База данных - это организованный набор структурированной информации или данных, обычно хранящихся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно контролируется системой управления базами данных (СУБД). Вместе данные и СУБД, а также связанные с ними приложения, называются системой баз данных, что часто сокращают просто до понятия Базы данных.
Данные в наиболее распространенных типах работающих сегодня баз данных обычно моделируются в виде строк и столбцов в серии таблиц, чтобы сделать обработку и запросы данных эффективными. После этого можно легко получить доступ к данным, управлять ими, изменять, обновлять, контролировать и систематизировать. Большинство баз данных используют язык структурированных запросов (SQL) для записи и запроса данных.
Что такое язык структурированных запросов (SQL)?
SQL (Structured Query Language) - это язык программирования, используемый почти всеми реляционными базами данных для запроса, обработки и определения данных, а также для обеспечения контроля доступа. SQL был впервые разработан в IBM в 1970-х годах с Oracle в качестве основного участника, который привел к реализации стандарта SQL ANSI, SQL стимулировал многие расширения от таких компаний, как IBM, Oracle и Microsoft. Хотя SQL по-прежнему широко используется сегодня, начинают появляться новые языки программирования.
На заметку!
SQL произносится как «Эскуэль/ЭсКьюЭль», реже «СиКуЭль/СиКьюЭль», но чаще всего можно услышать жаргонное произношение «Сиквэл/Сиквел».
Развитие базы данных
Базы данных сильно изменились с момента их создания в начале 1960-х годов. Навигационные базы данных, такие как иерархическая база данных (которая основывалась на древовидной модели и допускала только отношения один-ко-многим) и сетевая база данных (более гибкая модель, допускающая множественные отношения), были исходными системами, используемыми для хранения и манипулировать данными. Несмотря на простоту, эти ранние системы были негибкими. В 1980-х годах стали популярными реляционные базы данных, а в 1990-х последовали объектно-ориентированные базы данных. Совсем недавно базы данных NoSQL появились как ответ на рост Интернета и потребность в более высокой скорости и обработке неструктурированных данных. Сегодня облачные базы данных и автономные базы данных открывают новые возможности, когда речь идет о том, как данные собираются, хранятся, управляются и используются.
Разница между базой данных и таблицей
Базы данных и электронные таблицы (например, Microsoft Excel) - удобные способы хранения информации. Основные различия между ними:
- Как данные хранятся и обрабатываются?
- Кто может получить доступ к данным?
- Сколько данных можно хранить?
Таблицы изначально создавались для одного пользователя, и их характеристики отражают это. Они отлично подходят для одного пользователя или небольшого числа пользователей, которым не нужно выполнять множество невероятно сложных манипуляций с данными. С другой стороны, базы данных предназначены для хранения гораздо больших совокупностей организованной информации - иногда огромных объемов. Базы данных позволяют нескольким пользователям одновременно быстро и безопасно получать доступ к данным и запрашивать их, используя очень сложную логику и язык.
Типы баз данных
Есть много разных типов баз данных. Лучшая база данных для конкретной организации зависит от того, как организация намеревается использовать данные.
- Реляционные базы данных. Реляционные базы данных стали доминирующими в 1980-х годах. Элементы в реляционной базе данных организованы как набор таблиц со столбцами и строками. Технология реляционных баз данных обеспечивает наиболее эффективный и гибкий способ доступа к структурированной информации.
- Объектно-ориентированные базы данных. Информация в объектно-ориентированной базе данных представлена в виде объектов, как в объектно-ориентированном программировании.
- Распределенные базы данных. Распределенная база данных состоит из двух или более файлов, расположенных на разных сайтах. База данных может храниться на нескольких компьютерах, находиться в одном физическом месте или разбросана по разным сетям.
- Хранилища данных. Централизованное хранилище данных, хранилище данных - это тип базы данных, специально разработанный для быстрого запроса и анализа.
- Базы данных NoSQL. NoSQL, или нереляционная база данных, позволяет хранить и обрабатывать неструктурированные и полуструктурированные данные (в отличие от реляционной базы данных, которая определяет, как должны быть составлены все данные, вставленные в базу данных). Базы данных NoSQL становились популярными по мере того, как веб-приложения становились все более распространенными и сложными.
- Графовые базы данных. База данных графов хранит данные в терминах сущностей и отношений между сущностями.
