ما هي مكونات قاعدة البيانات؟

مكونات قاعدة البيانات هي العناصر المادية والبرمجية التي تعمل مع بعضها البعض بشكل متكامل لتشكيل نظام قواعد البيانات.

تشير قاعدة البيانات إلى مجموعة من المعلومات ذات الصلة المنطقية المنظمة بحيث يمكن الوصول إليها وإدارتها وتحديثها بسهولة. يتم الوصول إلى قواعد البيانات بشكل عام إلكترونيًا من نظام كمبيوتر وعادة ما يتم التحكم فيها بواسطة نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS).

مسؤول قاعدة البيانات (DBA) هو الفرد المسؤول عن إدارة قواعد البيانات ، بما في ذلك أمان قاعدة البيانات ، والتحكم في الوصول ، والنسخ الاحتياطي ، والتعافي من الكوارث.

قبل أن نكتشف مكونات قاعدة البيانات، لنتعرف على ما هي البيانات وهي قاعدة البيانات أولاً بشكل سريع.

ما هي البيانات؟

قبل أن ندخل في مفهوم قاعدة البيانات ، يجب أن نفهم أولاً ماهية البيانات. ببساطة ، البيانات هي أجزاء من المعلومات أو الحقائق المتعلقة بالكائن الذي يتم النظر فيه. على سبيل المثال ، من الأمثلة على البيانات المتعلقة بالفرد اسم الشخص وعمره وطوله ووزنه وعرقه ولون شعره وتاريخ ميلاده. لا تقتصر البيانات على الحقائق نفسها ، حيث تعتبر الصور والصور والملفات بيانات أيضًا.

هناك بعض المصطلحات الأساسية التي قد تكون مفيدة لمساعدة المرء على فهم البيانات بشكل أكبر ، لا سيما العلاقة بين البيانات وقواعد البيانات.

• الحقول: داخل قاعدة البيانات ، يحتوي الحقل على المعلومات الأكثر تفصيلاً حول الأحداث والأشخاص والعناصر والمعاملات.
• السجل: السجل عبارة عن مجموعة من الحقول ذات الصلة.
• الجدول: الجدول عبارة عن مجموعة من السجلات ذات الصلة باسم جدول فريد
• قاعدة البيانات: قاعدة البيانات هي مجموعة من الجداول ذات الصلة.

ما هي قاعدة البيانات؟

قاعدة البيانات هي مجموعة منهجية أو منظمة من المعلومات ذات الصلة التي يتم تخزينها بطريقة يسهل الوصول إليها واسترجاعها وإدارتها وتحديثها. إنه المكان الذي يتم فيه تخزين جميع البيانات ، تمامًا مثل المكتبة التي تضم مجموعة واسعة من الكتب من مختلف الأنواع. فكر في البيانات على أنها كتب.

في قاعدة البيانات ، يمكنك تنظيم البيانات في صفوف وأعمدة في شكل جدول. تسهل فهرسة البيانات العثور عليها واستردادها مرة أخرى عند الحاجة. تتم إدارة العديد من مواقع الويب على شبكة الويب العالمية بمساعدة قواعد البيانات. لإنشاء قاعدة بيانات بحيث يمكن للمستخدمين الوصول إلى البيانات من خلال مجموعة واحدة فقط من البرامج ، يتم استخدام معالجات قواعد البيانات.

تعد MySQL و SQL Server و MongoDB و Oracle Database و PostgreSQL و Informix و Sybase وما إلى ذلك أمثلة لقواعد بيانات مختلفة. تتم إدارة قواعد البيانات الحديثة هذه بواسطة DBMS. تُستخدم لغة الاستعلام الهيكلية ، أو SQL كما هو معروف على نطاق واسع ، للعمل على البيانات الموجودة في قاعدة البيانات.

