پایگاه داده (Database) چیست؟

پایگاه داده که با نام دیتابیس (Database) هم شناخته می‌شود، اصطلاحی رایج در علوم کامپیوتر است. پایگاه داده یکی از اجزای اساسی سامانه‌های نرم‌افزاری محسوب می‌شود و با ورود آن به برنامه‌نویسی تحول قابل‌توجهی در توسعه اپلیکیشن‌ها ایجاد شده است.

به‌گونه‌ای که امروزه پیدا کردن اپلیکیشنی که نیاز به پایگاه داده نداشته باشد، کاری غیرممکن به نظر می‌رسد. با توجه به اهمیت و کاربرد دیتابیس در گردآوری، سازمان‌دهی، بازاریابی و به اشتراک‌گذاری اطلاعات، شما را با مفهوم پایگاه داده، انواع و کاربرد آن در کسب‌وکار آشنا خواهیم کرد.

دیتا چیست؟

دیتا (Data) یا همان داده، تمامی مواد خام تجزیه و تحلیل نشده، سازمان‌نیافته و غیر مرتبط است که در قالب حروف و اعداد ظاهر می‌شود و برای کاربران معنا و مفهوم مشخصی ندارد.

پایگاه داده (Database) چیست؟

دیتابیس کلمه‌ای است که از سال ۱۹۶۰ در میان اصطلاحات فناوری اطلاعات وارد شده است. با این وجود، در دهه ۷۰ و ۸۰ این اصطلاح شکل دقیق‌تری پیدا کرد. امروزه پایگاه داده برای عموم مردم، به‌خصوص متخصصان حوزه علوم کامپیوتر، اصطلاح رایجی است. اما اگر بخواهیم به این سؤال بپردازیم که پایگاه داده چیست؟

باید بگوییم که برخلاف دیتا، پایگاه داده (Database) مجموعه سازمان‌یافته‌ای از داده‌ها محسوب می‌شود که از ذخیره‌سازی و اعمال تغییرات در داده‌ها پشتیبانی می‌کند. شما با استفاده از پایگاه داده می‌توانید اطلاعات خود را روی هاست (Host) یا هر فضای الکترونیکی دیگری ذخیره کنید.

پایگاه داده کامپیوتری

پایگاه داده کامپیوتری، نمونه‌ای از پایگاه داده دیجیتال مارکتینگ و مجموعه‌ای از اسناد و فایل‌هایی است که اطلاعاتی مانند داده‌های مشتریان، معاملات فروش، رکوردهای محصولات و اطلاعات امور مالی را در خود ذخیره کرده است.

انواع دیتابیس

در ادامه شما را با انواع دیتابیس که سیستمی مدیریتی به همین نام دارند، آشنا خواهیم کرد.

پایگاه داده توزیع شده

این نوع پایگاه از دو یا چند پایگاه داده که در کامپیوترهای مختلف قرار دارند، ایجاد شده است. درواقع، اطلاعات به‌صورت متمرکز در یک دیتابیس قرار ندارند؛ اما به‌طور کلی یک پایگاه داده متمرکز محسوب می‌شود.

پایگاه داده رابطه ای

پایگاه داده رابطه‌ای، دارای چندین جدول است که داده‌ها در آن‌ها ذخیره‌سازی و طبقه‌بندی می‌شوند. هر جدول متشکل از سطر و ستون‌هایی است که در هر سطر آن، یک داده تعریف شده و با یک موجودیت در ارتباط است.

پایگاه داده شخصی

پایگاه داده شخصی برای ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌های کامپیوترهای شخصی استفاده می‌شود. کوچک بودن این دیتابیس نسبت به سایر دیتابیس‌ها، کار سازماندهی و مدیریت داده‌ها را آسان‌تر کرده است. برنامه مایکروسافت اکسس (Microsoft Access) بهترین ابزار برای ایجاد و مدیریت پایگاه داده‌ شخصی محسوب می‌شود.

