Історія баз даних – це історія експертів, які намагалися в різний час розібратися в їхній складності. Перші інформаційні вибухи ранньої комп’ютерної ери мали незабутній вплив на те, як ми думаємо про структурування інформації. Практики, структури та використання баз даних , настільки новаторські на той час, стали невід’ємною частиною того, як організації управляють даними зараз.
Наша компанія теж не залишилася осторонь. Часто організаціям буває нелегко наздогнати динамічні зміни в технології баз даних та ІІ. Співробітники KLONA допоможуть Вам у всьому розібратися. Завдяки багаторічному досвіду команда компанії зможе точно визначити, що саме Вашого бізнесу потребує оптимізації та запропонувати інноваційні рішення проблеми.
У минулих статтях ми вже розбирали поняття великих даних та штучного інтелекту . Зараз пропонуємо розібрати, що таке бази даних , які їх типи і де вони корисні.
Уявіть, що у вас є онлайн магазин товарів для садівництва. З метою обліку даних про купівлі було створено одну таблицю із записами: з датою купівлі, найменуванням товару, кількістю товарів та адресами покупців.
Припустимо, Вам зателефонував Сергій Коваленко та запитує про свою покупку. Перевіряєте таблицю, а у базі таких Сергіїв Коваленка кілька. Як же бути?
Набагато зручніше створити окремі таблиці покупців, замовлень та продуктів.
Зараз ці таблиці, хоч і здаються такими різними, насправді пов’язані між собою . Наприклад, кожен клієнт та продукт магазину має свій ID, і в таблиці ці ID розміщуються на одному загальному рядку. Погодьтеся, тепер з даними про клієнтів працювати набагато легше та зручніше.
Що було до бази даних?
Те, як комп’ютери управляють даними, зазнало значних змін протягом останніх кількох десятиліть. Сьогоднішні користувачі сприймають як належне багато переваг системи сховищ інформації .
Один із способів збереження інформації на комп’ютері є зберігання її в постійних файлах . Система компанії має низку прикладних програм; кожна з яких призначена для маніпулювання файлами даних. Ці прикладні програми були написані на запит користувачів в організаціях. Нові програми додаються до системи, коли є потреба. Щойно описана система називається файловою системою .
У 60-х роках було створено системи управління базами даних ( СУБД ). Технологія дозволяла впорядковувати величезні обсяги інформації . Важке завдання організації записів носії з метою оптимального доступу тепер виконувалася підсистемою, званої СУБД.
Що таке бази даних?
БД – це набори систематизованих відомостей .
Будь – яка колекція відомостей є інформаційною системою . Картотека про заробітну плату, стос лікарняних бланків пацієнтів, колекція відомостей про клієнтів компанії – це все бази даних.
Сховища інформації як забезпечують місця для зберігання даних, а й також забезпечує їх організовану структуру . Окрім цього, технологія надає механізми взаємодії із відомостями. У бази даних дозволяють робити запит , створювати , змінювати та видаляти дані.
Інформаційні системи для бізнесу
- Виконання бізнес-операцій
- Організація та відстеження клієнтів , асортименту та співробітників
- Забезпечення адекватної продуктивності запитів
- Зручність у роботі з «безпаперовим» споживчим попитом
- Зберігання відомостей різних типів
- Автоматизація процесів
З чого складаються бази даних?
Усього виділяють 5 основних компонентів інформаційних систем:
- Апаратне забезпечення . Це фактична комп’ютерна система для зберігання та роботи з БД
- Дані . Це набір фактів в інформаційних системах, вихідний матеріал інформації, що генерується.
- Мова доступу . Це проста мова, що дозволяє користувачам писати команди для виконання операцій із даними.
- Програмне забезпечення . Це набір програм, інструкцій, які повідомляють комп’ютер, що робити.
- Процедури . Звертається до загальних інструкцій щодо використання СУБД. Це включає процедури налаштування та встановлення СУБД, входу та виходу з програмного забезпечення систем, управління, створення резервних копій та інше.
Що таке СУБД?
СУБД (система управління базами даних) – це програмний пакет , який можна використовувати для управління, перевірки та вилучення цієї інформаційної системи.
