در دنیای امروز که سرشار از داده‌ها و اطلاعات می‌باشد، مفهوم پایگاه داده یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین اصول برای ذخیره، مدیریت و دسترسی به این داده‌هاست. امروزه تمام برنامه‌های کاربردی، شامل سیستم‌های حسابداری، بانک‌های اطلاعاتی، وب‌سایت‌های تجاری حتی برنامه‌های موبایل، همه از پایگاه داده‌ها برای ذخیره و مدیریت داده‌های خود استفاده می‌کنند.

در این مقاله سعی بر آن است تا توضیح اجمالی درباره دیتابیس و انواع دیتابیس و مدل رابطه‌ای پایگاه داده، داده شود و به سوالاتی مانند، Relational database چگونه کار می‌کند؟ تفاوت پایگاه داده رابطه ای و غیر رابطه‌ای چیست؟ پاسخ داده خواهد شد.

در ضمن شما برای داشتن آموزش‌های بیشتر در این زمینه و کسب اطلاع از فناوری‌های نوین، اصول و تاریخچه آن‌ها می‌توانید با آکادمی چابک ارتباط بگیرید.

پایگاه داده چیست؟

پایگاه داده یا همان دیتابیس مجموعه‌ای سازمان‌یافته از اطلاعات یا داده‌های ساختاریافته است که معمولاً به‌صورت الکترونیکی در یک سیستم کامپیوتری ذخیره می‌شوند. یک پایگاه داده معمولاً توسط یک سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) کنترل می‌شود. داده‌ها و DBMS به‌همراه برنامه‌های کاربردی مرتبط با آن‌ها، به‌عنوان یک سیستم پایگاه داده نامیده می‌شود.

معمولا در رایج‌ترین حالت طراحی پایگاه داده، اطلاعات موجود، در ردیف‌ها و ستون‌های یک سری جداول مرتبط با‌ هم مدل‌سازی می‌شوند تا انجام پردازش و پرس‌وجوی داده‌ها کارآمد باشد. با توجه به ساختار جدول‌گونه، به‌راحتی می‌توان به داده‌ها دسترسی داشته و آن‌ها را مدیریت، اصلاح، به‌روز‌رسانی، کنترل و سازماندهی کرد. اکثر پایگاه‌های داده موجود، از زبان پرس و جو ساخت یافته (SQL) برای نوشتن و پرس‌وجوی داده‌ها استفاده می‌کنند.

دوره‌های آموزشی آکادمی چابک

با تخفیف‌های ویژه آکادمی چابک، یادگیری را شروع کنید!

مشاهده دوره‌ها

انواع مدل‌های پایگاه داده (دیتابیس)

انواع پایگاه‌ داده متفاوتی برای استفاده کاربران وجود دارد و انتخاب بهترین پایگاه داده برای یک سازمان خاص، بستگی به ساختار و نوع‌ اطلاعات و استفاده سازمان از داده‌ها دارد. لیستی از انواع دیتابیس در ادامه ‌آمده است:

پایگاه‌ داده رابطه‌ای: در این نوع دیتابیس، داده‌ها در قالب جدول سازماندهی می‌شوند و هر جدول شامل مجموعه‌ای از رکوردها (سطرها) و ستون‌ها (ویژگی‌ها) است.

پایگاه داده شی گرا: اطلاعات در یک پایگاه داده شی‌گرا مانند برنامه‌نویسی شی‌گرا به‌صورت اشیا نمایش داده می‌شوند.

پایگاه داده توزیع شده: یک پایگاه داده توزیع‌شده شامل دو یا چند فایل است که در سایت‌های مختلف قرار دارند. این نوع پایگاه داده ممکن است بر روی چندین رایانه در یک شبکه ذخیره شود و یا در شبکه‌های مختلف پراکنده شده باشد.

انبارهای داده: انبار داده نوعی از پایگاه داده است که به‌عنوان یک مخزن مرکزی برای داده‌ها می‌باشد که به‌طور خاص برای پرس‌وجو و تجزیه‌وتحلیل سریع طراحی شده است.