پایگاه داده شیء گرا

این پایگاه داده، نوعی پایگاه است که در آن، داده‌ها به‌صورت شیء ذخیره و سازمان‌دهی شده‌اند. اشیاء موجود در هر پایگاه، ویژگی‌ها و شاخصه‌هایی دارند که باعث تمایزشان از اشیاء سایر پایگاه‌ها خواهد شد. این نوع دیتابیس از ذخیره‌سازی انواع داده‌ها پشتیبانی می‌کند. نمونه خوب پایگاه داده شیءگرا، PostgreSQL است.

پایگاه داده NoSQL

مجموعه‌ای از داده‌های توزیع‌شده در پایگاه NoSQL که دیتابیسی غیر رابطه‌ای است، ذخیره می‌شود. پایگاه NoSQL برای ذخیره‌سازی و مدیریت کلان داده‌های (Big Data) ساختاریافته، نیمه ساختاریافته و بدون ساختار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پایگاه داده ابری

پایگاه داده ابری (Cloud Database) بر اساس فناوری رایانش ابری و فضای ذخیره‌سازی ابری ایجاد شده است. این پایگاه همیشه در دسترس است، ایجاد آن مقرون‎به‌صرفه بوده و مقیاس‌پذیری بالایی دارد.

پایگاه داده OLTP

OLTP نوعی دیگر از پایگاه اطلاعاتی است که پردازش آنلاین تراکنش (Online Transactional Processing) در آن صورت می‌گیرد. شرکت‌هایی مانند بانک‌ها که به دسترسی چندگانه به داده‌ها نیاز دارند، از این نوع دیتابیس استفاده می‌کنند.

پایگاه داده گراف

هر گراف مجموعه‌ای از خط و نقطه است. نقطه‌ها نقش موجودیت‌ها را بازی می‌کنند و خط‌ها رابطه بین موجودیت‌ها را نشان می‌دهند. با این دیتابیس می‌توان ارتباطات را تحلیل و بررسی کرد.

پایگاه داده منبع باز

نوعی پایگاه داده است که اطلاعات مربوط به عملیات را ذخیره می‌کند و عموماً در حوزه دیجیتال مارکتینگ، خدمات مشتریان و روابط بین کارمندان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پایگاه داده جیسون

نوعی دیگر از پایگاه داده که JASON (JavaScript Object Notation) نامیده می‌شود، به عنوان دیتابیسی مدارک‌مدار فعالیت می‌کند. این پایگاه برای ذخیره‌سازی و مدیریت رکوردهایی در قالب XML ، JSON و BSON استفاده می‌شود.

پایگاه داده شبکه

این نوع از پایگاه داده، باعث ایجاد ساختارهای پیچیده پایگاه داده می‌شود و از روابط متعدد بین موجودیت‌ها پشتیبانی می‌کند. سرور RDM نمونه‌ای از سیستم‌های مدیریت داده است که مدل شبکه را پیاده‌سازی می‌کند.

سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) چیست؟

سیستم مدیریت پایگاه داده (Database Management System- DBMS) مجموعه‌ای از نرم‌افزارهای کامپیوتری، ابزارها و بخش‌های مرتبط به هم است که برای مدیریت انواع پایگاه داده استفاده می‌شوند. کاربران با مدیریت پایگاه داده می‌توانند عملیات مورد نظر روی داده‌ها را اجرا کنند. DBMS پل ارتباطی میان کاربران، پایگاه داده و اپلیکیشن است و ارتباط میان این اجزا را تسهیل می‌کند.

وظایف اصلی سیستم مدیریت پایگاه داده شامل مدیریت تغییر، نظارت بر عملکرد، تنظیم اطلاعات، تأمین امنیت، بک‌آپ گیری و بازیابی اطلاعات است.

کاربران سیستم مدیریت پایگاه داده

• برنامه‌نویسان کاربردی: که اپلیکیشن‌های ضروری برای تعامل کاربران با پایگاه داده را توسعه می‌دهند.
• مدیران پایگاه داده: افرادی که مدیریت پایگاه‌های داده را بر عهده دارند
• کاربران نهایی: افرادی که با در اختیار داشتن سیستم مدیریت پایگاه داده، کار بازیابی، حذف و به‌روزرسانی پایگاه‌های داده را انجام می‌دهند.