Спочатку з’явилися дві парадигми: ієрархічна модель і « мережа », втілена в інтегрованому масиві даних Чарльза Бахмана.
У традиційних файлових системах дані зберігалися у файлах. Візьмемо приклад даних на учнях у школі. Департамент рахунків веде облік оплати за навчання та має окремий файл. А департамент іспитів веде облік оцінок за весь період навчання кожного з учнів і має свій окремий файл. Два цих департаменти зацікавлені у різній інформації про учнів, тому немає одного спільного файла.
Але як ми можемо побачити, у файлах є і загальні дані, як, наприклад, код учня та ім’я, які у двох таблицях повторюються, що призводить до дуплікації даних та витрати пам’яті для зберігання.
У підході СУБД всі дані зберігаються в єдиному середовищі і вже кілька осіб мають доступ до відомостей, залежно від того, що їх цікавить, як код учня, оцінки, рахунки і багато іншого. Так на невеликому прикладі ми показали як уникнути повторення даних, до того ж із СУБД набагато зручніше працювати .
СУБД діє як проміжний рівень між користувачем та фактичною інформаційною системою. Користувачі пишуть логічні структуровані запити за допомогою СУБД, завдяки системі відбуваються зміни та результати відображаються у базі даних . Системи управління базами даних покликані полегшити огляд масивів інформації, надаючи адміністративні операції, як налаштування, моніторинг продуктивності та відновлення з резервної копії.
Типи баз даних
- Розподілена БД
- Централізована БД
- База персональних даних
- Реляційна БД
- Оперативна БД
- Ієрархічна БД
- Хмарна БД
- Об’єктно-орієнтована БД
Реляційні бази даних
Реляційна база даних зберігає інформацію у формі таблиць . Таблиця складається з рядків і стовпців , у реляційній системі рядки є записами, а стовпці – полями. Термін «РБД» було вперше запроваджено у 1970-х роках Еге. Ф. Коддом з IBM, і потім, 1974 року, Дональд Д. Чемберлін і Реймонд Ф. Бойс випустили SQL або стандартну мову запитів , яка дозволяє взаємодіяти з реляційною базою даних.
Реляційна інформаційна система – це те, що випливає з її назви: інструмент для зберігання різних типів інформації , які по-різному пов’язані між собою.
| ID | Name | Age | Favorite Food |
| 1 | Lisa | 11 | Pizza |
| 2 | Sarah | 8 | Ice cream |
| 3 | Jenna | 9 | Pizza |
Структура реляційної моделі дозволяє зберігати відомості впорядкованим чином . З метою отримання даних, ви можете виконати запит для набору інформації. У SQL можна фільтрувати результати запитів і керувати ними за допомогою різних виразів, що надає користувачам точний контроль над тим, які дані будуть відображатися в результуючому наборі.
Нереляційні БД
На відміну від реляційних БД, нереляційні немає таблиць , рядків чи ключів. По суті, цей тип баз даних призначений для зберігання неструктурованих відомостей , наприклад повідомлення на пошті, зображення, відео та ділові документи.
Нереляційні БД називаються NoSQL , оскільки найчастіше вони не використовують SQL-запити , хоча деякі системи все ж таки підтримують їх. Деякі з найпоширеніших баз даних NoSQL – MongoDB, Apache Cassandra, Redis та Couchbase.
Існує кілька способів створення нереляційних сховищ інформації, деякі з них: використання інформаційних систем типу ” ключ-значення “, сховищ даних сімейства стовпців , сховищ даних графів та даних документів .
Особливості нереляційних баз
- Гнучкість . Робота з будь-якими типами даних спрощується завдяки нереляційним типам сховищ інформації.
- Масштабованість і чуйність . Масивні БД добре масштабуються за запитами та забезпечують швидкі відповіді на запити.
- Нульовий час простою . Висока доступність завдяки реплікації відомостей у режимі реального часу.
- Сумісність із хмарою . Масштабованість архітектури хмарних обчислень ідеально поєднується з нереляційними БД.
- Декілька структур відомостей. Доступні різні типи даних та формати інформаційних систем з кількома моделями.
