نظام إدارة قواعد البيانات – يُشار إليه اختصارًا باسم DBMS – هو حل محوسب يساعد في تخزين المعلومات بطريقة يسهل قراءتها وتحريرها وحذفها وقياسها ، بهدف أساسي هو رسم الارتباطات ، وتشغيل التحليل ، ودعم تدفقات العمل القائمة على البيانات . يحتوي على نظام تخزين خلفي بالإضافة إلى واجهة مستخدم أمامية. تشرح هذه المقالة كل شيئ حول أنظمة إدارة قواعد البيانات ، إلى جانب الأمثلة الرئيسية.
ما المقصود بإدارة قواعد البيانات؟
إدارة قواعد البيانات ليست كيانًا منفردًا ؛ بدلاً من ذلك ، إنها سلسلة من الإجراءات (وبالنسبة للبعض ، نظام مخصص) يتحكم في بيانات العمل خلال دورة الحياة. مع نمو البيانات ، وجدت الشركات أن إدارة قواعد البيانات ضرورية في معالجة هذا التدفق لمنع ضعف أداء التطبيق وتقليل أي تأثير على الامتثال والاستمرارية.
هناك العديد من الأساليب والإجراءات تحت مظلة “إدارة قواعد البيانات” التي يمكن أن تتخذها الشركة لتقليل أو منع الآثار السلبية للنمو الأسي غير المنضبط للبيانات.
فيما يلي قائمة ببعض مهام إدارة قواعد البيانات الوقائية الشائعة:
- مراقبة أداء التطبيقات وبياناتها وضبطها حسب الحاجة.
- التخطيط لمتطلبات التخزين وزيادة القدرات.
- إنشاء حل قوي للنسخ الاحتياطي والتعافي من الكوارث.
- أرشفة البيانات وتقسيمها وتكرارها وإخفائها.
ما هو نظام إدارة قواعد البيانات؟
في حين أن إدارة قواعد البيانات هي سلسلة من أفضل الممارسات ، يشير نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) إلى نظام محدد بالبرمجيات يدير قواعد البيانات. تشمل أنظمة إدارة قواعد البيانات الشائعة Microsoft Access و FileMaker Pro. في هذا النظام ، يتحكم المستخدمون في البيانات الموجودة في قاعدة البيانات ويمكنهم قراءة البيانات وتحديثها وإنشائها وحذفها حسب الحاجة. يعمل نظام إدارة قواعد البيانات كواجهة ، مما يوفر للمستخدمين الوصول إلى قواعد البيانات الخاصة بهم وتمكينهم من تنظيم البيانات والوصول إليها حسب الحاجة.
نظام إدارة قاعدة البيانات مسؤول عن إدارة البيانات ، والمحرك الذي يسمح للمستخدمين بالوصول إلى البيانات داخل قاعدة البيانات ، وما يعرف باسم مخطط قاعدة البيانات ، وهو الهيكل التنظيمي لقاعدة البيانات. يوفر نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) معًا الأمان ويضمن تكامل البيانات ، ولكن يتم استخدام بعض الأنظمة حتى لتقديم عمليات التراجع التلقائية وإعادة التشغيل وتسجيل النشاط والتدقيق داخل قاعدة البيانات.
يمكن تصنيف أنظمة إدارة قواعد البيانات إلى أنواع مختلفة:
- نظام مركزي حيث تعيش جميع البيانات في مكان واحد ، ويمكن للمستخدمين الوصول إلى هذا الموقع لمعالجة البيانات.
- نظام موزع حيث تعيش البيانات في عقد مختلفة.
- النظام الموحد قادر على توفير البيانات دون تكرار بيانات المصدر. يمكن تقسيم هذه الفئة إلى فئتين فرعيتين:
- تتطلب قاعدة البيانات غير المترابطة الوصول إلى قواعد بيانات المكونات الأخرى.
- تستخدم قاعدة البيانات المترابطة بإحكام عمليات مستقلة للعمل في نظام موحد.
- تقوم أنظمة قاعدة بيانات Blockchain بإدارة المعاملات المالية وغير ذلك.
كيف تعمل إدارة قواعد البيانات؟
ببساطة ، يكون مدير قاعدة البيانات وفريقهم مسؤولين عن ضمان سلامة وأداء قواعد بيانات الأعمال. يضمن استخدام أفضل الممارسات مثل تلك الموضحة أعلاه تشغيل قواعد البيانات التنظيمية كما ينبغي. ومع ذلك ، فإن التشغيل باستخدام نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) يوفر التحكم والرؤية اللذين تشتد الحاجة إليهما.