پایگاه داده غیررابطه‌ای: پایگاه داده غیررابطه‌ای، این امکان را می‌دهد تا داده‌های بدون ساختار و نیمه ساختاری ذخیره و دستکاری شوند. با رایج شدن و پیچیده‌تر شدن برنامه‌های کاربردی وب، این نوع پایگاه داده محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند.

پایگاه داده نموداری: یک پایگاه داده گراف، داده‌ها را برحسب موجودیت‌ها و روابط بین موجودیت‌ها ذخیره می‌کند.

پایگاه داده OLTP: پایگاه داده OLTP یک پایگاه داده سریع و تحلیلی است که جهت انجام عملیات بر‌ روی تعداد زیادی از تراکنش‌های انجام شده توسط چندین کاربر طراحی شده است.

این‌ها تنها تعدادی از انواع پایگاه داده هستند که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند. سایر پایگاه‌های اطلاعاتی کمتر متداول، برای کارکردهای علمی، مالی یا سایر موارد بسیار خاص طراحی شده‌اند. علاوه بر انواع مدل‌های پایگاه داده عنوان شده، تغییرات در رویکردهای توسعه فناوری و پیشرفت‌های چشمگیر مانند فناوری ابری و اتوماسیون، پایگاه‌های داده را به مسیرهای کاملاً جدیدی سوق می‌دهد. برخی از آخرین انواع پایگاه‌ داده عبارتند از:

پایگاه داده منبع باز: سیستم پایگاه داده منبع باز سیستمی است که کد آن‌ منبع باز است. چنین پایگاه‌هایی می‌توانند پایگاه داده‌های SQL یا NoSQL باشند.

پایگاه داده ابری‌: پایگاه داده ابری مجموعه‌ای از داده‌های ساختاریافته یا بدون ساختار است که بر روی یک پلتفرم محاسبات ابری خصوصی، عمومی یا ترکیبی قرار دارند.

پایگاه داده چند مدلی: پایگاه داده چند‌مدلی، انواع مختلفی از مدل‌های پایگاه داده را در یک پنل پشتیبان به‌صورت یکپارچه ترکیب می‌کنند. این بدان معنی است که آن‌ها می‌توانند انواع مختلف داده را در خود جای دهند.

پایگاه داده سند JSON: پایگاه داده‌های اسناد که برای ذخیره، بازیابی و مدیریت اطلاعات مبتنی بر سند طراحی شده‌اند، روشی مدرن برای ذخیره داده‌ها در قالب JSON به‌جای ردیف‌ها و ستون‌ها هستند.

پایگاه داده خودران: جدیدترین و پیشگامانه‌ترین نوع پایگاه داده، پایگاه داده‌های خودران هستند که مبتنی بر فناوری ابری بوده و از یادگیری ماشینی برای خودکارسازی تنظیم پایگاه داده، امنیت، پشتیبان‌گیری، به‌روز رسانی و سایر وظایف مدیریت معمولی( که به‌طور سنتی توسط مدیران پایگاه داده انجام می‌شود) استفاده می‌کنند.

طراحی پایگاه داده

طراحی پایگاه داده فرآیندی است که طی آن، ساختار و چارچوب یک پایگاه داده مشخص می‌شود. این فرآیند شامل مراحل تعیین نیازها، مدل‌سازی داده‌ها و پیاده‌سازی دیتابیس و بهینه سازی‌ آن می‌باشد.

مدل رابطه ای پایگاه داده

پایگاه داده رابطه‌ای نوعی از پایگاه داده است که داده‌های مرتبط با یکدیگر را ذخیره کرده و دسترسی به آن‌ها را فراهم می‌کند. پایگاه داده‌های رابطه‌ای مبتنی بر مدل رابطه‌ای هستند. مدل رابطه‌ای پایگاه داده روشی بصری و ساده برای نمایش داده‌ها در جداول می‌باشد. در یک پایگاه داده رابطه‌ای، هر جدول، یک رکورد با یک شناسه منحصربه‌فرد به نام کلید دارد. ستون‌های جدول ویژگی‌های داده‌ها را نگه می‌دارند و هر رکورد معمولاً مقداری برای هر ویژگی دارد که برقراری روابط بین داده‌ها را آسان می‌کند.

