотрит, какие связи и с чем у него есть;
• выдаст список фильмов;
• к этим фильмам может сразу подгрузить список актёров, которые там играют;
• и сразу же показать постеры к каждому фильму.

А главное — база сделает это очень быстро, потому что ей не нужно просматривать всю базу в поисках нужных фильмов. Она сразу видит, какие фильмы с чем связаны, и выдаёт ответ.

Иерархические

Иерархия — это когда есть вышестоящий, а есть его подчинённые, кто ниже. У них могут быть свои подчинённые и так далее. Мы уже касались такой модели, когда говорили про деревья и бустинг.

В такой базе данных сразу видно, к чему относятся записи, где они лежат и как до них добраться. Самый простой пример такой базы данных — хранение файлов и папок на компьютере:

Видно, что на диске C: есть много папок: Dropbox, eSupport, GDrive и все те, которые не поместились на экране.

Внутри папки GDrive есть ###_Inbox и #_Альбатрос, а внутри #_Альбатроса — десятки других папок. Если мы посмотрим на скриншот, то увидим, то должностная инструкция бухгалтера лежит с остальными файлами внутри папки Должностные и охрана труда, которая лежит внутри папки Инструкции.

Иерархическая база данных знает, кто кому подчиняется, и поэтому может быстро находить нужную информацию. Но такие базы можно организовать только в том случае, когда у вас есть чёткое разделение в данных, что главнее, а что ему подчиняется.

Главное о базах данных

• Чаще всего базы данных напоминают таблицы: в них одному параметру соответствует один набор данных. Например, один клиент — одно имя, один телефон, один адрес.
• Такие «табличные» базы данных называются реляционными.
• Чтобы строить сложные связи, разные таблицы в реляционных базах можно связывать между собой: ставить ссылки.
• Реляционная база — не единственный способ хранения данных. Есть ситуации, когда нам нужна большая гибкость в хранении.
• Бывают сетевые базы данных: когда нужно хранить много связей между множеством объектов. Например, каталог фильмов: в одном фильме может участвовать много человек, а каждый из них может участвовать во множестве фильмов.
• Бывают иерархические базы, или «деревья». Пример — наша файловая система.
• Какую выбрать базу — зависит от задачи. Одна база не лучше другой, но они могут быть более или менее подходящими для определённых задач.

Текст и иллюстрации

Миша Полянин

Редактор

Максим Ильяхов

Корректор

Ира Михеева

Иллюстратор

Даня Берковский

Вёрстка

Маша Дронова

Доставка

Олег Вешкурцев

Что-то делает руками

Паша Федоров

Во славу

Практикума

Что такое база данных | Оракул

База данных определена

База данных представляет собой организованный набор структурированной информации или данных, обычно хранящихся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно управляется системой управления базами данных (СУБД). Вместе данные и СУБД вместе со связанными с ними приложениями называются системой баз данных, часто сокращенной до просто базы данных.

Данные в наиболее распространенных типах баз данных, работающих сегодня, обычно моделируются в виде строк и столбцов в ряде таблиц, чтобы сделать обработку и запросы данных более эффективными. Затем к данным можно легко получить доступ, управлять ими, изменять, обновлять, контролировать и организовывать. Большинство баз данных используют язык структурированных запросов (SQL) для записи и запроса данных.

Узнайте больше о базе данных Oracle

Что такое язык структурированных запросов (SQL)?

SQL — это язык программирования, используемый почти всеми реляционными базами данных для запросов, обработки и определения данных, а также для обеспечения контроля доступа. SQL был впервые разработан в IBM в 1970-х годах с Oracle в качестве основного участника, что привело к внедрению стандарта SQL ANSI. SQL стимулировал множество расширений от таких компаний, как IBM, Oracle и Microsoft. Хотя SQL по-прежнему широко используется сегодня, начинают появляться новые языки программирования.

Эволюция базы данных

Базы данных претерпели значительные изменения с момента их создания в начале 1960-х годов. Навигационные базы данных, такие как иерархическая база данных (которая опиралась на древовидную модель и допускала только отношения «один ко многим») и сетевая база данных (более гибкая модель, допускающая множественные отношения), были первоначальными системами, используемыми для хранения данных. и манипулировать данными. Несмотря на простоту, эти ранние системы были негибкими. В 1980-х годах стали популярными реляционные базы данных, за которыми в 1919 году последовали объектно-ориентированные базы данных.90-е. Совсем недавно базы данных NoSQL появились как ответ на рост Интернета и потребность в более высокой скорости и обработке неструктурированных данных. Сегодня облачные базы данных и автономные базы данных открывают новые горизонты в том, что касается сбора, хранения, управления и использования данных.