باختصار ، يعمل نظام إدارة قواعد البيانات على النحو التالي: ينظم ملفات قاعدة البيانات الخاصة بك ويوفر للمستخدمين النهائيين مزيدًا من الوصول والتحكم في بياناتهم. لتحقيق ذلك ، يسمح DBMS للمستخدمين بمعالجة البيانات في ملفات قاعدة البيانات الخاصة بهم ، بما في ذلك إنشائها وتحريرها وتحديثها عند الحاجة. من هناك ، يمكن لنظام إدارة قواعد البيانات تخزين واسترداد البيانات المذكورة من قاعدة البيانات.
توفر أنظمة إدارة قواعد البيانات وظائف رئيسية مثل:
- منح عدة مستخدمين حق الوصول المتزامن إلى قاعدة بيانات واحدة.
- إنشاء قواعد الأمان وحقوق وصول المستخدم والحفاظ عليها.
- نسخ البيانات احتياطيًا بانتظام واستعادتها بسرعة في حالة حدوث خرق.
- إعداد قواعد قواعد البيانات ومعاييرها لحماية تكامل البيانات.
- توفير تعريفات وأوصاف “معجمية” للبيانات المتاحة.
بالطبع ، لا تحل أنظمة إدارة قواعد البيانات محل مدير قاعدة البيانات أو مسؤول قاعدة البيانات. يضمن هؤلاء المتخصصون تشغيل بنية قاعدة البيانات كما ينبغي ، ويمكنهم إنشاء أذونات مستخدم للتحكم في من يمكنه الوصول إلى البيانات. يمكن أن يضمن نظام إدارة قواعد البيانات والمتخصص معًا مراقبة جودة البيانات.
لماذا تحتاج الشركات إلى إدارة قواعد البيانات؟
لا يظهر تكاثر البيانات أي علامات على التباطؤ. نتيجة لذلك ، تستثمر الشركات في مهام إدارة قواعد البيانات ومديري قواعد البيانات وأنظمة إدارة قواعد البيانات للقيام بما يلي:
- حافظ على سير العمليات التجارية كما هو مخطط لها.
- تتبع العملاء ومخزون البيانات والموظفين.
- الحفاظ على أداء التطبيق وقاعدة البيانات.
- تخزين وتنظيم أنواع فريدة ومتنوعة من البيانات.
- أتمتة عمليات وإجراءات قاعدة البيانات.
على وجه التحديد ، من الصعب تجاهل فوائد نظام إدارة قواعد البيانات ، خاصة مع زيادة كمية البيانات التي ينشئها الأشخاص والآلات كل يوم. تتمثل إحدى المزايا الأكثر بروزًا في تحسين أمان البيانات المخزنة في قاعدة البيانات. باستخدام DBMS ، يمكن للشركات زيادة وصولها إلى البيانات ومساعدة المستخدمين النهائيين في جميع أنحاء المؤسسات على مشاركة البيانات. نتيجة لذلك ، يمكن لهؤلاء المستخدمين النهائيين تقديم مبيعات أسرع واتخاذ قرارات أسرع حيث يمكنهم الوصول إلى البيانات الدقيقة التي يحتاجون إليها.
علاوة على ذلك ، مع نظام إدارة قواعد البيانات ، يمكن للشركات القضاء على المشاكل التي تحدث مع عدم تناسق البيانات ، والذي يحدث في حالة وجود أشكال متعددة من نفس البيانات في مواقع مختلفة. يوفر نظام إدارة قواعد البيانات للمؤسسات رؤية كاملة وواضحة حول طريقة مشاركة البيانات ، مما يضمن عدم وجود نسخ غير ضرورية من البيانات. ناهيك عن أن نظام إدارة قواعد البيانات يسمح للمؤسسات بفرض سياسات أمان البيانات والخصوصية لتقليل مخاطر خرق البيانات.
أخيرًا ، سيتم تمكين المستخدمين النهائيين لاتخاذ قرارات مستنيرة بناءً على البيانات المتاحة. تعني البيانات الأفضل والأكثر اتساقًا معلومات عالية الجودة وقابلة للاستخدام يمكن أن تساعد المستخدمين في اتخاذ القرارات بالبيانات الدقيقة التي يحتاجون إليها. في النهاية ، يؤدي هذا إلى تحسين الإنتاجية في جميع أنحاء المنظمة.