Relational database چگونه کار می‌کند؟

مدل رابطه ای به این معنی است که ساختارهای منطقی داده‌ها – جداول داده‌ها، نماها و شاخص‌ها – از ساختارهای ذخیره‌سازی فیزیکی جدا هستند. این جداسازی به این معنی است که مدیران پایگاه داده می‌توانند ذخیره‌سازی فیزیکی داده‌ها را بدون آن‌که بر ساختار دیتابیس تاثیر داشته باشد، به‌عنوان یک ساختار منطقی مدیریت کنند. به عنوان مثال، تغییر نام یک فایل پایگاه داده باعث تغییر نام جداول ذخیره شده در آن نمی‌شود.

برای اطمینان از اینکه داده‌ها همیشه دقیق و در دسترس هستند، پایگاه داده رابطه‌ای از قوانین یکپارچگی خاصی پیروی می‌کند. به‌عنوان مثال، یک قانون یکپارچگی می‌تواند مشخص کند که وجود ردیف‌های تکراری در جدول مجاز نباشد تا احتمال ورود اطلاعات اشتباه به پایگاه داده از بین برود.

تفاوت پایگاه داده رابطه ای و غیر رابطه‌ای چیست؟

پایگاه داده رابطه‌ای و غیر رابطه‌ای دو نوع از انواع مدل‌های پایگاه داده می‌باشند که هر کدام کاربری خاص خود را دارند. پایگاه داده رابطه‌ای نوعی از دیتابیس می‌باشد که داده‌های ساختار‌یافته براساس مدل رابطه‌ای را با استفاده از زبان‌‌SQL در قالب جداول، رکورد‌ها و ستون‌ها ذخیره می‌کند.

پایگاه داده‌ غیررابطه‌ای نوع دیگری از دیتابیس است که داده‌های بدون ساختار یا نیمه ساختاریافته را در قالب‌های مختلفی مانند اسناد، کلید، مقدار، نمودارها و… ذخیره می‌کند. این نوع دیتابیس‌ از مدل داده‌ای غیر رابطه‌ای NoSQL که انعطاف‌پذیری بیشتری در ذخیره داده‌ها دارد، بهره می‌برد و زبان‌های مختلفی بسته به نیاز کاربر، برای کار با این نوع دیتابیس مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر کدام از این دو نوع دیتابیس، مزایا و معایبی دارند و انتخاب بین این دو مدل پایگاه داده به نیاز کاربر، نوع اطلاعات بستگی دارد .

آموزش پایگاه داده

یادگیری و آموزش پایگاه داده یکی از الزامات کار برای مهندسان داده و داده‌پردازان است. امروزه روش‌های متفاوتی از جمله استفاده از کتاب‌ها، شرکت در کلاس‌ها، یادگیری از دوره‌های آنلاین و استفاده از سایت‌های کمک آموزشی برای یادگیری مطرح می‌شود. یکی از پلتفرم‌های موجود برای آموزش، آکادمی چابک می‌باشد که با ارائه دوره‌های آموزشی در قالب‌های مختلف با دانش‌پذیران برای یادگیری هرچه بهتر و اصولی‌تر همیاری می‌کند. همچنین آکادمی چابک با ارائه مدرک رسمی و گواهینامه معتبر امکان ورود دانش‌پذیران به بازار کار را فراهم می‌سازد.

فناوری پایگاه داده رابطه‌ای کارآمدترین و منعطف‌ترین راه را برای دسترسی به اطلاعات ساختاریافته فراهم می‌کند. در حالیکه بسیاری از مدل‌های داده غیر رابطه‌ای و NewSQL ظهور کرده‌اند، ولی پایگاه داده‌های رابطه‌ای هم‌چنان انتخاب کاربران دنیای نرم افزار هستند. توانایی اثبات شده این نوع دیتابیس برای مدل‌سازی نهادهای دنیای واقعی، حفظ یکپارچگی از طریق معاملات و فعال کردن پرس‌وجو پیچیده با استفاده از SQL، پایگاه داده رابطه‌ای را به انتخاب اول کاربران تبدیل کرده است.

منابع:

cloud.google

databasetown

oracle

oracle.com​

دوره‌های آموزشی آکادمی چابک

با تخفیف‌های ویژه آکادمی چابک، یادگیری را شروع کنید!

مشاهده دوره‌ها