مكونات قاعدة البيانات

هناك خمسة مكونات يتم فيها تقسيم قاعدة البيانات. كل مكون له دور بارز ومهمة محددة في بيئة نظم إدارة قواعد البيانات:

الأجهزة: هي الأجهزة المادية والإلكترونية مثل أجهزة الإدخال / الإخراج وأجهزة الكمبيوتر وأقراص التخزين التي توفر الواجهة بين أجهزة الكمبيوتر وأنظمة العالم الحقيقي. تشمل الأجهزة خوادم البيانات المستخدمة لتخزين بيانات قواعد البيانات. الأجهزة هي أجهزة التخزين الفعلية المستخدمة لتخزين البيانات لقواعد البيانات.

البرمجيات: البرمجيات هي مجموعة البرامج التي تتحكم في قاعدة البيانات وتديرها. يتضمن ذلك برنامج نظام إدارة قواعد البيانات ونظام التشغيل وبرامج الشبكة المستخدمة لتبادل البيانات وتطبيقات البرامج المستخدمة للوصول إلى البيانات في نظام إدارة قواعد البيانات. هذه البرامج مبنية على الأجهزة لتتكامل مع خوادم الأجهزة وبرامج DBMS لإدارة جميع معاملات البيانات.

البيانات: البيانات هي المعلومات الأولية التي تمت معالجتها وترجمتها إلى أشكال أو وسائل أخرى. يمكن أن تكون البيانات نصوصًا أو أرقامًا ، أو بايت وبتات داخل ذاكرة الأجهزة الإلكترونية. البيانات هي المعلومات الأساسية المخزنة في أجهزة قاعدة البيانات وتتدفق من الواجهة الأمامية إلى الأجهزة باستخدام البرنامج.

الإجراءات: هذه هي القواعد واللوائح التي توجه المستخدمين حول استخدام قاعدة البيانات وكيفية إنشاء قاعدة البيانات وتشغيلها باستخدام إجراءات محددة. الإجراءات مثل دليل للمستخدمين لإدارة قاعدة البيانات ، على سبيل المثال ، الإجراءات المخزنة.

لغة الوصول إلى قاعدة البيانات: لغة الوصول إلى قاعدة البيانات (DAL) هي لغة برمجة لقراءة البيانات وتحديثها وحذفها من قاعدة البيانات. يمكن للمستخدمين إنشاء قواعد بيانات وجداول جديدة وإضافة سمات وصفوف وإدراج البيانات وحذف البيانات باستخدام اللغة. عادة ما تكون لغة الاستعلام هي التي تدير قاعدة البيانات وإجراء التغييرات فيها ، على سبيل المثال SQL.

أنواع قواعد البيانات

يمكن تصنيف قواعد البيانات وفقًا لأساليب مختلفة: وفقًا لمحتواها (ببليوغرافيا ، نصوص ، أشكال ، صور ، إلخ) أو وفقًا لنهجها التنظيمي ، والذي غالبًا ما يستخدم في علوم الكمبيوتر.

قاعدة البيانات الهرمية

غالبًا ما يتم تقديمه في شكل شجرة مع تشعباتها ، فهو أول برنامج جعل من الممكن هيكلة المعلومات بطريقة هرمية. هنا ، يعتمد كل سجل على سجل واحد ، وكل مستوى من السجلات يُشتق من مجموعة من الفئات الأصغر.

قاعدة بيانات الشبكة

في هذه الحالة ، على عكس قاعدة البيانات الهرمية ، يمكن أن يحتوي الكائن على عدة كائنات رئيسية والعديد من الكائنات الفرعية ، مما يجعل من الممكن الاقتراب من العالم الحقيقي بمزيد من الإخلاص. وبالتالي يتم إنشاء روابط متعددة بين المجموعات ، مما يسمح بالسرعة والتنوع الذي مكّن من اعتمادها على نطاق واسع.

SQL أو قاعدة البيانات العلائقية. إنه الأكثر شهرة والأكثر ممارسة اليوم. استنادًا إلى الجبر العلائقي ، تتمثل وظيفته في نمذجة أنظمة العالم الحقيقي بسهولة ، وإنشاء قواعد بيانات يسهل صيانتها وتطويرها. تتكون قواعد البيانات هذه من مجموعة من الجداول ، وتحتوي على بيانات مصنفة حسب الفئة. واجهة برمجة التطبيقات القياسية لقواعد البيانات هذه هي لغة الاستعلام الهيكلية (SQL).