أشهر أنظمة إدارة قواعد البيانات
يمكنك استخدام أنظمة إدارة قواعد بيانات متعددة أو برنامج إدارة قواعد البيانات لتخزين المعلومات والتنظيم وتحليل البيانات. تتضمن بعض أفضل الخيارات ما يلي:
1.مايكروسوفت أكسس
يجمع نظام إدارة قواعد البيانات من Microsoft ، والمعروف باسم Access ، بين واجهة مستخدم رسومية وأدوات تطوير البرامج ومحرك قاعدة بيانات Microsoft Jet ذي الصلة. نظرًا لواجهة المستخدم الرسومية ، فهي بسيطة. تتضمن الإصدارات الاحترافية والعالية من Microsoft Office ذلك كجزء من مجموعة البرامج الخاصة بهم.
تشمل مزايا MS Access الإنشاء السريع والسهل لنظام إدارة قواعد بيانات علائقية فعال بالكامل ، وسهولة استيراد البيانات من العديد من المصادر ، وبساطة التخصيص ليناسب المتطلبات الفردية والتجارية. عيب MS Access هو أنه يعمل بشكل جيد فقط للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم.
2. نظام MySQL
هذا نظام إدارة قواعد بيانات علائقية مفتوح المصدر بهيكل خادم عميل (مفتوح المصدر ، باختصار ، هو برنامج جاهز للتغييرات والاستخدام المجاني).
دعونا نناقش بإيجاز ما هو خادم العميل. العملاء هم الأجهزة التي تقوم بتثبيت واستخدام برنامج RDBMS. ينشئون اتصالاً بخادم RDBMS متى طلبوا الوصول إلى البيانات. مكون “خادم العميل” هو ببساطة ذلك. البنية غير المعقدة وتعقيد الميزات المعتدل يميزان MySQL. حتى أن المطورين يعتبرون MySQL قاعدة بيانات بلغة شبيهة بلغة الإنسان. أحد عيوب MySQL هو قابلية التوسع ، والتي هي متأصلة في الكود الخاص بها ، ولم يتم أخذها في الاعتبار عند تطويرها.
3.قاعدة بيانات أوراكل
إنها المحاولة الرابعة للشركة لتطوير نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية. يمكن للمؤسسات الكبيرة ، على وجه الخصوص ، تخزين كميات أكبر من البيانات في قواعد بيانات Oracle. بالإضافة إلى ذلك ، فهي قابلة للتكيف ومفيدة للغة الاستعلام المهيكلة المشتركة (SQL) والقفل. يسمح إطار قاعدة البيانات العلائقية للنظام للمستخدمين بالوصول الفوري إلى عناصر البيانات.
يبني محركًا قويًا لمعالجة البيانات المتزامنة جنبًا إلى جنب مع القدرة على معالجة البيانات في الذاكرة. ليس من الجيد استخدام قواعد بيانات Oracle على الفور. من الأفضل تشغيل مهندسي Oracle DB المعتمدين. إذا كنت تخطط لاستخدام Oracle DB ، فيجب أن تفكر في تعيين محترفين متخصصين.
4. نظام MongoDB
MongoDB هو مخزن بيانات للأغراض العامة. بالمقارنة مع أشكال قواعد البيانات الأخرى ، فإن هذا يوفر العديد من الفوائد. يتم تعيين بيانات MongoDB إلى مخطط قابل للتكوين. يمكنك تعديل كيفية الاحتفاظ ببياناتك بسرعة إذا تغيرت متطلبات التطبيق الخاص بك. يمكّنك هذا من تحسين الأفكار الجديدة بسرعة أكبر.
يمكنك قفل مخططك كثيرًا أو قليلاً كما تريد لأن MongoDB يوفر أيضًا التحقق من صحة المخطط. يشير هذا إلى أنه يمكنه إدارة أي احتياجات لهيكلة البيانات قد تكون لديك الآن أو في المستقبل. يسمح MongoDB للمستخدمين بدمج المستندات عبر المراجع والإجراءات التي تلبي الاحتياجات المختلفة ، بما في ذلك $ lookup.
شاهد المزيد: ما هي البرامج كخدمة (SaaS)؟ التعريف والأمثلة والأنواع والاتجاهات
5. نظام IBM Db2 DBMS
أنشأ كبار المتخصصين في قواعد البيانات في العالم IBM Db2 ، والذي يمنح المطورين ومديري قواعد البيانات والمهندسين المعماريين للمؤسسات الأدوات التي يحتاجونها لتنفيذ تحليلات في الوقت الفعلي ومعاملات بزمن انتقال منخفض حتى لأعباء العمل الأكثر تطلبًا. Db2 هي قاعدة البيانات الهجينة المجربة والحقيقية التي توفر توفرًا فائقًا ، وأمانًا متكاملًا متطورًا ، وقابلية توسع سلسة ، وأتمتة ذكية للأنظمة التي تدير العالم من الخدمات الصغيرة إلى أعباء عمل الذكاء الاصطناعي.