- Базы данных OLTP. База данных OLTP - это быстрая аналитическая база данных, предназначенная для большого количества транзакций, выполняемых несколькими пользователями.
Это лишь некоторые из нескольких десятков типов баз данных, используемых сегодня. Другие, менее распространенные базы данных предназначены для очень конкретных научных, финансовых или других функций. Помимо различных типов баз данных, изменения в подходах к разработке технологий и значительные достижения, такие как облачные технологии и автоматизация, продвигают базы данных в совершенно новых направлениях. Некоторые из последних баз данных включают:
- Базы данных с открытым исходным кодом (OpenSource). Система баз данных с открытым исходным кодом - это система с открытым исходным кодом; такие базы данных могут быть базами данных SQL или NoSQL.
- Облачные базы данных (Cloud Database). Облачная база данных - это набор структурированных или неструктурированных данных, который хранится на частной, общедоступной или гибридной платформе облачных вычислений. Существует два типа моделей облачных баз данных: традиционные и база данных как услуга (DBaaS). В случае DBaaS административные задачи и обслуживание выполняются поставщиком услуг.
- Многомодельная база данных. Мультимодельные базы данных объединяют различные типы моделей баз данных в единую интегрированную серверную часть. Это означает, что они могут поддерживать различные типы данных.
- База данных Документов / JSON. Базы данных документов, разработанные для хранения, извлечения и управления документально-ориентированной информацией, представляют собой современный способ хранения данных в формате JSON, а не в строках и столбцах.
- Автономные базы данных. Новейший и самый революционный тип базы данных, автономные базы данных (также известные как автономные базы данных) являются облачными и используют машинное обучение для автоматизации настройки базы данных, обеспечения безопасности, резервного копирования, обновления и других рутинных задач управления, традиционно выполняемых администраторами баз данных.
Что такое программное обеспечение баз данных?
Программное обеспечение базы данных используется для создания, редактирования и обслуживания файлов и записей базы данных, что упрощает создание файлов и записей, ввод данных, редактирование, обновление и создание отчетов. Программное обеспечение также обеспечивает хранение данных, резервное копирование и отчетность, управление множественным доступом и безопасность. Сильная безопасность базы данных особенно важна сегодня, поскольку кража данных становится все более частой. Программное обеспечение баз данных иногда также называют «системой управления базами данных» (СУБД).
Программное обеспечение баз данных упрощает управление данными, позволяя пользователям хранить данные в структурированной форме, а затем получать к ним доступ. Обычно он имеет графический интерфейс, помогающий создавать данные и управлять ими, а в некоторых случаях пользователи могут создавать свои собственные базы данных с помощью программного обеспечения для баз данных.
Что такое система управления базами данных (СУБД)?
База данных обычно требует комплексного программного обеспечения базы данных, известного как система управления базами данных (СУБД). СУБД служит интерфейсом между базой данных и ее конечными пользователями или программами, позволяя пользователям извлекать, обновлять и управлять организацией и оптимизацией информации. СУБД также облегчает надзор и контроль над базами данных, позволяя выполнять различные административные операции, такие как мониторинг производительности, настройка, резервное копирование и восстановление.
Некоторые примеры популярных программ для баз данных или СУБД включают MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, Oracle Database и dBASE.
Что такое база данных MySQL?
MySQL - это система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом, основанная на SQL. Он был разработан и оптимизирован для веб-приложений и может работать на любой платформе. По мере появления в Интернете новых и различных требований MySQL стала предпочтительной платформой для веб-разработчиков и веб-приложений. Поскольку MySQL предназначен для обработки миллионов запросов и тысяч транзакций, он является популярным выбором для предприятий электронной коммерции, которым необходимо управлять несколькими денежными переводами. Гибкость по запросу - основная особенность MySQL.
MySQL - это СУБД, стоящая за некоторыми из ведущих веб-сайтов и веб-приложений в мире, включая Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter и YouTube.
Использование баз данных для повышения эффективности бизнеса и принятия решений
Благодаря массивному сбору данных из Интернета вещей, меняющему жизнь и промышленность во всем мире, сегодня предприятия имеют доступ к большему количеству данных, чем когда-либо прежде. Дальновидные организации теперь могут использовать базы данных, чтобы выйти за рамки простого хранения данных и транзакций для анализа огромных объемов данных из нескольких систем. Используя базы данных и другие инструменты для вычислений и бизнес-аналитики, организации теперь могут использовать собираемые данные для более эффективной работы, обеспечения более эффективного принятия решений и повышения гибкости и масштабируемости.
