در هر لحظه در اینترنت، حجم بزرگی از داده‌ها ایجاد و بین سیستم‌های مختلف جا‌به‌جا می‌شوند. حال فرض کنید که می‌خواهیم به قسمتی از این داده‌ها دسترسی پیدا کنیم تا آن‌ها را پردازش یا مورد بررسی قرار دهیم. قطعاً اگر این داده‌ها بدون نظم و قاعده خاصی ذخیره شده باشند، دسترسی به آن‌ها دشوار خواهد بود. به همین دلیل برای سازماندهی این داده‌ها از پایگاه داده استفاده می‌کنیم.
پایگاه داده چیست؟
داده‌ها از واحدهای مشخصی از اطلاعات تشکیل شده اند. این داده‌ها در انواع مختلف متن، اعداد، رسانه‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود که می‌توانند برای حرکت و پردازشِ کارآمد به شکل خاصی ترجمه شوند. برای مثال داده‌هایی مانند نام، سن، وزن، قد و … اطلاعاتی هستند که ما می‌توانیم از آن‌ها استفاده کرده و پردازش کنیم.
پایگاه داده یا بانک اطلاعاتی یا دیتابیس مجموعه ای متشکل از این داده‌های ساخت یافته است که در قالبی ذخیره شده و توسط ابزارهای الکترونیکی به راحتی در دسترس، کنترل و بروزرسانی است. یک دیتابیس یا پایگاه داده، می‌تواند حاوی یک یا چند جدول باشد. هر جدول هم می‌تواند حاوی ستون‌ها و سطرهای مختلفی باشد که اطلاعات را بصورت سازماندهی شده نگه‌داری می‌کند.
به عنوان مثال می‌توان به زبان ساده، ثبت‌نام در یک مدرسه را در نظر بگیرید. تمام جزئیات دانش‌آموزان در یک پرونده واحد وارد می‌شود. جزئیات مربوط به دانش‌آموزان را در این پرونده می‌توانید دریافت کنید. به این پرونده پایگاه داده می‌گویند که به راحتی می‌توانید به اطلاعات هر دانش‌آموزی دسترسی پیدا کنید.
به عنوان مثالی دیگر می‌توانید نرم‌افزارهای سفارش آنلاین غذا را درنظر بگیرید. این اپ‌ها لیستی از رستوران‌ها و فست‌فودهای اطراف محل زندگی شما را همراه با لیست غذا و قیمتشان به شما ارائه می‌دهند.
انواع مدل‌های پایگاه داده
دیتابیس شامل اجزا و بخش‌های مختلفی است که وظیفه سازماندهی اطلاعات را بر عهده دارند. این اجزا شامل جداول، ستون‌ها، ردیف‌ها، فرمت‌ها و موجودیت هستند. در دیتابیس، داده‌ها در جداولی متشکل از ردیف‌ها و ستون‌ها ایجاد می‌شوند. بنابراین داده‌ها به آسانی بروزرسانی، گسترش و حذف می‌شوند. انواع مختلفی ازپایگاه‌های داده وجود دارد که بر اساس مدل‌ها و چیدمان اطلاعاتی که استفاده می‌کنند، تقسیم‌بندی می‌شوند.
در زیر چند نوع از آن‌ها نام برده شده است:
- پایگاه داده رابطه‌ای
- پایگاه داده شی‌گرا
- پایگاه داده توزیع‌شده
- پایگاه داده NoSQL
- پایگاه داده نمودار
- پایگاه داده ابر
- پایگاه داده مرکزی
- پایگاه داده عملیاتی
سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS)
حال که با پاسخ سوال پایگاه داده چیست؟ را دریافتید، باید بدانید چطور می‌توان یک database را مدیریت کرد.
یک سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) نرم‌افزاری است که برای مدیریت پایگاه داده استفاده می‌شود. این سیستم دستورالعمل را از پایگاه داده (DBA) دریافت می‌کند و برهمین اساس به سیستم دستور می‌دهد تا تغییرات مربوطه را انجام دهد. این دستورات برای بارگیری، بازیابی یا تغییر داده‌های موجود از سیستم استفاده می‌شوند.
یک پایگاه داده به طور معمول نیاز به یک برنامه جامع نرم‌افزار دیتابیس دارد که به عنوان سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) شناخته می‌شود. DBMS اساساً به عنوان واسط بین بانک اطلاعاتی و کاربران یا برنامه‌‌های آن عمل می‌کند و به کاربران امکان بازیابی، بروزرسانی و مدیریت نحوه سازماندهی و بهینه سازی اطلاعات را می‌دهد. DBMS همچنین نظارت و کنترل پایگاه داده‌ها را آسان‌ترمی‌کند. همچنین انواع عملیات مانند نظارت بر عملکرد، تنظیم، تهیه نسخه پشتیبان و بازیابی را نیز امکان‌پذیر می‌کند.
معرفی دیتابیس‌های NOSQL
پایگاه‌های داده NOSQL شامل موارد زیر می‌باشند:
- MongoDB
محبوب‌ترین پایگاه داده NoSQL است. با این وجود برخی خواص SQL مثل کوئری و ایندکس را حفظ می‌کند. طیف گسترده‌ای از زبان‌های برنامه نویسی مثل Scala، Groovy، Clojure و Java را قدرتمند می‌سازد. - Cassandra
یکی از پایگاه‌های داده NoSQL با دسترس‌پذیری بالا است که برای ذخیره‌سازی مجموعه داده‌های بسیار بزرگ با رابط کاربری سازنده می‌باشد. این پایگاه داده در بانکداری، امور مالی و ثبت محبوب است. همچنین توسط فیس‌بوک و توییتر هم استفاده می‌شود. - Redis
این پایگاه داده open-source، شبکه‌ای و به صورت انتخابی (in-recollection) ذخیره می‌شود. اطلاعات در این پایگاه داده به صورت کلید/مقدار ذخیره می‌شوند. - Neo4j
دیتابیسی بر پایه گراف (Graph) است که برای ذخیره سازی ساختمان داده‌های مختلف شبکه‌ای و داده‌های ارتباطی بسیار مناسب می‌باشد.