يمكن الآن الوصول إلى جميع بياناتك تقريبًا عبر إعدادات السحابة المختلطة أو إعدادات السحابة المتعددة لتشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي ، وذلك بفضل توفر غالبية عائلة Db2 على النظام الأساسي IBM Cloud Pak for Data ، إما كإضافة أو كإضافة وشملت خدمة مصدر البيانات.
6.نظام Amazon RDS
تقدم Amazon Web Services (AWS) خدمة قاعدة بيانات SQL المُدارة المعروفة باسم Amazon Relational Database Service (RDS). تدعم Amazon RDS مجموعة متنوعة من محركات قواعد البيانات لتخزين البيانات وتنظيمها. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يدعم الأنشطة المتعلقة بصيانة قاعدة البيانات العلائقية ، بما في ذلك ترحيل البيانات والنسخ الاحتياطي والاسترداد والتصحيح. تسهل Amazon RDS إعداد قاعدة بيانات علائقية وتشغيلها وتوسيع نطاقها في السحابة.
أثناء أتمتة الأنشطة الإدارية التي تستغرق وقتًا طويلاً مثل توفير الأجهزة وإعداد قاعدة البيانات والتصحيح والنسخ الاحتياطي ، فإنها توفر سعة ميسورة التكلفة وقابلة للتوسيع. يمنحك مزيدًا من الوقت للتركيز على تطبيقاتك ، مما يمنحها الاستجابة السريعة والتوافر العالي والأمان والتوافق المطلوب.
7. نظام PostgreSQL
نظام إدارة قواعد البيانات مفتوح المصدر PostgreSQL مصمم للشركات. من أجل المرونة والتوافق مع SQL ، فإنه يسمح بالاستعلامات العلائقية وغير العلائقية في كل من SQL و JSON. PostgreSQL هو نظام قاعدة بيانات ارتباطية كائن مفتوح المصدر فعال. لقد تم تطويره بنشاط لأكثر من 15 عامًا ، وبسبب بنيته المجربة والحقيقية ، فإنه يتمتع بسمعة طيبة في الموثوقية وتكامل البيانات وصحتها.
تدعم جميع أنظمة التشغيل الشائعة ، بما في ذلك Linux و UNIX و Windows ، PostgreSQL. يتم دعم أنواع البيانات المتقدمة وأدوات تحسين الأداء فقط من خلال قواعد البيانات التجارية الباهظة الثمن مثل Oracle و SQL Server ؛ ومع ذلك ، تحتوي PostgreSQL على هذه الميزات المضمنة. ويطلق عليه أيضًا اسم Postgres.
8.أباتشي كاساندرا
مع عدم وجود نقطة فشل واحدة والقدرة على التعامل مع كميات هائلة من البيانات عبر العديد من خوادم السلع ، فإن Apache Cassandra عبارة عن قاعدة بيانات موزعة قابلة للتطوير بشكل كبير وعملية للغاية. إنه ينتمي إلى عائلة قاعدة بيانات NoSQL. القدرة على إدارة البيانات المنظمة وشبه المهيكلة وغير المهيكلة هي قوة أباتشي كاساندرا.
تم إنشاء Cassandra في البداية بواسطة Facebook ، وتم إتاحتها للجمهور في عام 2008 قبل أن تصبح أحد مشاريع Apache عالية المستوى في عام 2010. تستفيد الشركات الكبرى بشكل خاص من قدرتها على التعامل مع كميات هائلة. لهذا السبب ، تستخدمه حاليًا العديد من الشركات المهمة ، مثل Apple و Facebook و Instagram.
كيف تختار نظام إدارة قواعد البيانات؟
سواء كانت مؤسستك ترغب في إنشاء أفضل ممارسات إدارة قواعد البيانات أو اعتماد نظام إدارة قواعد البيانات ، فإن اختيار نظام إدارة قواعد البيانات المناسب يعتمد على عوامل وأولويات متعددة.