В чем разница между базой данных и электронной таблицей?

Базы данных и электронные таблицы (например, Microsoft Excel) — удобные способы хранения информации. Основные различия между ними:

• Как данные хранятся и обрабатываются
• Кто может получить доступ к данным
• Сколько данных можно хранить

Электронные таблицы изначально разрабатывались для одного пользователя, и их характеристики отражают это. Они отлично подходят для одного пользователя или небольшого количества пользователей, которым не нужно выполнять множество невероятно сложных манипуляций с данными. Базы данных, с другой стороны, предназначены для хранения гораздо больших коллекций организованной информации — иногда огромных объемов. Базы данных позволяют нескольким пользователям одновременно быстро и безопасно получать доступ к данным и запрашивать их, используя очень сложную логику и язык.

Типы баз данных

Существует множество различных типов баз данных. Лучшая база данных для конкретной организации зависит от того, как организация намерена использовать данные.

Реляционные базы данных

• Реляционные базы данных стали доминирующими в 1980-х годах. Элементы в реляционной базе данных организованы как набор таблиц со столбцами и строками. Технология реляционных баз данных обеспечивает наиболее эффективный и гибкий способ доступа к структурированной информации.

Объектно-ориентированные базы данных

• Информация в объектно-ориентированной базе данных представлена ​​в виде объектов, как и в объектно-ориентированном программировании.

Распределенные базы данных

• Распределенная база данных состоит из двух или более файлов, расположенных на разных сайтах. База данных может храниться на нескольких компьютерах, расположенных в одном физическом месте или разбросанных по разным сетям.

Хранилища данных

• Центральное хранилище данных, хранилище данных — это тип базы данных, специально разработанный для быстрого запроса и анализа.

баз данных NoSQL

• NoSQL, или нереляционная база данных, позволяет хранить и обрабатывать неструктурированные и полуструктурированные данные (в отличие от реляционной базы данных, которая определяет, как должны быть составлены все данные, вставленные в базу данных). Базы данных NoSQL становились популярными по мере того, как веб-приложения становились все более распространенными и сложными.

Графовые базы данных

• База данных графа хранит данные с точки зрения сущностей и отношений между сущностями.
• Базы данных OLTP. База данных OLTP — это быстрая аналитическая база данных, предназначенная для большого количества транзакций, выполняемых несколькими пользователями.

Это лишь некоторые из нескольких десятков типов баз данных, используемых сегодня. Другие, менее распространенные базы данных предназначены для очень специфических научных, финансовых или других функций. В дополнение к различным типам баз данных, изменения в подходах к разработке технологий и значительные достижения, такие как облачные технологии и автоматизация, продвигают базы данных в совершенно новых направлениях. Некоторые из последних баз данных включают

Базы данных с открытым исходным кодом

• Система базы данных с открытым исходным кодом — это система, исходный код которой является открытым исходным кодом; такие базы данных могут быть базами данных SQL или NoSQL.

Облачные базы данных

• Облачная база данных — это набор данных, структурированных или неструктурированных, который находится на частной, общедоступной или гибридной платформе облачных вычислений. Существует два типа моделей облачных баз данных: традиционная и база данных как услуга (DBaaS). При использовании DBaaS административные задачи и обслуживание выполняются поставщиком услуг.

База данных мультимоделей

• Базы данных с несколькими моделями объединяют различные типы моделей баз данных в единую интегрированную серверную часть. Это означает, что они могут вмещать различные типы данных.

База данных документов/JSON

• Разработанные для хранения, извлечения и управления информацией, ориентированной на документы, базы данных документов представляют собой современный способ хранения данных в формате JSON, а не в строках и столбцах.

Самоуправляемые базы данных

• Новейший и самый инновационный тип базы данных, самоуправляемые базы данных (также известные как автономные базы данных) основаны на облаке и используют машинное обучение для автоматизации настройки базы данных, обеспечения безопасности, резервного копирования, обновления и других рутинных задач управления, традиционно выполняемых администраторами баз данных. .

