اتفاقات روزمره ، اخبار مهم و دیگر مطالب میهن وب هاست را می توانید در این قسمت مطالعه کنید

DBMS چیست؟ Database Management System (سیستم مدیریت پایگاه داده) به اختصار DBMS، نرم‌افزاری می باشد که برای توسعه و مدیریت اطلاعات ذخیره‌شده در دیتابیس طراحی شده و مجموعه‌ای از داده‌های سازمان‌یافته است. سیستم مدیریت پایگاه داده، اطلاعات را منسجم کرده و به افراد امکان دسترسی، مدیریت و تغییر آنها را می‌دهد. همچنین DBMS از ابزارها و اپلیکیشن‌های سازگار دیگری به‌صورت نرم‌افزاری پشتیبانی می‌کند. کسب‌وکارها برای پیگیری سریع و کارآمد تراکنش‌های خود به انواع مختلف سیستم‌های مدیریت پایگاه داده نیاز دارند. DBMS داده‌های مربوط به خدمات، تراکنش‌ها، فروش و مشتریان را مدیریت می‌کند و به مدیران اجازه می‌دهد تا هنگام تصمیم‌گیری، در لحظه به اطلاعات خود دسترسی داشته باشند.

DBMS ابزاری حیاتی است که کمک می‌کند تا حجم عظیمی از اطلاعات را به صورت منظم و قابل دسترس، ذخیره و مدیریت نمایید. با رشد چشمگیر حجم داده‌ها در کسب‌وکارهای امروزی، نیاز به یک سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) قدرتمند، بیشتر احساس می‌شود.

سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) به مدیران کمک می کند تا داده‌ها را مدیریت کرده و کنترل‌های لازم برای دسترسی کاربران به اطلاعات را اعمال نمایند.

یک سیستم مدیریت پایگاه داده خوب، امنیت را فراهم کرده و باعث تضمین یکپارچگی اطلاعات می شود. از سیستم‌های مدیریت پایگاه داده محبوب می‌توان Oracle Database، Microsoft SQL Server و PostgreSQL را نام برد. اکثر سازمان‌های بزرگ مانند گوگل از انواع سیستم مدیریت پایگاه داده استفاده می‌کنند تا وظایف متنوعی در زمینه‌های تجاری و تجربه کاربری انجام دهند. در ادامه انواع سیستم مدیریت پایگاه داده معرفی خواهد شد.

تصویر(1)

پایگاه داده Flat File

نخستین راهکار برای مدیریت اطلاعات، استفاده از روشی به نام پایگاه داده Flat File است که روشی ابتدایی برای ذخیره‌سازی حجم کمی از اطلاعات، بدون هیچ نوع سازماندهی می باشد. پایگاه داده Flat File، داده‌ها را منظم نمی‌کند بلکه به صورت یک جدول واحد ذخیره خواهد کرد.

این دیتابیس روشی ساده برای ذخیره‌سازی داده‌ ها است که در آن اطلاعات به صورت یک جدول واحد و بدون ساختار پیچیده، سازماندهی می‌شوند. به عبارت دیگر، تمام داده‌ها در یک فایل واحد قرار می‌گیرند و نیازی به استفاده از نرم‌افزار مدیریت پایگاه داده برای کنترل و ارتباط بین داده‌ها نیست. با افزایش حجم داده‌های ذخیره‌شده، یافتن اطلاعات به‌صورت دستی دشوار می‌شود.

سیستم‌ مدیریت پایگاه داده رابطه ای

پایگاه داده رابطه ای، در بازه زمانی 1969 تا 1970 جهت رفع محدودیت DBMS های سفارشی که پیش از آن مورد استفاده قرار می‌گرفتند، معرفی شد. هدف اصلی سیستم پایگاه داده رابطه ای این بود که امکان مدیریت بهتر و سریع‌تر داده‌ها را فراهم آورد و به نیازهای متنوع کاربران پاسخ دهد. نرم‌افزار سیستم‌های مدیریت پایگاه داده رابطه ای مدرن، برای لپ‌تاپ‌های شخصی و سیستم‌های بزرگ کامپیوتری در دسترس است.

در سیستم‌های مدیریت پایگاه داده رابطه ای (Relational DBMS)، اطلاعات به صورت جداولی سازمان‌دهی می‌شوند که از سطرها و ستون‌ها تشکیل شده‌اند. در DBMS رابطه‌ای، استانداردی برای دسترسی به داده ها توسط کوئری ارائه می‌شود که امکان دسترسی و تعامل نرم‌افزارهای مختلف با داده‌ها را فراهم می‌کند. DBMS قابلیت‌های پیشرفته‌ای مانند مدیریت جامع اطلاعات، ایجاد ارتباط بین جداول و استفاده از زبان‌های کوئری مانند SQL را نیز ارائه می‌دهد که دسترسی، تحلیل و مدیریت داده‌ها را بسیار ساده‌تر و کارآمدتر می‌سازد.

