DBMS چیست: درک سیستم های مدیریت پایگاه داده

داده مجموعه ای از اطلاعات است که می تواند در پایگاه های داده سازماندهی شود و شامل متن، اعداد و رسانه می باشد. سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) داده ها، موتورهای پایگاه داده و طرحواره ها را مدیریت می کنند و به عنوان رابط بین کاربران و پایگاه های داده عمل می کنند. آنها را می توان یافت روی برنامه های میزبانی مشترک و VPS.

DBMS ها سازماندهی داده ها را از طریق استفاده از تکنیک طرحواره پایگاه داده معروف به نرمال سازی بهینه می کنند. در نتیجه جداول داده های بزرگ به بخش های کوچکتر تقسیم می شوند تا افزونگی ها و وابستگی ها کاهش یابد.

دسترسی همزمان، که به چندین کاربر اجازه می دهد تا همزمان با یک پایگاه داده تعامل داشته باشند و یکپارچگی داده ها را حفظ کند، توسط DBMS ها نیز پشتیبانی می شود.

در این مقاله به بررسی انواع DBMS می پردازیم و پنج مورد از محبوب ترین سیستم ها را به همراه ویژگی های آنها مورد بحث قرار می دهیم.

روش کار DBMS

DBMS ها با استفاده از دستورات سیستم کار می کنند. با وارد کردن یک دستور، مدیر پایگاه داده دستورالعمل هایی را برای بازیابی، اصلاح یا بارگذاری داده های موجود می دهد.

DBMS ها معمولاً از چندین مؤلفه یکپارچه تشکیل شده اند که وظایف مدیریت داده را انجام می دهند:

• موتور ذخیره سازی. این عنصر اصلی یک DBMS است که با سیستم فایل در سطح سیستم عامل تعامل دارد.
• زبان پرس و جو به عنوان مثال می توان به زبان پرس و جو ساخت یافته (SQL) و زبان پرس و جو MongoDB (MQL) اشاره کرد که هر دو برای تعامل با پایگاه های داده استفاده می شوند.
• پردازشگر پرس و جو پرس و جوهای کاربر را تفسیر می کند و دستورات را برای پایگاه داده قابل درک می کند.
• موتور بهینه سازی بینش هایی را برای عملکرد پایگاه داده و پرس و جوها ارائه می دهد.
• کاتالوگ فراداده. به عنوان یک مخزن برای اشیاء پایگاه داده عمل می کند. هر بار که یک شی ایجاد می شود، در اینجا ثبت می شود. کاتالوگ برای تأیید درخواست های کاربر و ارائه جزئیات استفاده می شود روی ساختار پایگاه داده
• مدیر گزارش. این مؤلفه فعالیت کاربر، ورود به سیستم، پشتیبان گیری و سایر اقدامات انجام شده با DBMS را ردیابی می کند.
• ابزارهای گزارش دهی و نظارت این ابزارهای کمکی گزارش تولید می کنند و استفاده از منابع DBMS را نظارت می کنند.
• ابزارهای داده ابزارهای اضافی که وظایف پشتیبان گیری و بازیابی، اعتبارسنجی داده ها، تعمیر پایگاه داده و بررسی یکپارچگی داده ها را انجام می دهند. روی سرور مشترک یا خصوصی شما

انواع سیستم های مدیریت پایگاه داده

DBMS ها بر اساس دسته بندی می شوند روی توزیع پایگاه داده آنها، مدل داده، و تعداد کاربران پشتیبانی شده. در زیر سه نوع اصلی ذکر شده است:

سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای (RDBMS)

سیستم های مدیریت پایگاه داده رابطه ای دارای رابط های کاربر پسند هستند و از داده های ساختار یافته به شکل جدولی با روابط از پیش تعریف شده استفاده می کنند. برای تعامل با پایگاه های داده، RDBMS ها از SQL استفاده می کنند.

در اینجا ویژگی های متمایز یک RDBMS وجود دارد:

• ساختار. داده ها در قالب جدولی ساختار یافته اند.
• کاربران RDBMS ها از چندین کاربر که آن را به طور همزمان کار می کنند پشتیبانی می کنند.
• برنامه ها. RDBMS ها روابط بین جداول داده های ترکیب شده را کنترل می کنند.
• داده ها. RDBMS می تواند حجم زیادی از داده ها را مدیریت کند.
• پایگاه های داده توزیع شده: RDBMS ها از پایگاه های داده توزیع شده پشتیبانی می کنند در حالی که DBMS ها این کار را نمی کنند.
• افزونگی داده ها: RDBMS ها دارای کلیدها و شاخص هایی برای جلوگیری از افزونگی داده ها هستند. در مقایسه، DBMS ها معمولاً چنین ویژگی هایی ندارند.

