اگر چه کلمه پایگاه داده یا دیتابیس (Database) از دهه‌ی شصت میلادی وارد ادبیات تکنولوژی شده است، اما معنا و کاربردی که امروزه برای آن مطرح می‌شود، در ده‌های هفتاد و هشتاد میلادی شکل گرفته است.
پایگاه داده یا دیتابیس در واقع محلی برای ذخیره داده‌ها به صورت منظم است. آنها از ذخیره‌سازی الکترونیکی و تغییرات داده‌ها پشتیبانی و مدیریت داده‌ها را نیز آسان می‌کنند.
برای مثال، فیسبوک را در نظر بگیرید. فیسبوک نیاز به ذخیره، دستکاری و ارائه داده‌های مربوط به اعضا، دوستان آنها، فعالیت‌های اعضا، پیام‌ها، تبلیغات و موارد دیگر دارد. همه این داده ها در دیتابیس یا پایگاه داده ذخیره می شوند، تا کاربران براحتی بتوانند از این برنامه استفاده کنند و به تمام اطلاعاتی که می خواهند دسترسی داشته باشند.
انواع پایگاه داده چیست؟
دیتابیس شامل اجزا و بخش‌های مختلفی است که وظیفه سازماندهی اطلاعات را بر عهده دارند. این اجزا شامل جداول، ستون‌ها، ردیف‌ها، فرمت‌ها و موجودیت هستند. در دیتابیس، داده‌ها در جداولی متشکل از ردیف‌ها و ستون‌ها ایجاد می‌شوند. بنابراین داده‌ها به آسانی بروزرسانی، گسترش و حذف می‌شوند. پایگاه داده نمونه‌های مختلفی دارد و با توجه به نیازی که وجود دارد از یکی از آنها استفاده می‌شود.
در زیر چند نوع از آنها نام برده شده است:
پایگاه داده توزیع‌شده
پایگاه داده شی‌گرا
پایگاه داده رابطه‌ای
پایگاه داده OLTP
پایگاه داده NoSQL
پایگاه داده نمودار
پایگاه داده ابری
پایگاه داده مرکزی
پایگاه داده عملیاتی
سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) چیست؟
حال که پاسخ سوال پایگاه داده چیست؟ را دریافتید، باید بدانید چطور می‌توان یک database را مدیریت کرد.
سیستم مدیریت پایگاه داده یا (DBMS) مجموعه‌ای از برنامه‌ها است که کاربران را قادر می‌سازد تا به دیتابیس دسترسی پیدا کنند، داده‌ها را دستکاری کنند، از دیتابیس گزارش سیستم مدیریت پایگاه داده بگیرند یا داده‌های ذخیره‌شده روی دیتابیس را نمایش دهند.
DBMS اساساً به عنوان واسط بین بانک اطلاعاتی و کاربران یا برنامه‌‌های آن عمل میکند و به کاربران امکان بازیابی، بروزرسانی و مدیریت نحوه سازماندهی و بهینه سازی اطلاعات را می‌دهد.
آشنایی با پایگاه داده SQL و NOSQL
پس از یادگیری مفهوم پایگاه داده چیست؟ و آشنایی با مدل‌های مختلف پایگاه داده در ادامه به معرفی دو دیتابیس محبوب SQL و NOSQL خواهیم پرداخت. پایگاه داده SQL یک پایگاه داده رابطه ای و پایگاه داده NoSQL یک پایگاه داده غیررابطه ای است.
پایگاه های داده SQL
SQL مخفف Structured Query Language (زبان ساختار یافته کوئری) است. بنابراین به خودی خود پایگاه داده نیست بلکه زبانی برای تعامل با پایگاه های داده SQL است. SQL به شما اجازه دستیابی و کنترل داده‌ها را می‌دهد و می‌تواند درخواست های پیوسته یک پایگاه داده را اجرا کند.
مشخصه اصلی این نوع پایگاه داده این است که:
- داده ها در جداول بر اساس یک ساختار مشخص ذخیره می شوند.
- بین جداول رابطه مشخصی وجود دارد. این روابط از ایجاد داده های تکراری جلوگیری میکند . مثال زیر رابطه بین سه جدول Orders و Products و Users را نشان می‌دهد. همانطور که می بینید در جدول Orders دیگر نیازی به تکرار کردن تمام موارد نیست و فقط یک id مربوط به کالا و id مربوط به خود user را در آن می بینیم.
پایگاه های داده NoSQL
با پیشرفت تکنولوژی نیاز به پردازش و ذخیره سازی بهینه تر , سرعت بالا و عدم امکان استفاده از جداول (Table) در بسیاری از پروژه های بزرگ احساس می‌شد. از طرفی ذخیره سازی حجم بالایی از داده های بدون ساختار (non-structured data) در دیتابیس های SQL باعث افت شدید سرعت و کارایی پایگاه داده می‌گردد. از این رو تکنولوژی جدیدی به نام NoSQL ارائه شد که هدف اصلی آن ذخیره سازی و کار با داده های بدون ساختار و حجیم میباشد.