Замість мови SQL-запитів база даних NoSQL використовує об’єктно-реляційне зіставлення ( ORM ). Концепція технології полягає у написанні запитів, використовуючи мову програмування . Деякі з відомих ORM – це Java, Javascript, .NET і PHP.
Програми для створення баз даних
Ось список популярних СУБД:
- MySQL
- Microsoft Access
- Oracle
- PostgreSQL
- dBASE
- FoxPro
- SQLite
- IBM DB2
- LibreOffice Base
- MariaDB
- Microsoft SQL Server
Які недоліки БД?
Налаштування, експлуатація та обслуговування інформаційних систем мають деякі спільні проблеми , як такі:
- Великі обсяги БД
Велика база даних згодом працюватиме гірше . Часто це може відбуватися непомітно, тому важливо робити регулярні аудити та перевірки працездатності вашої БД для контролю розмірів і для того, щоб переконатися, що вона не містить непотрібних даних.
- Безпека
Дані є цінним бізнес-активом. Для захисту інформаційних систем потрібен кваліфікований персонал з кібербезпеки, що часто буває дорогим.
- Погано постійні запити
Іноді це результат поступового налаштування з розвитком БД, а іноді запити були погано написані з самого початку. Хоч би яка була причина, неефективний запит може серйозно вплинути на продуктивність та стабільність систем.
- Цілісність
Досягти цього даних не завжди просто, необхідно, щоб доступ до баз даних був наданий лише тим, хто має право працювати з ними.
- Споживання ресурсів
За даними Gartner, до наступного року три чверті всіх БД розгорнуть у хмарі. Хоча хмара і може спростити експлуатацію та обслуговування баз даних, це все одно не дозволяє забути про апаратні потужності та конфігурацію. Якщо потреби масиву даних змінюються протягом терміну його служби, ви можете виявити, що ємність повинна збільшуватися в міру зростання вашого масиву даних.
Перспективи баз даних
Зараз розробники та ІТ-команди мають набагато більше можливостей у створенні та роботі з базами даних. Величезна різноманітність різних варіантів розгортання спрямоване на спрощення, але це може призвести до плутанини. Маючи так багато доступних варіантів, більш ймовірно, що люди виберуть варіанти, які пропонують короткострокові вигоди, але менш цінні у довгостроковій перспективі порівняно з іншими.
Історія вчить нас, що технології не завжди продовжують рухатися існуючою траєкторією . З’являються проривні технології, які створюють розриви, які не можна екстраполювати та не завжди можна повністю передбачати.
При цьому існує кілька тенденцій у галузі комп’ютерних технологій, які виходять за рамки архітектури баз даних і можуть сильно вплинути на інформаційні системи майбутнього, деякі з них:
З моменту зародження цифрових БД існував сильний конфлікт між економією швидкості та економією зберігання . Носій, який пропонує найбільшу економію при зберіганні великих обсягів даних (магнітний диск, стрічка), пропонує найповільніший час і, отже, найгірші економічні показники пропускної спроможності та затримки. І навпаки, носій з найменшими затримками та найбільшою пропускною спроможністю (пам’ять, твердотільний накопичувач) є найдорожчим у розрахунку на одиницю зберігання.
Блокчейн – це розподілений реєстр , що лежить в основі криптовалюти Біткойн.
Блокчейни, можливо, є новий вид загальної розподіленої бази даних. Подібно до систем, заснованих на моделі Dynamo, дані в ланцюжку блоків надмірно розподіляються за великою кількістю хостів. У існуючій системі баз даних власник бази даних має абсолютний контроль над даними, що зберігаються у базі даних. Однак у системі Blockchain право власності зберігається за творцем даних.
Використання квантових ефектів для створення комп’ютерів нового типу було популяризовано фізиком Річардом Фейнман ще в 1980-х роках. Основна концепція полягає у використанні поведінки субатомних частинок як будівельні блоки обчислень.
Розробкою, налаштуванням та модифікацією баз даних займається наша компанія KLONA. Зверніться до нас і ми точно визначимо, яка база даних потрібна саме Вашому бізнесу.