پایگاه داده رابطه ای با استفاده از SQL به استانداردی برای مدیریت اطلاعات در سازمان‌ها تبدیل شده‌ است. این پایگاه داده‌ها با قابلیت اطمینان بالا، امکان ذخیره‌سازی و بازیابی سریع اطلاعات را فراهم می‌کنند و به همین دلیل در طیف گسترده‌ای از کاربردهای تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پایگاه داده‌های رابطه‌ای و سیستم‌های مدیریت را می‌توان به عنوان فناوری‌هایی بالغ در نظر گرفت. سیستم‌های مدیریت پایگاه داده رابطه ای از سال 1970 آغاز و تاکنون به عنوان پایه‌ای برای توسعه هزاران نرم‌افزار پشتیبانی و برنامه‌های مختلف استفاده می شوند.

سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای مدرن می‌تواند برای پردازش تراکنش‌های تجارت الکترونیک، مدیریت حجم زیادی از اطلاعات مشتری، پیگیری موجودی انبار و بسیاری کارهای دیگر استفاده شود. به دلیل طراحی و بلوغ‌ سیستم‌های مدیریت پایگاه داده رابطه ای، مجموعه گسترده ای از خدمات تجاری را به سازمان‌ها ارائه می‌دهند و باعث حفظ یکپارچگی داده‌ها در برنامه‌های مختلف می شوند.

سیستم مدیریت پایگاه داده گراف

بیشتر پایگاه داده های گراف همراه با یک سیستم مدیریت داخلی ارائه می‌شوند. تمرکز این پایگاه داده روی ذخیره سازی و مسیریابی روابط است.

پایگاه داده گرافی در سال 2006 توسعه یافته و طراحی آن کاملاً متفاوت از پایگاه داده های رابطه‌ای می باشد. سیستم‌ مدیریت پایگاه داده‌ گرافی، بستری انعطاف‌پذیرتر برای ایجاد ارتباطات فراهم می‌کند. پایگاه داده گرافی به دلیل ساختار ویژه‌ای که دارد، می‌تواند روابط بین اطلاعات را سریع‌تر از پایگاه داده رابطه ای ارائه دهند.

یکی از دلایل اصلی محبوبیت کمتر پایگاه داده‌های گراف، پیچیدگی نسبی آنها برای افرادی است که با مفاهیم نظریه گراف آشنایی ندارند. این پایگاه داده‌ها به دلیل ساختار گراف‌محور خود، ممکن است در نگاه اول پیچیده و دشوار به نظر برسند و همین امر باعث می‌شود تا اکثر کاربران از آن استفاده نکنند.

برخی از پایگاه داده های گراف محبوب Neo4j، Nebula Graph و Memgraph می باشند.

پایگاه داده های گراف هنوز خدمات نرم‌افزاری تجاری مشابه با دیتابیس های رابطه ای را ارائه نمی‌دهند اما توانایی آنها در ایجاد و مدیریت روابط بین داده‌ها، برای شناسایی ناهنجاری‌ها بسیار مفید است. این ویژگی به‌ویژه در موارد زیر کاربرد دارد:

• تشخیص کلاهبرداری
• سیستم‌های پیشنهاد دهنده لحظه‌ای
• تولید
• عملیات شبکه و IT
• امنیت یا احراز هویت و مدیریت دسترسی

یکی از کاربردهای جالب پایگاه داده گراف، در تحقیقات جنایی است. این دیتابیس اخیرا در تحلیل فعالیت‌های جنایی، انقلابی به پا کرده‌اند. پایگاه داده های گراف می‌توانند در حل جرایم گسترده که افراد، کسب‌وکارها، گروه‌ها و حتی مکان‌های زیادی با هم مرتبط هستند کمک کنند. این ارتباطات و فعالیت‌ها به صورت گراف نمایش داده می‌ شوند و بدین ترتیب، دید کلی و جامع‌تری از موضوع به دست خواهید آورد.

سیستم‌های مدیریت پایگاه داده محبوب

حال که به سوال (DBMS چیست) پاسخ داده شد نیاز است تا با محبوب ترین DBMS ها نیز آشنا شوید. سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS) متعددی با کارایی بالا در دسترس هستند و انتخاب گزینه مناسب براساس نیازهای کسب‌وکار، اهمیت زیادی دارد. بسیاری از سیستم‌های مدرن مدیریت پایگاه داده، ویژگی‌ها و نقاط قوت دیتابیس‌های NoSQL، گراف و رابطه‌ای را با هم ترکیب می‌کنند.