Узнайте больше о беспилотных базах данных

Что такое программное обеспечение базы данных?

Программное обеспечение базы данных используется для создания, редактирования и обслуживания файлов и записей базы данных, что упрощает создание файлов и записей, ввод данных, редактирование данных, обновление и создание отчетов. Программное обеспечение также обрабатывает хранение данных, резервное копирование и отчетность, управление множественным доступом и безопасность. Надежная защита баз данных особенно важна сегодня, поскольку кражи данных становятся все более частыми. Программное обеспечение баз данных иногда также называют «системой управления базами данных» (СУБД).

Программное обеспечение базы данных упрощает управление данными, позволяя пользователям хранить данные в структурированной форме, а затем получать к ним доступ. Обычно он имеет графический интерфейс, помогающий создавать данные и управлять ими, а в некоторых случаях пользователи могут создавать свои собственные базы данных с помощью программного обеспечения баз данных.

Что такое система управления базами данных (СУБД)?

Для базы данных обычно требуется комплексное программное обеспечение базы данных, известное как система управления базами данных (СУБД). СУБД служит интерфейсом между базой данных и ее конечными пользователями или программами, позволяя пользователям извлекать, обновлять и управлять тем, как информация организована и оптимизирована. СУБД также облегчает контроль и управление базами данных, позволяя выполнять различные административные операции, такие как мониторинг производительности, настройка, резервное копирование и восстановление.

Некоторые примеры популярного программного обеспечения баз данных или СУБД включают MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, Oracle Database и dBASE.

Что такое база данных MySQL?

MySQL — это система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом, основанная на SQL. Он был разработан и оптимизирован для веб-приложений и может работать на любой платформе. По мере появления в Интернете новых и различных требований MySQL стала предпочтительной платформой для веб-разработчиков и веб-приложений. Поскольку он предназначен для обработки миллионов запросов и тысяч транзакций, MySQL является популярным выбором для предприятий электронной коммерции, которым необходимо управлять несколькими денежными переводами. Гибкость по запросу — основная особенность MySQL.

MySQL — это СУБД, стоящая за некоторыми ведущими веб-сайтами и веб-приложениями в мире, включая Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter и YouTube.

Узнайте больше о MySQL

Использование баз данных для повышения эффективности бизнеса и принятия решений

Благодаря массовому сбору данных из Интернета вещей, преобразующему жизнь и промышленность по всему миру, сегодня предприятия имеют доступ к большему количеству данных, чем когда-либо прежде. Дальновидные организации теперь могут использовать базы данных, чтобы выйти за рамки базового хранения данных и транзакций для анализа огромных объемов данных из нескольких систем. Используя базу данных и другие инструменты для вычислений и бизнес-аналитики, организации теперь могут использовать собранные данные для более эффективной работы, обеспечения более эффективного принятия решений и повышения гибкости и масштабируемости. Оптимизация доступа и пропускной способности к данным имеет решающее значение для современного бизнеса, поскольку объем данных, которые необходимо отслеживать, увеличивается. Крайне важно иметь платформу, которая может обеспечить производительность, масштабируемость и гибкость, необходимые компаниям по мере их роста с течением времени.

База данных самоуправляемых машин способна значительно расширить эти возможности. Поскольку самоуправляемые базы данных автоматизируют дорогостоящие и трудоемкие ручные процессы, они освобождают бизнес-пользователей для более активной работы со своими данными. Имея прямой контроль над созданием и использованием баз данных, пользователи получают контроль и автономию, сохраняя при этом важные стандарты безопасности.

Проблемы с базой данных

Современные базы данных крупных предприятий часто поддерживают очень сложные запросы, и ожидается, что ответы на эти запросы будут практически мгновенными. В результате администраторам баз данных постоянно приходится использовать самые разные методы для повышения производительности. Некоторые общие проблемы, с которыми они сталкиваются, включают:

• Поглощение значительного увеличения объема данных. Взрыв данных, поступающих от датчиков, подключенных машин и десятков других источников, заставляет администраторов баз данных изо всех сил пытаться эффективно управлять данными своих компаний и организовывать их.
• Обеспечение безопасности данных. В наши дни утечки данных происходят повсюду, и хакеры становятся все более изобретательными. Как никогда важно обеспечить безопасность данных, а также легкий доступ для пользователей.
• Идти в ногу со временем. В современной быстро меняющейся бизнес-среде компаниям необходим доступ к своим данным в режиме реального времени, чтобы поддерживать своевременное принятие решений и использовать новые возможности.
• Управление и обслуживание базы данных и инфраструктуры. Администраторы базы данных должны постоянно следить за базой данных на наличие проблем и выполнять профилактическое обслуживание, а также применять обновления и исправления программного обеспечения. По мере усложнения баз данных и роста объемов данных компании сталкиваются с расходами на наем дополнительных специалистов для мониторинга и настройки своих баз данных.
• Снятие ограничений на масштабируемость. Бизнес должен расти, если он хочет выжить, и его управление данными должно расти вместе с ним. Но администраторам баз данных очень сложно предсказать, какая емкость потребуется компании, особенно если речь идет о локальных базах данных.
• Обеспечение резидентности данных, суверенитета данных или требований к задержке. В некоторых организациях есть варианты использования, которые лучше подходят для локального запуска. В таких случаях идеально подходят спроектированные системы, предварительно сконфигурированные и предварительно оптимизированные для работы с базой данных. Согласно недавнему анализу Wikibon (PDF), заказчики получают более высокую доступность, более высокую производительность и до 40% более низкую стоимость с Oracle Exadata.

Решение всех этих проблем может занять много времени и помешать администраторам баз данных выполнять более важные стратегические функции.

Как автономные технологии улучшают управление базами данных

Автономные базы данных — это волна будущего, и они предлагают интригующую возможность для организаций, которые хотят использовать наилучшую доступную технологию баз данных без головной боли, связанной с запуском и эксплуатацией этой технологии.

Автономные базы данных используют облачные технологии и машинное обучение для автоматизации многих рутинных задач, необходимых для управления базами данных, таких как настройка, безопасность, резервное копирование, обновления и другие рутинные задачи управления. Благодаря автоматизации этих утомительных задач администраторы баз данных освобождаются для выполнения более важной стратегической работы. Возможности самостоятельного управления, самозащиты и самовосстановления самоуправляемых баз данных способны произвести революцию в том, как компании управляют своими данными и защищают их, обеспечивая преимущества в производительности, снижение затрат и повышение безопасности.

Будущее баз данных и автономных баз данных

О первой автономной базе данных было объявлено в конце 2017 года, и несколько независимых отраслевых аналитиков быстро оценили эту технологию и ее потенциальное влияние на вычисления.

В отчете Wikibon 2021 (PDF) высоко оценена технология автономных баз данных, в которой говорится: «У Oracle, безусловно, лучшая платформа облачных баз данных уровня 1… Wikibon считает, что у Oracle самая мощная платформа облачных баз данных с автономной базой данных».

А в отчете KuppingerCole 2021 Leadership Compass (PDF) говорится: «Автономная база данных Oracle, которая полностью автоматизирует процессы подготовки, управления, настройки и обновления экземпляров базы данных без простоев, не только значительно повышает безопасность и соответствие требованиям конфиденциальных данных, хранящихся в Oracle Databases, но является убедительным аргументом в пользу переноса этих данных в Oracle Cloud. » Поскольку Oracle Autonomous Database построена на высокодоступной и масштабируемой архитектуре Oracle Exadata, развертывание базы данных можно легко масштабировать по мере роста потребностей.

Связанные продукты

• Автономная база данных Oracle
• База данных Oracle
• Oracle Exadata
• Автономное хранилище данных Oracle

Что такое база данных? Все, что вам нужно знать

Данные — это информация или фрагменты информации, которые могут быть обработаны компьютером. Это может быть текст, числа, изображения или другие формы мультимедиа. Данные часто собираются и используются для поддержки принятия решений, анализа и других действий. Это неотъемлемая часть работы компьютеров и других цифровых устройств, а также многих современных научных, деловых и социальных систем.

Что такое база данных?

База данных – это организованный набор данных, хранящийся и доступный в электронном виде. Базы данных используются для хранения и управления большими объемами структурированных и неструктурированных данных, и их можно использовать для поддержки широкого спектра действий, включая хранение данных, анализ данных и управление данными. Существует множество различных типов баз данных, включая реляционные базы данных, объектно-ориентированные базы данных и базы данных NoSQL, и их можно использовать в различных условиях, включая деловые, научные и правительственные организации.

Для чего используются базы данных?

