Co to są dane?
Dane to zbiór odrębnej, małej jednostki informacji. Może być używany w różnych formach, takich jak tekst, liczby, multimedia, bajty itp. Można go przechowywać na kawałkach papieru lub w pamięci elektronicznej itp.
Słowo „dane” pochodzi od słowa „datum”, które oznacza „pojedynczą informację”. Jest to liczba mnoga słowa „datum”.
W informatyce dane to informacje, które można przełożyć na formę umożliwiającą efektywne przemieszczanie i przetwarzanie. Dane są wymienne.
Co to jest baza danych?
A Baza danych to zorganizowany zbiór danych, umożliwiający łatwy dostęp do nich i zarządzanie nimi.
Możesz organizować dane w tabele, wiersze i kolumny oraz indeksować je, aby ułatwić znalezienie odpowiednich informacji.
Obsługa baz danych stworzyć bazę danych w taki sposób, aby tylko jeden zestaw programów zapewniał dostęp do danych wszystkim użytkownikom.
The główny cel bazy danych polega na obsłudze dużej ilości informacji poprzez przechowywanie, odzyskiwanie i zarządzanie danymi.
Jest wiele dynamiczne strony internetowe dostępnych obecnie w sieci WWW i przetwarzanych za pośrednictwem baz danych. Np. model sprawdzający dostępność pokoi w hotelu. Jest to przykład dynamicznej witryny internetowej korzystającej z bazy danych.
Jest wiele dostępne bazy danych jak MySQL, Sybase, Oracle, MongoDB, Informix, PostgreSQL, SQL Server itp.
Nowoczesne bazy danych zarządzane są poprzez system zarządzania bazami danych (DBMS).
SQL-a lub Structured Query Language służy do operowania na danych przechowywanych w bazie danych. SQL opiera się na algebrze relacyjnej i rachunku relacyjnym krotek.
Do wyświetlania obrazu bazy danych używana jest struktura cylindryczna.
Ewolucja baz danych
Baza danych pokonała ponad 50 lat swojej ewolucji od systemu plików płaskich do systemów relacyjnych i obiektowych. Przeszło przez kilka pokoleń.
Ewolucja
Oparte na plikach
Rok 1968 był rokiem wprowadzenia baz danych opartych na plikach. W bazach danych opartych na plikach dane były przechowywane w pliku płaskim. Chociaż pliki mają wiele zalet, istnieje kilka ograniczeń.
Jedną z głównych zalet jest to, że system plików ma różne metody dostępu, np. sekwencyjny, indeksowany i losowy.
Wymaga obszernego programowania w języku trzeciej generacji, takim jak COBOL, BASIC.
Hierarchiczny model danych
Lata 1968-1980 to era Hierarchicznej Bazy Danych. Wybitnym hierarchicznym modelem bazy danych był pierwszy system DBMS firmy IBM. Nazywał się IMS (System Zarządzania Informacją).
xor w Javie
W tym modelu pliki są powiązane w sposób nadrzędny/podrzędny.
Poniższy diagram przedstawia hierarchiczny model danych. Małe kółko reprezentuje obiekty.
Podobnie jak system plików, model ten również miał pewne ograniczenia, takie jak złożona implementacja, brak strukturalnej niezależności, niemożność łatwej obsługi relacji wiele-wiele itp.
Sieciowy model danych
Karola Bachmana opracował pierwszy system DBMS w firmie Honeywell o nazwie Integrated Data Store (IDS). Został opracowany na początku lat 60. XX wieku, ale został ujednolicony w 1971 r. przez grupę CODASYL (Konferencja na temat języków systemów danych).
W tym modelu pliki są powiązane jako właściciele i członkowie, podobnie jak we wspólnym modelu sieci.
Sieciowy model danych zidentyfikował następujące komponenty:
- Schemat sieci (organizacja bazy danych)
- Podschemat (widoki bazy danych na użytkownika)
- Język zarządzania danymi (proceduralny)
Model ten miał również pewne ograniczenia, takie jak złożoność systemu oraz trudności w projektowaniu i utrzymaniu.