سیستم مدیریت پایگاه داده اسناد (DoDBMS)

سیستم های مدیریت پایگاه داده اسناد، داده ها را در فایل های JSON مانند بدون ساختار رابطه ای سازماندهی می کنند. آنها معمولاً از MongoDB Query Language برای عملیات پایگاه داده از جمله خواندن و نوشتن استفاده می کنند.

سیستم مدیریت پایگاه داده ستونی (CDBMS)

CDBMS ها پایگاه های داده را در قالب ستونی برای دستیابی به عملکرد بالا مدیریت می کنند. CDBMS ها پردازش تحلیلی سریعی را ارائه می دهند زیرا داده ها را به طور موثر می خوانند. به همین دلیل است که کسب‌وکارهایی با داده‌های سنگین معمولاً از CDBMS استفاده می‌کنند.

محبوب ترین سیستم های مدیریت پایگاه داده

در این بخش، پنج مورد از محبوب‌ترین DBMS‌ها را بررسی می‌کنیم و ویژگی‌هایی را که آنها را متمایز می‌کند، مورد بحث قرار می‌دهیم.

MySQL

MySQL یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای است که مبتنی است روی معماری SQL و کلاینت-سرور. این یکی از پر استفاده ترین DBMS ها است زیرا با تعدادی از پلتفرم های محاسباتی از جمله توزیع های لینوکس، ویندوز و macOS سازگار است. MySQL همچنین از C، C++، Java، Perl، PHP، Python و Ruby.

MySQL یک RDBMS است – به این معنی که از قالب جدولی برای سازماندهی داده ها استفاده می کند و روابط بین عناصر را حفظ می کند.

از آنجایی که MySQL منبع باز است، هر کسی می‌تواند آن را تحت شرایط مجوز عمومی تغییر، توزیع و منتشر کند.GNU). با این حال، برای ادغام یا گنجاندن کد MySQL در برنامه های تجاری، باید نسخه مجاز را خریداری کنید.

اگر از MySQL استفاده می کنید، ممکن است phpMyAdmin برای شما مفید باشد – این یک برنامه وب رایگان است که مدیریت MySQL را با یک رابط بصری تسهیل می کند. از راهنماهای راه اندازی ما برای phpMyAdmin لذت ببرید روی اوبونتو و phpMyAdmin روی CentOS.

PostgreSQL

PostgreSQL یک سیستم مدیریت پایگاه داده در کلاس سازمانی منبع باز است که از SQL برای پرس و جوهای رابطه ای و JSON برای پرس و جوهای غیر رابطه ای پشتیبانی می کند. کاربران اصلی آن شامل توسعه دهندگان و مدیران پایگاه داده هستند که از آن برای توسعه برنامه ها، محافظت از یکپارچگی داده ها و ایجاد محیط های مقاوم به خطا استفاده می کنند. کد PostgreSQL به صورت رایگان تحت یک مجوز منبع باز در دسترس است.

با PostgreSQL، می‌توانید انواع داده‌های خود را تعیین کنید، توابع سفارشی ایجاد کنید و کد را به زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف بدون کامپایل مجدد پایگاه‌های داده خود بنویسید. سیستم داده ها را در قالب کاتالوگ با استفاده از جداول و ستون ها و اضافه کردن روش دسترسی و اطلاعات عملکرد جمع آوری می کند.

PostgreSQL کار می کند روی تمام سیستم عامل های اصلی، از جمله اکثر توزیع های یونیکس و لینوکس، ویندوز و macOS. همچنین از زبان های برنامه نویسی مختلف مانند پایتون پشتیبانی می کند. Ruby، جاوا، سی، سی پلاس پلاس و پرل. اگر به دنبال نصب آن هستید روی VPS لینوکس خود، راهنمای ما را برای راه اندازی PostgreSQL بررسی کنید روی اوبونتو و همچنین استفاده از PostgreSQL روی CentOS.

MongoDB

MongoDB یک است نه تنها SQL (NoSQL) سیستم پایگاه داده اسناد که اطلاعات را در مجموعه ها و اسناد جمع آوری می کند. ویژگی های قابل توجه MongoDB شامل ذخیره سازی داده های بدون ساختار، پشتیبانی کامل از نمایه سازی، و تکرار با استفاده از API ها است.

MongoDB از پایگاه داده های بدون طرح واره پشتیبانی می کند که ممکن است از یک مجموعه واحد با چندین سند تشکیل شده باشد. داده های داخل پایگاه داده لزوماً نباید روابط تعریف شده داشته باشند. به دلیل ماهیتش، MongoDB برای پروژه های بزرگی که حاوی میلیون ها سند هستند، بهترین است.