قاعدة البيانات الشيئية

لا يزال تصنيف قاعدة البيانات هذا قيد التطوير. يركز على قاعدة بيانات الكائن كمفهوم برمجة من شأنه تبسيط إنشاء البرنامج.

قاعدة البيانات النصية

تأتي “قاعدة بيانات الملفات الثابتة” في شكل ملف .txt أو .ini ، وهو إما ملف نصي أو ملف يضم نصًا مع ملف ثنائي. يحتوي كل سطر عادة على سجل واحد فقط.

قاعدة البيانات الموزعة

يحتوي هذا النوع من قواعد البيانات على أجزاء مخزنة في مواقع مادية مختلفة ، مع توزيع المعالجة أو نسخها بين نقاط مختلفة في الشبكة. يمكن أن تكون متجانسة أو غير متجانسة: إما أن تعمل جميع المواقع المادية مع نفس الجهاز وتعمل تحت نفس نظام التشغيل ونفس تطبيقات قواعد البيانات ، أو أنها تختلف بين المواقع المادية المختلفة.

قاعدة البيانات السحابية

محسّنًا أو تم إنشاؤه مباشرة للبيئات الافتراضية ، يمكن أن يرتبط بسحابة خاصة أو سحابة عامة أو سحابة مختلطة. مزاياها متعددة: الدفع مقابل سعة التخزين وعرض النطاق الترددي بناءً على الاستخدام ، والتوسع عند الطلب ، والتوافر الأعلى ، وما إلى ذلك.

قاعدة بيانات NoSQL DB

مدفوعة بظهور البيانات الضخمة ، فهي مفيدة لمجموعات البيانات الكبيرة الموزعة ، ومثالية لتحليل كميات كبيرة من البيانات غير المهيكلة ، أو البيانات المخزنة على خوادم سحابية افتراضية متعددة.

قاعدة البيانات الموجهة بالرسم البياني. إنه نوع من قواعد بيانات NoSQL يستخدم نظرية الرسم البياني لتخزين العلاقات بين البيانات وتعيينها والاستعلام عنها.

ما هو دور قواعد البيانات في المؤسسة؟

عادة ما تستخدم الشركات قواعد البيانات الداخلية وقواعد البيانات الخارجية. تتضمن قواعد البيانات الداخلية عادةً قواعد البيانات التشغيلية ومستودعات البيانات. تشير قواعد البيانات التشغيلية السابقة إلى قواعد البيانات المستخدمة بنشاط في عمليات الأعمال ، مثل المحاسبة والمبيعات والتمويل والموارد البشرية.

تحتوي مستودعات البيانات على بيانات تم جمعها من عدة مصادر ، ولا تُستخدم البيانات الموجودة بداخلها عمومًا لأنشطة الأعمال الروتينية. بدلاً من ذلك ، تُستخدم مستودعات البيانات عادةً لأغراض ذكاء الأعمال. تشير قواعد البيانات الخارجية إلى قواعد البيانات الخارجية لمنظمة ما ويتم الوصول إليها بشكل عام عبر الإنترنت وهي مملوكة لمنظمات أخرى. مثال على قاعدة بيانات خارجية هو قاعدة بيانات أوراكل.

ما هو نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS)؟

نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) هو مصطلح معروف في تحليل البيانات. يشير إلى مجموعة من البرامج التي تمكن المستخدمين من الوصول إلى قواعد البيانات ومعالجة البيانات وصيانتها والإبلاغ عنها وربطها. غالبًا ما يستخدم نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) لتقليل تكرار البيانات ومشاركة البيانات بطريقة خاضعة للرقابة وتقليل مشاكل تكامل البيانات. نظام إدارة قواعد البيانات ليس نظام معلومات ولكنه مجرد برنامج.