انواع مدیریت پایگاه داده

• MySQL: شما با انجام پروژه SQL می‌توانید پایگاه داده مورد نظر خود را به‌ بهترین شکل مدیریت کنید.
• Microsoft Access: یکی از اجزای مایکروسافت که برای ایجاد و مدیریت پایگاه‌های داده مخصوصاً پایگاه‌ داده شخصی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اکسس است.
• Oracle: سیستم مدیریت پایگاه داده است که برای اجرای فرآیند پردازش آنلاین تراکنش‌ها در پایگاه‌ داده OLTP کاربرد دارد.
• PostgreSQL: یک سیستم مدیریت پایگاه داده منبع‌باز و رایگان است که بر مقیاس‌پذیری و انطباق SQL تأکید دارد.
• dBase: یکی از اولین سیستم‌‌های مدیریت پایگاه داده است که روی مینی‌کامپیوترها عملکرد خوبی داشت.
• SQL Lite: یک سیستم مدیریت پایگاه داده کم حجم است که با زبان برنامه‌نویسی C نوشته می‌شود.
• Microsoft SQL Server: یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای محسوب می‌شود که عملکرد دخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات را به درخواست سایر برنامه‌ها انجام می‌دهد.

وظایف سیستم مدیریت پایگاه داده چیست؟

سیستم مدیریت پایگاه داده، علاوه بر مدیریت داده‌ها، امکان قفل کردن و اصلاح داده‌ها را برای کاربران فراهم می‌کند که باعث افزایش امنیت و یکپارچگی داده‌ها می‌شود. در ضمن، با کمک DBMS می‌توان داده‌ها را به‌صورت خودکار به پایگاه داده برگرداند و پایگاه را مجدداً راه‌اندازی کرد. وجود این سیستم مدیریتی باعث می‌شود که کاربران نهایی نیازی به درک مکان فیزیکی داده‌ها و نوع رسانه ذخیره‌سازی آن‌ها نداشته باشند.

ویژگی های سیستم مدیریت پایگاه داده

• ارتقاء امنیت پایگاه داده و جلوگیری از افزونگی داده‌ها
• ایجاد ماهیت خود توصیفی برای هر پایگاه داده
• ساخت و ایجاد جدولی از موجودیت‌ها و برقراری ارتباط بین آن‌ها
• پشتیبانی از نمای چندگانه داده‌ها
• فراهم آوردن قابلیت به اشتراک‌گذاری داده‌ها و پردازش تراکنش‌های چند کاربری
• پشتیبانی از محیط‌ها چندکاربره برای دسترسی کاربران به اطلاعات مورد نیاز
• پشتیبانی از قابلیت ACID (Atomicity، Isolation، Consistency و Durability) برای بررسی تجزیه‌ناپذیری، همخوانی، انزوا و پایایی

مزایای سیستم مدیریت پایگاه داده

• فراهم کردن شرایط مدیریت یکپارچه و دسترسی هم‌زمان به داده‌ها
• امکان استفاده هم‌زمان چندین کاربر از پایگاه داده
• امکان ایجاد سازمانی منطقی و ساختاریافته بر اساس داده‌ها برای مدیران پایگاه داده
• قابلیت افزودن دسته‌های مجزایی از داده‌ها بدون مختل شدن عملکرد پایگاه داده
• تجزیه‌وتحلیل داده‌های بسیار زیاد، در کمترین زمان

اجزای پایگاه داده

هر پایگاه داده ۵ بخش اصلی دارد. این بخش‌ها عبارتند از:

سخت افزار

کامپیوترها، سرورها، دستگاه‌های ورودی و خروجی، دستگاه‌های ذخیره‌کننده داده‌ها مانند هارددیسک و دستگاه‌های دیگر به‌عنوان سخت‌افزارهای کاربردی در پایگاه داده محسوب می‌شوند.