يعد فهم قاعدة البيانات (قواعد البيانات) الحالية الخطوة الأولى الحاسمة في تحديد نظام إدارة قواعد البيانات الأكثر منطقية. ستحتوي كل قاعدة بيانات على بياناتها الفريدة ، لذلك يجب أن تكون الشركات على دراية باحتياجاتها. سيوفر نظام إدارة قواعد البيانات الجيد عرضًا مركزيًا لحالة بياناتك ، حتى تتمكن من معرفة مكان تخزينها وكيفية عملها. ناهيك عن أن نظام إدارة قواعد البيانات يمنح الوصول إلى البيانات عبر مختلف التطبيقات دون الحاجة إلى نسخ البيانات أولاً.
خصائص أنظمة إدارة قواعد البيانات
عند إجراء تعديلات على قاعدة البيانات ، يجب الاستمرار في دمج إدارة البيانات. هذا لأنه إذا تم اختراق سلامة البيانات ، فسيتم إزعاج مجموعة البيانات بأكملها وتلفها. يمكن الوصول إلى محتويات قاعدة البيانات وتعديلها كجزء من وحدة منطقية واحدة للعمل تُعرف باسم المعاملة.
تستخدم هذه المعاملات عمليات القراءة والكتابة للوصول إلى البيانات. يجب مراعاة الخصائص المحددة ، المشار إليها باسم سمات ACID (الذرية والاتساق والعزل والمتانة) في معاملات قاعدة البيانات لضمان الاتساق. فلنستعرضها بعمق أكبر.
الذرية
تصف الذرية الحالة التي تحدث فيها المعاملة الكاملة مرة واحدة أو لا تحدث على الإطلاق. لذلك ، لا توجد نقطة منتصف الطريق. لا يمكن أن يكون هناك صفقة جزئية. يمكن اعتبار كل معاملة وحدة منفصلة يتم تنفيذها بالكامل أو لا يتم تنفيذها على الإطلاق. هنا لدينا هاتان العمليتان:
الالتزام: التغييرات التي تم إجراؤها واضحة لنا إذا تم تنفيذ معاملة. وبالتالي ، فإن “قاعدة الكل أو لا شيء” هي اسم آخر للذرية.
إحباط: إذا فشلت إحدى المعاملات ، فلن نتمكن من رؤية أي تعديلات تم إجراؤها على قاعدة البيانات.
الاتساق
يجب أن نتمسك بمتطلبات السلامة لأي قاعدة بيانات معينة لتكون متسقة قبل المعاملة وبعدها. إنها إشارة إلى دقة قاعدة البيانات. في أنظمة إدارة قواعد البيانات، يجب الحفاظ على تكامل البيانات ، مما يستلزم حفظ أي تعديلات على قاعدة البيانات دائمًا. تكامل البيانات أمر بالغ الأهمية في المعاملات لأنه يضمن أن قاعدة البيانات متسقة قبل وبعد المعاملة. يجب أن تكون المعلومات دقيقة دائمًا.
العزلة
يمكن أن تتزامن المعاملات المتعددة مع العزل في مكانه ، مما يمنع حالات قاعدة البيانات غير المتسقة. تحدث معاملة مستقلة أو غير متورطة. ما لم يتم تنفيذ هذا التغيير المحدد في المعاملة أو وضعه في الذاكرة ، فإن أي تغييرات تحدث في هذه المعاملة لن تكون مرئية أبدًا للمعاملات الأخرى.
تضمن فضيلة العزلة أنه عندما نقوم بتشغيل المعاملات في وقت واحد ، فإن الحالة المنتجة ستكون مطابقة للحالة التي تم تشغيلها بشكل متسلسل وبترتيب معين. تتم المعاملات دون انقطاع وبشكل مستقل. لا يمكن أن ترى المعاملات الأخرى الحالة الوسيطة للمعاملة.
المتانة
تشير المتانة في أنظمة إدارة قواعد البيانات إلى ضمان بقاء البيانات في قاعدة البيانات بشكل دائم بمجرد اكتمال العملية. يجب أن تكون البيانات قوية بما يكفي لمواصلة العمل في حالة تعطل النظام أو فشل. ومع ذلك ، إذا اختفى ، فإن مدير الاسترداد مسؤول الآن عن ضمان أن قاعدة البيانات دائمة.
يجب أن نستخدم الأمر COMMIT لضبط الإعدادات في كل مرة نقوم فيها بإجراء تغييرات. وفقًا لميزة المتانة ، تتم كتابة تحديثات قاعدة البيانات وتعديلاتها وحفظها على القرص بمجرد اكتمال تنفيذ المعاملة.