تصویر(2)

چندین سیستم نیز به صورت متن باز (open source) ارائه شده‌اند. این دیتابیس ها به سازمان‌های کوچک امکان می‌دهند تا سیستم مدیریت پایگاه داده ای پیدا کنند که با نیازها و بودجه آنها سازگار باشد. برخی از سیستم‌های محبوب به شرح زیر هستند:

• Oracle یک سیستم مدیریت پایگاه داده اختصاصی است که ابزارهای پیشرفته‌ای برای مدیریت اطلاعات ارائه می‌دهد. این سیستم از داده‌های ساختاریافته (SQL)، نیمه‌ساختاریافته (JSON، XML)، مکانی (spatial) و RDF پشتیبانی می‌کند. Oracle برای سازمان‌های بزرگ با پایگاه داده های عظیم و نیازهای متنوع، بسیار مفید است.
• MySQL یک سیستم مدیریت پایگاه داده بسیار محبوب برای کار با برنامه‌های مبتنی بر وب می باشد و متن باز است. نسخه‌های پولی MySQL برای استفاده‌های تجاری مفید هستند. نسخه متن باز MySQL بر سرعت و قابلیت اطمینان تمرکز دارد و ابزارهای گسترده ای ارائه نمی‌دهد. MySQL بسیار قابل اعتماد بوده و از هدر رفتن منابع جلوگیری می کند.
• Microsoft SQL Server قابلیت اجرا روی سرور ابری و محلی را دارد و می‌توان آن را طوری پیکربندی کرد که به طور همزمان روی هر دو محیط کار نماید. این سیستم مدیریت پایگاه داده با سایر محصولات مایکروسافت بسیار خوب کار می‌کند و برای سازمان‌های بزرگی که قصد استفاده از محصولات مایکروسافت را دارند، مفید است.
• PostgreSQL یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای پیشرفته و متن باز است که از کوئری JSON (غیررابطه‌ای) و SQL (رابطه‌ای) پشتیبانی می‌کند. PostgreSQL معمولا برای پایگاه داده های تحت وب استفاده می‌شود و به کاربران کمک می نماید که با داده‌های ساختاریافته و غیرساختاریافته کار نمایند. این سیستم روی اکثر پلتفرم‌های اصلی، از جمله لینوکس، قابل استفاده است و می‌تواند در محیط های مختلف از جمله ابری میزبانی گردد. 
• MongoDB یک برنامه مدیریت پایگاه داده NoSQL متن باز بوده که برای داده‌های ساختار یافته و غیرساختاریافته طراحی شده است. این سیستم از یک روش "schema-free" استفاده کرده و داده‌ها را در قالب "سندها" ذخیره می‌کند. MongoDB یک پایگاه داده توزیع‌شده است که چندین سرور را برای مقیاس‌پذیری هنگام ذخیره‌سازی داده، به یکدیگر متصل می‌نماید.

تصویر(3)

• MariaDB یک سیستم مدیریت پایگاه داده رایگان می باشد و نسخه‌های پولی نیز ارائه می‌دهد. این دیتابیس انواع پلاگین‌ها، نوآوری‌ها و ویژگی‌های SQL توزیع‌شده را فراهم می‌کند و به یکی از محبوب‌ترین سیستم‌های مدیریت پایگاه داده متن باز تبدیل شده است. MariaDB از انواع موتورهای ذخیره‌سازی پشتیبانی می‌کند و مقیاس‌پذیری بالایی دارد.

نکته: موتور ذخیره‌سازی جزء نرم‌افزاری و زیرساختی یک سیستم مدیریت پایگاه داده است که تمامی عملیات ایجاد، بازیابی، بروزرسانی و حذف اطلاعات را مدیریت می‌کند.

• Redis مخفف REmote DIctionary Server بوده و یک سیستم متن باز و رایگان می باشد که با سرعت بالا و انعطاف پذیری، در اکثر زبان های برنامه نویسی قابل استفاده است. Redis بسیار مقیاس‌پذیر بوده و امکاناتی مانند مدیریت خودکار خطا (failover)، کپی داده‌ها (replication) و پارتیشن‌بندی اطلاعات با استفاده از خوشه‌بندی Redis Cluster را ارائه می کند.

جمع بندی 

در این مقاله تلاش شد تا به سوال (DBMS چیست) پاسخ داده شود و انواع سیستم مدیریت پایگاه داده معرفی گردد. سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS) نرم‌افزارهایی هستند که برای سازماندهی و مدیریت داده‌های ذخیره‌شده به کار می‌روند و امکان تغییر، کنترل و دسترسی به داده‌ها را فراهم می‌کنند. انواع مختلف DBMS جهت رفع نیازهای متنوع کسب‌وکارها ایجاد شده‌اند، از سیستم‌های ساده Flat File برای داده‌های کوچک تا سیستم‌های پیچیده‌تر مانند پایگاه داده رابطه ای (RDBMS) و گرافی که اطلاعات و روابط پیچیده را مدیریت می‌کنند. سیستم‌های مدیریت رابطه‌ای، مانند Oracle و PostgreSQL، به دلیل قابلیت ذخیره‌سازی ساختاریافته و سازگاری با SQL محبوبیت زیادی دارند. در مقابل، پایگاه داده گراف مانند Neo4j برای تحلیل روابط پیچیده و مواردی مانند تشخیص کلاهبرداری مناسب هستند.