Relacyjna baza danych
1970 - obecnie: Nadeszła era relacyjnych baz danych i zarządzania bazami danych. W 1970 roku E.F. Codd zaproponował model relacyjny.
Relacyjny model bazy danych ma dwie główne terminologie zwane instancją i schematem.
Instancją jest tabela z wierszami lub kolumnami
Schemat określa strukturę, taką jak nazwa relacji, typ każdej kolumny i nazwa.
Model ten wykorzystuje pewne pojęcia matematyczne, takie jak teoria mnogości i logika predykatów.
Pierwsza internetowa aplikacja bazodanowa powstała w 1995 roku.
W epoce relacyjnej bazy danych wprowadzono znacznie więcej modeli, takich jak model obiektowy, model obiektowo-relacyjny itp.
Baza danych w chmurze
Baza danych w chmurze ułatwia przechowywanie, zarządzanie i pobieranie ustrukturyzowanych i nieustrukturyzowanych danych za pośrednictwem platformy chmurowej. Dane te są dostępne za pośrednictwem Internetu. Bazy danych w chmurze nazywane są także bazą danych jako usługą (DBaaS), ponieważ są oferowane jako usługa zarządzana.
Oto niektóre najlepsze opcje chmury:
- AWS (usługi internetowe Amazon)
- Obliczenia płatka śniegu
- Usługi w chmurze Oracle Database
- Serwer MicrosoftSQL
- Klucz do chmury Google
Zalety bazy danych w chmurze
Niższe koszty
Ogólnie rzecz biorąc, dostawca firmowy nie musi inwestować w bazy danych. Może utrzymywać i wspierać jedno lub więcej centrów danych.
Zautomatyzowane
Bazy danych w chmurze są wzbogacone o różnorodne zautomatyzowane procesy, takie jak odzyskiwanie, przełączanie awaryjne i automatyczne skalowanie.
Zwiększona dostępność
Dostęp do bazy danych w chmurze możesz uzyskać z dowolnego miejsca i w dowolnym czasie. Wszystko czego potrzebujesz to tylko połączenie z Internetem.
Baza danych NoSQL
Baza danych NoSQL to podejście do projektowania takich baz danych, które mogą pomieścić szeroką gamę modeli danych. NoSQL oznacza „nie tylko SQL”. Jest alternatywą dla tradycyjnych relacyjnych baz danych, w których dane umieszczane są w tabelach, a schemat danych jest doskonale projektowany przed zbudowaniem bazy danych.
Bazy danych NoSQL są przydatne w przypadku dużego zestawu rozproszonych danych.
Oto kilka przykładów systemu baz danych NoSQL wraz z ich kategorią:
- MongoDB, CouchDB, Cloudant (na podstawie dokumentu)
- Memcached, Redis, spójność (magazyn klucz-wartość)
- HBase, duży stół, akumulacja (Tabelaryczny)
Zaleta NoSQLa
Wysoka skalowalność
NoSQL może obsłużyć dużą ilość danych ze względu na skalowalność. Jeśli dane rosną, baza danych NoSQL skaluje je, aby efektywnie je obsługiwać.
Duża dostępność
NoSQL obsługuje automatyczną replikację. Automatyczna replikacja zapewnia wysoką dostępność, ponieważ w przypadku jakiejkolwiek awarii dane replikują się same do poprzedniego, spójnego stanu.
Wady NoSQL
Otwarte źródło
NoSQL jest bazą danych typu open source, więc nie ma jeszcze niezawodnego standardu dla NoSQL.
Wyzwanie związane z zarządzaniem
Zarządzanie danymi w NoSQL jest znacznie bardziej skomplikowane niż w relacyjnych bazach danych. Instalacja jest bardzo trudna, a codzienne zarządzanie nią jeszcze trudniejsze.
GUI nie jest dostępne
Narzędzia GUI dla baz danych NoSQL nie są łatwo dostępne na rynku.
strony takie jak coomeet
Kopia zapasowa
Kopia zapasowa jest bardzo słabym punktem baz danych NoSQL. Niektóre bazy danych, takie jak MongoDB, nie mają skutecznych metod tworzenia kopii zapasowych danych.