نرم افزار

جزء دیگری که امکان مدیریت پایگاه داده را برای کاربران فراهم می‌کند، نرم‌افزار است. این بخش از پایگاه داده، سیستم‌عامل و نرم‌افزار شبکه -که برای به اشتراک‌گذاری داده‌ها بین کاربران و برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شود- تشکیل شده است.

داده ها

مواد خامی مانند حروف، ارقام، حقایق، مشاهدات و ادراکات هستند که بعد از پردازش به اطلاعات معنادار تبدیل می‌شوند.

رویه ها

رویه‌ها مجموعه‌ای از قوانین و دستورالعمل‌ها هستند که به کاربران کمک می‌کنند تا مدیریت پایگاه داده به‌درستی انجام شود.

زبان دسترسی به پایگاه داده

آخرین بخش هر دیتابیس، زبانی است که یادگیری آن برای ورود به پایگاه و استفاده از داده‌ها لازم است. با همین زبان امکان فراخوانی و استخراج داده‌های مورد نیاز برای کاربران فراهم می‌شود.

کاربرد پایگاه داده و کاربرد آن در کسب و کار

پایگاه داده در بسیاری از کسب و کارها کاربرد دارد که در ادامه تعدادی از آن‌ها را معرفی می‌کنیم.

بانک ها

یکی از مهم‌ترین سازمان‌ها که از پایگاه داده استفاده می‌کنند، بانک‌ها هستند. آن‌ها برای ذخیره اطلاعات تمام مشتریان خود، مدیریت اطلاعات حساب‌های بانکی، انواع پرداخت‌ها، سپرده‌ها و وام‌ها به پایگاه داده نیاز دارند.

خطوط هوایی

پایگاه داده OLTP برای خطوط هوایی کاربردی است. زیرا مسافران به‌راحتی می‌توانند کار رزرو بلیط را انجام داده و مسئولین اطلاعات برنامه پروازها را سازمان‌دهی کنند.

مراکز آموزشی

انواع مراکز آموزشی مانند دانشگاه‌ها، برای مدیریت اطلاعات دانشجویان خود و ثبت‌نام آن‌ها در دوره‌های مختلف و آماده‌سازی فهرست نمرات هر دوره به پایگاه داده نیاز دارند.

مخابرات

سازمان مخابرات برای ذخیره‌سازی و سازمان‌دهی سوابق مشتریان و تمامی صورت‌حساب‌های ماهانه آن‌ها و همچنین پیگیری شکایات و مشکلات به پایگاه داده نیاز دارد.

فروشگاه ها

فروشگاه‌ها برای اینکه مدیریت امور مشتریان، بررسی رکوردهای محصولات و تخمین میزان فروش را به دقیق‌ترین شکل انجام دهند، به پایگاه داده نیاز دارند.

تولیدی ها

امور مربوط به مدیریت زنجیره تأمین، پیگیری تولید اجناس و بررسی وضعیت موجودی کالا در انبارها در تولیدی‌ها با پایگاه داده به درستی انجام می‌شوند.

منابع انسانی

مدیران منابع انسانی برای گردآوری اطلاعات درباره کارمندان، مدیریت میزان حقوق و مزایا، کسورات و صدور فیش حقوقی آن‌ها، به پایگاه داده نیاز دارند.

جمع بندی

 در این مقاله توضیح دادیم که پایگاه داده (Database) چیست و از اهمیت سیستم‌های مدیریت پایگاه داده مانند SQL حرف زدیم. کسب‌وکارهای متعددی مانند بانک‌ها، مراکز بهداشت و درمان، دانشگاه‌ها و تولیدی‌ها بسته به نیاز خود از انواع دیتابیس‌ها استفاده می‌کنند. اگر شما هم می‌خواهید پایگاه داده خود را ایجاد و به درستی مدیریت کنید، می‌توانید از خدمات مهندسانی که به‌صورت فریلنسری در پونیشا فعالیت دارند، استفاده کنید.