النموذج العلائقي ، الذي يحفظ البيانات في تنسيقات الجدول ، هو أكثر نظم إدارة قواعد البيانات استخدامًا. ينظم نظام إدارة قواعد البيانات العلائقي المعلومات في صفوف وأعمدة وجداول ، مما يسهل العثور على المعلومات ذات الصلة. تحظى قواعد البيانات الارتباطية بشعبية نظرًا لسهولة توسيعها ، ويمكن إضافة فئات بيانات جديدة بعد إنشاء قاعدة البيانات الأصلية دون إجراء كميات كبيرة من التعديلات.

تعتبر لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) واجهة برنامج المستخدم والتطبيق القياسية لقاعدة بيانات علائقية ، وجميع برامج DBMS العلائقية تدعم SQL. تتضمن الأمثلة FileMaker Pro و Microsoft Access و Microsoft SQL Server و MySQL و Oracle.

تحديات قواعد البيانات

في عالم الإنترنت المتنامي ، مع تزايد البيانات ، تتزايد أيضًا الحاجة إلى إدارة البيانات. هناك العديد من التحديات التي يجب الاهتمام بها أثناء إدارة البيانات باستخدام قواعد البيانات.

• خصوصية البيانات: أصبحت انتهاكات البيانات أكثر شيوعًا ، وأصبح المتسللون أكثر براعة. أصبح الحفاظ على أمان البيانات أمرًا حيويًا أكثر من أي وقت مضى مع تسهيل الوصول إلى المستهلكين في نفس الوقت.
• تلبية الطلب: تتطلب الشركات الوصول في الوقت الفعلي إلى بياناتها في مناخ الأعمال سريع الخطى اليوم لدعم اتخاذ القرار السريع والاستفادة من الفرص الجديدة.
• البنية التحتية: هناك حاجة أيضًا إلى بنية تحتية كبيرة للحفاظ على خوادم البيانات ، كما أن عددًا كبيرًا من الموظفين مطلوب أيضًا للعناية بالخوادم. تواجه الشركات نفقات توظيف المزيد من الأشخاص لمراقبة قواعد البيانات وضبطها حيث تصبح قواعد البيانات أكثر تعقيدًا وتزداد كميات البيانات.
• قابلية التوسع: إذا أرادت الشركة البقاء ، فيجب أن تتوسع ، ويجب أن تتوسع إدارة بياناتها معها. ومع ذلك ، وخاصة مع قواعد البيانات المحلية ، يجد مسؤولو قواعد البيانات صعوبة في التنبؤ بحجم السعة التي تريدها المؤسسة.
• التوفر العالي: إذا تعطل خادمك في قاعدة بيانات خادم واحدة ، فإن مؤسستك بأكملها تتراجع معها. تأخذ قاعدة البيانات الجيدة ذلك في الاعتبار وتوصل إلى حلول إبداعية للحفاظ على الأداء مع ضمان التوافر المستمر.

ختـــامـــــاً

• تشير قاعدة البيانات إلى مجموعة من المعلومات ذات الصلة المنطقية المنظمة بحيث يمكن الوصول إليها وإدارتها وتحديثها بسهولة. يتم الوصول إلى قواعد البيانات بشكل عام إلكترونيًا من نظام كمبيوتر وعادة ما يتم التحكم فيها بواسطة نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS).
• عادة ما تستخدم الشركات قواعد البيانات الداخلية وقواعد البيانات الخارجية. تتضمن قواعد البيانات الداخلية عادةً قواعد البيانات التشغيلية ومستودعات البيانات. تشير قواعد البيانات الخارجية إلى قواعد البيانات الخارجية لمنظمة ما ويتم الوصول إليها بشكل عام عبر الإنترنت وهي مملوكة لمنظمات أخرى.
• مكونات قاعدة البيانات الرئيسية الخمسة هي الأجهزة والبرامج والبيانات والإجراءات ولغة الوصول إلى قاعدة البيانات.