Базы данных

используются для хранения и управления большими объемами структурированных и неструктурированных данных, и их можно использовать для поддержки широкого спектра действий, включая хранение данных, анализ данных и управление данными. Они используются в различных условиях, в том числе в деловых, научных и государственных организациях.

Некоторые примеры использования баз данных включают хранение информации о клиентах в системе управления взаимоотношениями с клиентами (CRM), хранение финансовых транзакций в системе бухгалтерского учета, хранение запасов и заказов в системе электронной коммерции, хранение записей о пациентах в системе здравоохранения и хранение документов учащихся в образовательном учреждении.

В каждом из этих случаев база данных используется для хранения и организации данных в структурированном виде, что позволяет нескольким пользователям одновременно получать доступ к данным и обновлять их и обеспечивать целостность и безопасность данных. База данных также предоставляет инструменты для анализа данных и принятия решений и позволяет создавать отчеты и другие выходные данные на основе данных.

Что такое язык структурированных запросов (SQL)?

Язык структурированных запросов (SQL) — это язык программирования, предназначенный для управления и манипулирования данными, хранящимися в системах управления реляционными базами данных (RDBMS). Он используется для создания, изменения и удаления объектов базы данных, таких как таблицы, индексы и пользователи; манипулировать данными в базе данных путем вставки, обновления и удаления записей; и запрашивать базу данных для извлечения конкретных данных или создания отчетов. Он широко используется при разработке веб-приложений и поддерживается большинством СУБД, включая MySQL, Oracle и Microsoft SQL Server.

История и эволюция баз данных

Концепция базы данных восходит к началу 1960-х годов, когда ученые-компьютерщики начали работать над способами хранения и организации больших объемов данных в структурированном виде. Один из первых примеров базы данных был создан IBM в 1960-х годах для Бюро переписи населения США и использовался для хранения и обработки данных переписи населения США 1960 года.

В 1970-х годах была введена модель реляционной базы данных, которая организовывала данные в таблицы, которые можно было связать друг с другом с помощью ключей. Эта модель стала основой для многих систем управления базами данных (СУБД), используемых сегодня.

В 1980-х и 1990-х годах появление персональных компьютеров и развитие клиент-серверных архитектур привели к широкому использованию баз данных в компаниях и других организациях. В 2000-х годах рост Интернета и распространение веб-приложений привели к разработке новых типов баз данных, таких как базы данных NoSQL, которые предназначены для хранения и управления большими объемами неструктурированных данных.

Сегодня базы данных являются неотъемлемой частью многих современных систем и играют жизненно важную роль в самых разных приложениях, включая финансовые системы, управление взаимоотношениями с клиентами, управление запасами и многое другое.

В чем разница между базой данных и электронной таблицей?

База данных и электронная таблица — это инструменты для хранения и организации данных, но у них есть некоторые ключевые отличия. База данных предоставляет более мощные и сложные инструменты для манипулирования данными, чем электронная таблица, например, возможность создавать сложные запросы, а также обновлять и удалять данные контролируемым образом. Однако электронная таблица лучше подходит для простых вычислений и ввода данных. В то время как база данных, как правило, лучше подходит для хранения и управления большими объемами данных, к которым должны одновременно обращаться несколько пользователей, электронная таблица больше подходит для хранения небольших объемов данных, которые используются в основном одним пользователем.

Типы баз данных

Существует несколько различных типов баз данных, в том числе:

• Реляционные базы данных. Эти базы данных хранят данные в виде таблиц, в которых строки представляют записи, а столбцы — поля. Отношения между данными могут быть установлены с помощью ключей.
• Объектно-ориентированные базы данных: эти базы данных хранят данные в форме объектов, которые являются автономными единицами данных и функций. Объектно-ориентированные базы данных предназначены для поддержки хранения и управления сложными взаимосвязанными данными.

Базы данных

• NoSQL. Эти базы данных предназначены для хранения и управления большими объемами неструктурированных данных. Они не используют традиционную табличную структуру реляционных баз данных и часто поддерживают горизонтальное масштабирование, что позволяет им обрабатывать очень большие объемы данных и высокий уровень параллелизма.