MongoDB یک نرم افزار رایگان تحت مجوز عمومی سمت سرور (SSPL) است. با بسیاری از زبان های برنامه نویسی مانند Node.js، PHP، Motor، Scala، Swift و C# کار می کند. MongoDB می تواند اجرا شود روی تمام سیستم عامل های اصلی از جمله لینوکس، ویندوز و macOS.

پایگاه داده کاساندرا

Cassandra یکی دیگر از سیستم های مدیریت پایگاه داده توزیع شده NoSQL است. این به دلیل مقیاس پذیری آن قابل توجه است که به کاربران امکان می دهد گره ها و ماشین های بیشتری را برای افزایش قدرت محاسباتی آن اضافه کنند. این امر کاساندرا را برای کار با حجم زیاد داده عالی می کند.

کاساندرا پایگاه های داده را با تکثیر داده های آنها در چندین مرکز داده توزیع می کند روی ابر. این فناوری فضای ذخیره‌سازی توزیع‌شده به سبک دینامو آمازون و تکنیک‌های مدل داده‌های جدول بزرگ گوگل را پیاده‌سازی می‌کند که سیستم را بسیار در دسترس و بدون هیچ نقطه شکستی می‌سازد. در نتیجه، بسیاری از شرکت های بزرگ مانند اینستاگرام، اسپاتیفای و توییتر از کاساندرا برای مدیریت پایگاه های داده استفاده می کنند.

Cassandra با فرمت های داده های ساختاریافته، نیمه ساختاریافته و بدون ساختار سازگار است که می توانند در هر زمان تغییر کنند. علاوه بر این، سیستم پایگاه داده منبع باز است و اجرا می شود روی لینوکس، ویندوز و macOS.

پایگاه داده اوراکل

بر اساس رتبه بندی موتورهای DB، اوراکل محبوب ترین DBMS است. این یک RDBMS با معماری تقسیم شده بین ساختارهای منطقی و فیزیکی است. یکی از ویژگی های برجسته پایگاه داده اوراکل، محاسبات شبکه سازمانی است که از حافظه فیزیکی مدولار و سرورهایی استفاده می کند که کاربران می توانند اندازه آنها را تنظیم کنند.

اوراکل ساخته شده است روی یک معماری کش حافظه که حداکثر کارایی را برای پایگاه های داده بسیار بزرگ تضمین می کند. این شامل ابزار Recovery Manager (RMAN) است که یکپارچگی داده ها را با انجام پشتیبان گیری و بازیابی پایگاه داده گرم، سرد و افزایشی ایمن می کند.

اوراکل متعهد به باز کردن فناوری است، بنابراین می‌توانید از کدهای آن استفاده، جاسازی و توزیع کنید. اجرا می شود روی تمام سیستم عامل های محبوب مانند لینوکس، یونیکس، ویندوز و macOS. سیستم پایگاه داده از زبان های C، C++، جاوا، COBOL، PL/SQL و ویژوال بیسیک برای توسعه اپلیکیشن پایگاه داده پشتیبانی می کند.

نتیجه

سیستم مدیریت پایگاه داده نرم افزاری است که پرس و جوها و داده ها را مدیریت، اجرا و بازیابی می کند. DBMS ها به عنوان رابط بین کاربران و پایگاه داده عمل می کنند و به کاربران اجازه می دهند با اطلاعات کار کنند و در عین حال یکپارچگی داده ها را حفظ کنند.

ما در مورد سه نوع اصلی DBMS بحث کرده‌ایم – سیستم‌های مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده اسناد، و سیستم‌های مدیریت پایگاه داده ستونی.

در اینجا پنج مورد از محبوب ترین DBMS هایی که در این مقاله به آنها پرداخته ایم آورده شده است:

• MySQL. یک پایگاه داده رابطه ای که داده ها را به صورت جدولی ذخیره می کند.
• PostgreSQL. یک پایگاه داده رابطه ای که به شما امکان می دهد انواع داده ها و توابع را سفارشی کنید.
• MongoDB. یک سیستم پایگاه داده اسناد که داده های JSON را به فرمت فایل باینری تبدیل می کند.
• پایگاه داده کاساندرا یک سیستم پایگاه داده توزیع شده که داده ها را در چندین ماشین تکرار می کند.
• پایگاه داده اوراکل یک پایگاه داده رابطه ای که ساختارهای فیزیکی و منطقی را در معماری سیستم خود تقسیم می کند.

امیدواریم این مقاله به شما کمک کرده باشد که DBMS چیست. در صورت داشتن هر گونه سوال یا پیشنهاد می توانید آن ها را در قسمت نظرات زیر مطرح کنید.