Obiektowe bazy danych
Obiektowe bazy danych zawierają dane w postaci obiektów i klas. Obiekty to byty świata rzeczywistego, a typy to zbiór obiektów. Obiektowa baza danych to połączenie cech modelu relacyjnego z zasadami zorientowanymi obiektowo. Jest to alternatywna implementacja modelu relacyjnego.
Obiektowe bazy danych zawierają zasady programowania obiektowego. Obiektowy system zarządzania bazami danych jest aplikacją hybrydową.
Obiektowy model bazy danych zawiera następujące właściwości.
Właściwości programowania obiektowego
- Obiekty
- Zajęcia
- Dziedzictwo
- Wielopostaciowość
- Kapsułkowanie
Właściwości relacyjnej bazy danych
konwersja ciągu do tej pory
- Atomowość
- Konsystencja
- Uczciwość
- Trwałość
- Konkurencja
- Przetwarzanie zapytań
Graficzne bazy danych
Grafowa baza danych to baza danych NoSQL. Jest to graficzna reprezentacja danych. Zawiera węzły i krawędzie. Węzeł reprezentuje byt, a każda krawędź reprezentuje relację pomiędzy dwiema krawędziami. Każdy węzeł w bazie danych grafów reprezentuje unikalny identyfikator.
Grafowe bazy danych są przydatne do wyszukiwania powiązań między danymi, ponieważ podkreślają powiązania między istotnymi danymi.
Grafowe bazy danych są bardzo przydatne, gdy baza danych zawiera złożone relacje i dynamiczny schemat.
Stosowany jest głównie w zarządzanie łańcuchem dostaw , identyfikując źródło Telefonia IP .
DBMS (system zarządzania bazą danych)
System zarządzania bazami danych to oprogramowanie służące do przechowywania i pobierania bazy danych. Na przykład Oracle, MySQL itp.; oto kilka popularnych narzędzi DBMS.
- DBMS zapewnia interfejs do wykonywania różnych operacji, takich jak tworzenie, usuwanie, modyfikacja itp.
- DBMS umożliwia użytkownikowi tworzenie baz danych zgodnie z ich wymaganiami.
- DBMS przyjmuje żądanie z aplikacji i udostępnia określone dane poprzez system operacyjny.
- DBMS zawiera grupę programów, które działają według instrukcji użytkownika.
- Zapewnia bezpieczeństwo bazy danych.
Zaleta systemu DBMS
Kontroluje redundancję
Przechowuje wszystkie dane w jednym pliku bazy danych, dzięki czemu może kontrolować nadmiarowość danych.
Udostępnianie danych
Upoważniony użytkownik może udostępniać dane wielu użytkownikom.
Kopia zapasowa
Zapewnia podsystem tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania. Ten system odzyskiwania automatycznie tworzy dane w przypadku awarii systemu i przywraca dane, jeśli jest to wymagane.
Wiele interfejsów użytkownika
Zapewnia inny typ interfejsów użytkownika, takich jak GUI, interfejsy aplikacji.
Wada DBMS
Rozmiar
Zajmuje dużo miejsca na dysku i dużą pamięć, aby działać wydajnie.
Koszt
DBMS wymaga szybkiego procesora danych i większej pamięci do uruchomienia oprogramowania DBMS, więc jest kosztowny.
Złożoność
DBMS stwarza dodatkową złożoność i wymagania.
RDBMS (system zarządzania relacyjnymi bazami danych)
Słowo RDBMS jest określane jako „system zarządzania relacyjnymi bazami danych”. Jest reprezentowany jako tabela zawierająca wiersze i kolumny.
RDBMS opiera się na modelu relacyjnym; został wprowadzony przez EF Codda.
Relacyjna baza danych zawiera następujące komponenty:
- Tabela
- Rekord/ krotka
- Nazwa pola/kolumny/atrybutu
- Instancja
- Schemat
- Klucze
RDBMS to tabelaryczny system DBMS, który utrzymuje bezpieczeństwo, integralność, dokładność i spójność danych.