Архитектура базы данных

Архитектура базы данных относится к общему дизайну и структуре системы базы данных, включая аппаратные и программные компоненты, составляющие систему, способ организации и хранения данных, а также способы доступа к данным и манипулирования ими. Существует несколько различных типов архитектур баз данных, в том числе:

• Архитектура централизованной базы данных
• Архитектура распределенной базы данных
• Архитектура базы данных клиент-сервер
• Архитектура облачной базы данных

Выбор архитектуры базы данных зависит от потребностей организации, включая объем и тип хранимых данных, количество пользователей, которым необходим доступ к данным, а также требования к производительности и масштабируемости системы.

Их преимущества и недостатки

Использование архитектуры базы данных имеет несколько преимуществ:

• База данных позволяет организовать данные структурированным и непротиворечивым образом, облегчая доступ к ним и управление ими.
• Обеспечивает целостность данных, применяя правила ввода и хранения данных, а также отслеживая изменения данных.
• Обеспечивает надежные функции безопасности для защиты данных от несанкционированного доступа или изменений.
• Он позволяет разрабатывать и поддерживать приложения независимо от данных, упрощая внесение изменений в данные или приложения, не влияя друг на друга.
• Позволяет нескольким пользователям одновременно получать доступ к данным и обновлять их, упрощая обмен информацией и совместную работу.

Существуют также некоторые недостатки использования архитектуры базы данных:

• Настройка и обслуживание базы данных может быть сложной задачей, требующей специальных навыков и ресурсов.
• Покупка и обслуживание программного и аппаратного обеспечения базы данных может быть дорогостоящим.
• Большие базы данных могут быть ресурсоемкими, и производительность системы может снизиться по мере роста объема данных.
• База данных может нуждаться в перепроектировании или перенастройке по мере роста объема данных или увеличения числа пользователей, что может быть трудоемким и сложным процессом.

Что такое компоненты базы данных?

База данных обычно состоит из следующих компонентов:

• Данные: данные — это фактическая информация, хранящаяся в базе данных. Их можно дополнительно разделить на пользовательские данные, метаданные и метаданные приложений.
• Аппаратное обеспечение: аппаратное обеспечение включает в себя все устройства, полезные для ввода и сохранения данных в базе данных, такие как магнитные ленты и жесткие диски.
• Программное обеспечение: Программное обеспечение служит для подключения пользователя к базе данных. Пользователи могут вносить изменения и выполнять другие операции с данными с помощью программного обеспечения.
• Пользователи. Пользователи являются наиболее важным компонентом базы данных, поскольку они несут ответственность за выполнение всех функций, больших и малых, в базе данных. От ввода информации в базу данных до сохранения и изменения этой информации — пользователь несет ответственность за выполнение различных функций в базе данных.

Что такое проблемы с базой данных?

Одной из наиболее распространенных проблем, с которыми сталкиваются предприятия при работе с базой данных, является масштабирование по мере увеличения объемов данных. И когда вы работаете с базой данных, которая может обрабатывать большие объемы данных, производительность вашей базы данных в значительной степени зависит от того, насколько хорошо вы поддерживаете и оптимизируете производительность. Тем не менее, необходимо постоянно следить за помехами в производительности вашей базы данных.

Еще одна проблема, которую стоит избегать при работе с базой данных, — это безопасность данных. Если вы не примете надлежащих мер предосторожности для полной защиты своих данных от утечки данных и неучтенного доступа, это может стоить вашему бизнесу репутации. Таким образом, чрезвычайно важно обеспечить преодоление всех этих проблем для бесперебойной и легкой работы базы данных.

Что такое система управления базами данных?

Система управления базами данных (СУБД) — это программное обеспечение, которое используется для создания, управления и поддержки базы данных. Он предоставляет способ хранения, организации и извлечения данных из базы данных. Он обеспечивает интерфейс между базой данных и пользователями или приложениями, которые обращаются к ней. Пользователи могут создавать, изменять и удалять объекты базы данных, а также вставлять, обновлять и удалять данные из базы данных с помощью СУБД. Некоторые примеры систем управления базами данных включают MySQL, Oracle и Microsoft SQL Server.

Что такое программное обеспечение базы данных?

Программное обеспечение базы данных предоставляет пользователям интерфейс для доступа к данным в базе данных и управления ими. Он также включает инструменты для определения структуры базы данных, вставки и изменения данных и управления безопасностью базы данных.