Автономные базы данных должны существенно расширить эти возможности. Поскольку самоуправляемые базы данных автоматизируют дорогостоящие и трудоемкие ручные процессы, они освобождают бизнес-пользователей, чтобы они могли более активно работать со своими данными. Имея прямой контроль над возможностью создания и использования баз данных, пользователи получают контроль и автономию, сохраняя при этом важные стандарты безопасности.
Проблемы использования баз данных
Сегодняшние крупные корпоративные базы данных часто поддерживают очень сложные запросы и, как ожидается, дадут почти мгновенные ответы на эти запросы. В результате администраторы баз данных постоянно вынуждены использовать самые разные методы для повышения производительности. Вот некоторые общие проблемы, с которыми они сталкиваются:
- Управление лавинообразно растущими объемами данных. Стремительный рост количества данных, поступающих от датчиков, подключенных компьютеров и десятков других источников, заставляет администраторов баз данных изо всех сил пытаться управлять и организовывать этот сложный массив данных своих компаний.
- Обеспечение безопасности данных. В наши дни утечки данных происходят повсеместно, и хакеры становятся все изобретательнее. Как никогда важно, чтобы данные были в безопасности, но при этом были легко доступны для пользователей.
- Идти в ногу со спросом. В сегодняшней быстро меняющейся деловой среде компаниям необходим доступ в режиме реального времени к своим данным, чтобы поддерживать своевременное принятие решений и использовать новые возможности.
- Управление и обслуживание базы данных и инфраструктуры. Администраторы баз данных должны постоянно следить за базой данных на предмет проблем и выполнять профилактическое обслуживание, а также применять обновления программного обеспечения и исправления. По мере того, как базы данных становятся более сложными, а объемы данных растут, компании сталкиваются с расходами на привлечение дополнительных специалистов для отслеживания и настройки своих баз данных.
- Снятие ограничений на масштабируемость. Чтобы выжить, бизнесу необходимо расти, и вместе с ним должно расти и управление данными. Но администраторам баз данных очень сложно предсказать, какой объем ресурсов потребуется компании, особенно для локальных баз данных.
Решение всех этих проблем может занять много времени и может помешать администраторам баз данных выполнять более стратегические функции.
Как автономные технологии улучшают управление базами данных
Самоуправляемые базы данных (автономные) - это мощный тренд будущего - они предлагают интригующую возможность для организаций, которые хотят использовать лучшую доступную технологию баз данных без головной боли, связанной с запуском и эксплуатацией этой технологии.
Автономные базы данных используют облачные технологии и машинное обучение для автоматизации многих рутинных задач, необходимых для управления базами данных, таких как настройка, безопасность, резервное копирование, обновления и другие рутинные задачи управления. Автоматизация этих утомительных задач дает администраторам баз данных возможность выполнять более стратегическую работу. Возможности автономного управления, самозащиты и самовосстановления автономных баз данных готовы революционизировать способы управления и защиты своих данных компаниями, обеспечивая повышение производительности, снижение затрат и повышение безопасности.
Будущее баз данных и автономных баз данных
О первой автономной базе данных было объявлено в конце 2017 года, и несколько независимых отраслевых аналитиков быстро осознали эту технологию и ее потенциальное влияние на вычисления.
В феврале 2018 года IDC Perspective высоко оценил технологию автономных баз данных за «упрощение развертывания, использования и администрирования корпоративного программного обеспечения с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения для обеспечения возможностей, требующих минимального вмешательства человека или вообще не требующего его для управления программным обеспечением».
В отчете KuppingerCole за январь 2018 года (PDF) говорится: «Этот подход имеет огромные потенциальные преимущества не только для сокращения рабочей силы и затрат для клиентов, но и для значительного повышения устойчивости баз данных как к человеческим ошибкам, так и к злонамеренным действиям, внутренним или внешним. В каждой базе данных также предусмотрены функции безопасности, включенные по умолчанию, а соответствующие параметры автоматически настраиваются в соответствии с текущими передовыми методами обеспечения безопасности».