ویژگی اصلی NoSQL عدم پایبندی آن به مدل رابطه ای است و هیچ ساختار مشخصی هم ندارد. پایگاه داده‌های NoSQL توسط شرکت‌های اینترنتی مانند گوگل، فیسبوک، آمازون و … که با حجم عظیم داده‌ها سر‌وکار دارند، استفاده می‌شود.
معروف‌ترین پایگاه داده‌های SQL
Oracle
اوراکل یکی از قدرتمندترین بانک های اطلاعاتی رابطه ای است که حاصل زبان برنامه نویسی C و SQL است.
Microsoft SQL Server
این پایگاه داده از محصولات مایکروسافت میباشد و به عنوان یکی از مهم‌ترین و قدرتمندترین بانک‌های اطلاعاتی در دنیای برنامه نویسی SQL با استفاده از جداول و رابطه بین آنها اطلاعات را مدیریت میکند.
MySQL
این پایگاه داده منبع باز (Open Source) بوده و از نظر کارایی بسیار ساده و دارای سرعت بالایی میباشد. این دیتابیس هم از انواع بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای است و توانایی ذخیره، جستجو، فراخوانی و … را بر روی اطلاعات و داده‌ها دارد.
DB2
این پایگاه داده به عنوان یک دیتابیس چندسکویی قابلیت ذخیره‌سازی، پردازش و استخراج داده‌های سنگین را دارد. این دیتابیس محصول شرکت IBM است.
PostgreSQL
پایگاه داده PostgreSQL یکی از قدرتمندترین بانک‌های اطلاعاتی متن باز دنیا با تاکید بر انعطاف پذیری و انطباق با استانداردها می باشد. این پایگاه داده شیء-رابطه مقیاس‌پذیر است که بر روی لینوکس، ویندوز، OSX و چندین سیستم دیگر اجرا می‌شود.
معروف ترین پایگاه داده‌های NOSQL
MongoDB
معروف ترین و محبوب‌ترین پایگاه داده NoSQL است. با این وجود برخی خواص SQL مثل کوئری و ایندکس را حفظ میکند. اگر نیار به ذخیره سازی حجم بالایی از داده های مختلف و پراکنده را دارید مونگو گزینه مناسبی برای شماست.
Cassandra
این دیتابیس از قوی ترین دیتابیس های NoSQL میباشد و توسط Apache ارائه شده است. که برای ذخیره‌سازی مجموعه داده‌های بسیار بزرگ با رابط کاربری سازنده میباشد. قابلیت های بسیار خاص و بالا, Cassandra را از بسیاری از NoSQLهای دیگر برتر میکند. این پایگاه داده در بانکداری، امور مالی و ثبت محبوب است. همچنین توسط فیسبوک و توییتر هم استفاده می‌شود.
Redis
این پایگاه داده open-source، شبکه‌ای و به صورت انتخابی (in-recollection) ذخیره می‌شود. اطلاعات در این پایگاه داده به صورت کلید/مقدار ذخیره می‌شوند. تمامی اطلاعات این دیتابیس در Ram ذخیره می‌شوند. این دیتابیس قابلیت کلاستر شدن ندارد!
Neo4j
دیتابیسی بر پایه گراف (Graph) است که برای ذخیره سازی ساختمان داده‌های مختلف شبکه‌ای و داده‌های ارتباطی بسیار مناسب میباشد.
Aerospike
اگر به دنبال دیتابیس Key-value بسیار قدرتمند برای کلاسترینگ می‌گردید aerospike گزینه مناسبی میباشد. این دیتابیس از لحاظ حجم پردازش داده و سرعت بالاترین رتبه را در Benchmark بدست آورده است. ذخیره سازی اطلاعات در این دیتابیس به صورت ادغامی از Ram و SSD صورت می‌گیرد.
چه زمانی باید از SQL استفاده کنیم؟
اگر انواع داده های مختلفی دارید که در قسمت های مختلف برنامه تان از آن ها استفاده می کنید بهتر است از SQL ها استفاده کنید چرا که در NoSQL ها باید دائما قسمت های مختلفی از برنامه تان را بروز رسانی کنید. همچنین اگر داشتن یک ساختار ثابت برایتان مهم است و احتمال تغییر داده هایتان وجود ندارد می توانید از SQL ها استفاده کنید.
چه زمانی باید از NoSQL استفاده کنیم؟
اگر انتظار دارید داده هایتان در آینده تغییر کند یا ساختار داده ها در آینده مشخص نیست بهترین گزینه NoSQL است. همچنین اگر برنامه ی شما درخواست های دریافت (Read) زیادی دارد اما زیاد داده ها را تغییر نمی دهید یا اگر بعدا به مقیاس دهی افقی نیاز پیدا خواهید کرد باید NoSQL را انتخاب کنید.