Языки баз данных

Языки баз данных используются разработчиками для определения баз данных и доступа к ним. Когда вы используете язык базы данных, вы можете получить доступ к данным и выполнять различные операции в зависимости от желаемых результатов. Существует четыре основных типа языков баз данных: язык определения данных, язык манипулирования данными, язык управления данными и язык управления транзакциями. Все эти языки служат разным целям, в зависимости от потребностей разработчика.

Использование баз данных для повышения эффективности бизнеса и принятия решений

Базы данных и СУБД могут повысить эффективность бизнеса и помочь в процессе принятия решений, предоставляя ценную информацию. Вот некоторые способы, с помощью которых базы данных могут помочь вам повысить эффективность вашего бизнеса:

• Системы управления базами данных позволяют пользователям реализовать высокий уровень безопасности в организации, обеспечивая при этом простой и быстрый обмен данными.
• Вы можете интегрировать данные из различных источников и создать централизованный источник для всех полезных бизнес-данных для быстрого доступа.
• Если у вас есть политики конфиденциальности и правила безопасности, вы можете использовать системы управления базами данных для обеспечения соблюдения этих политик и правил для обеспечения соответствия.
• Системы управления базами данных — это эффективная платформа, которая может помочь вам принимать важные бизнес-решения на основе точной и высококачественной информации для улучшения бизнес-результатов.

Как автономная технология улучшает управление базами данных?

В автономных базах данных используется искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение для оптимизации их производительности и адаптации к изменяющимся рабочим нагрузкам, что может снизить потребность в ручной настройке и обслуживании. Это может помочь освободить сотрудников, чтобы они могли сосредоточиться на более важных задачах и повысить общую производительность.

Кроме того, автономные базы данных могут автоматически обнаруживать и предотвращать угрозы безопасности, такие как атаки с внедрением кода SQL и утечка данных. Это может помочь снизить риск потери или повреждения данных и повысить общую безопасность.

Кроме того, автономная технология может повысить надежность за счет автоматического обнаружения и устранения неисправностей и отказов. Это может помочь сократить время простоя и повысить доступность базы данных.

Он также может повысить гибкость, позволяя базам данных быстро и легко увеличивать или уменьшать масштаб в соответствии с меняющимися потребностями в данных без необходимости ручного вмешательства. Это может помочь предприятиям более оперативно реагировать на меняющиеся рыночные условия и требования клиентов.

Ключевые факторы, влияющие на производительность базы данных

Производительность базы данных — это термин, используемый для обозначения скорости, с которой СУБД удовлетворяет спрос на информацию. С учетом сказанного, вот факторы, которые могут повлиять на производительность базы данных:

• Рабочая нагрузка. Поскольку рабочая нагрузка СУБД может сильно различаться в зависимости от ежедневных и даже ежечасных операций, она может сильно влиять на эффективность работы базы данных.
• Пропускная способность. Общая способность компьютера обрабатывать данные называется пропускной способностью. Производительность базы данных снижается из-за влияния установки мягких или жестких ограничений на пропускную способность.
• Ресурсы: увеличение количества аппаратных или программных ресурсов влияет на производительность базы данных.

Будущее баз данных и автономных баз данных

Будущее баз данных, вероятно, связано с более широким использованием автономных баз данных. Автономные базы данных — это самоуправляемые, самозащищающиеся и самовосстанавливающиеся системы баз данных, которые используют искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение для управления и оптимизации собственной производительности. Они предназначены для устранения необходимости ручного обслуживания и вмешательства, позволяя предприятиям сосредоточиться на более важных задачах. Их широкое использование в будущем приведет к повышению эффективности, гибкости, безопасности, надежности и снижению затрат.

Примеры базы данных

База данных может быть от простой телефонной книги, в которой хранятся контактные данные людей, до более сложных и модернизированных, таких как MySQL, MongoDB, Oracle Database и SQL Server, которые управляются системами управления базами данных. Хотя это разные типы баз данных, общим преимуществом, которое они предлагают, является простота сбора данных и управления ими.

Не позволяйте дождю на вашем параде! Начните свою карьеру в области облачных вычислений сегодня с нашей программой последипломного образования в области облачных вычислений!

Заключение

Надеюсь, эта статья помогла вам четко понять, что такое база данных. Если вы заинтересованы в дальнейшем совершенствовании своих навыков облачных вычислений, мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с программой Simplilearn для аспирантов по облачным вычислениям.

This entry was posted in Популярное