تستخدم قواعد البيانات بشكل واسع لتخزين البيانات واسترجاعها، فما هي قاعدة البيانات؟ ما هي استخداماتها وأنواعها؟
المحتويات:
1. ما هي قاعدة البيانات؟
قاعدة البيانات هي المعلومات التي تم إعدادها من أجل سهولة الوصول والإدارة والتحديث. عادةً ما تخزّن قواعد بيانات الحاسوب مجموعات من سجلات البيانات أو الملفات التي تحتوي على معلومات، مثل معاملات المبيعات وبيانات العملاء والبيانات المالية ومعلومات المنتجات. تُستخدم قواعد البيانات لتخزين أي نوع من البيانات وصيانتها والوصول إليها. فهي تجمع معلومات عن الأشخاص أو الأماكن أو الأشياء. يتم جمع هذه المعلومات في مكان واحد بحيث يمكن ملاحظتها وتحليلها. كما يمكن اعتبار قواعد البيانات على أنها مجموعة منظمة من المعلومات. [1]
2. استخدامات قواعد البيانات.
تستخدم الشركات البيانات المخزنة في قواعد البيانات لاتخاذ قرارات تجارية مستنيرة. تتضمن بعض الطرق التي تستخدم بها المؤسسات قواعد البيانات ما يلي:[1]
- تحسين العمليات التجارية.
تجمع الشركات بيانات حول العمليات التجارية مثل المبيعات ومعالجة الطلبات وخدمة العملاء. كما يقومون بتحليل تلك البيانات لتحسين هذه العمليات وتوسيع أعمالهم وزيادة الإيرادات.
- تتبع العملاء.
غالباً ما تقوم قواعد البيانات بتخزين معلومات حول الأشخاص، مثل العملاء أو المستخدمين. على سبيل المثال، تستخدم منصات التواصل الاجتماعي قواعد البيانات لتخزين معلومات المستخدمين مثل الأسماء وعناوين البريد الإلكتروني وسلوكيات المستخدم. تُستخدم البيانات للتوصية بالمحتوى للمستخدمين وتحسين تجربة المستخدم.
- تأمين المعلومات الصحية الشخصية.
يستخدم مقدموا الرعاية الصحية قواعد البيانات لتخزين البيانات الصحية الشخصية بشكل آمن لتحسين رعاية المرضى.
- تخزين البيانات الشخصية.
يمكن أيضاً استخدام قواعد البيانات لتخزين المعلومات الشخصية. على سبيل المثال، التخزين السحابي الشخصي متاح للمستخدمين الفرديين لتخزين الوسائط مثل الصور والبيانات الشخصية.
3. تطور قواعد البيانات.
تم إنشاء قواعد البيانات لأول مرة في الستينيات. كانت قواعد البيانات المبكرة هذه عبارة عن نماذج للشبكات حيث يرتبط كل سجل بالعديد من السجلات الأولية والثانوية. كما كانت قواعد البيانات الهرمية من بين النماذج المبكرة. فهي لديها مخططات شجرية مع دليل جذري للسجلات المرتبطة بالعديد من الأدلة الفرعية.
تم تطوير قواعد البيانات العلائقية في السبعينيات. جاءت قواعد البيانات الكينونية بعد ذلك في الثمانينيات. اليوم، نستخدم لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) و NoSQL وقواعد البيانات السحابية.
أدت قاعدة البيانات العلائقية، جنباً إلى جنب مع نمو الإنترنت الذي بدأ في منتصف التسعينيات، إلى انتشار قواعد البيانات. حيث تعتمد العديد من تطبيقات الأعمال والمستهلكين على قواعد البيانات
4. أنواع قواعد البيانات.
هناك أنواع عديدة من قواعد البيانات. يمكن تصنيفها حسب نوع المحتوى: ببليوغرافية أو نص كامل أو رقمية أو صور. في مجال الحوسبة، عادة ما يتم تصنيف قواعد البيانات بناءً على المنهج التنظيمي الذي تستخدمه، وتتضمن بعض قواعد البيانات التنظيمية الرئيسية ما يلي: [2]
- العلائقية.
يحدد هذا النهج الجدولي البيانات بحيث يمكن إعادة تنظيمها والوصول إليها بعدة طرق. وتتكون قواعد البيانات العلائقية من الجداول.
يتم وضع البيانات في فئات محددة مسبقاً في تلك الجداول. يحتوي كل جدول على أعمدة بفئة بيانات واحدة على الأقل، وصفوف تحتوي مثيل بيانات معين للفئات المحددة في الأعمدة. يتم تنظيم المعلومات الموجودة في قاعدة البيانات العلائقية حول عميل معين في صفوف وأعمدة وجداول. وهي تكون مفهرسة لتسهيل البحث باستخدام استعلامات SQL أو NoSQL.
تستخدم قواعد البيانات العلائقية SQL في واجهات برامج المستخدم والتطبيق الخاصة بها. يمكن بسهولة إضافة فئة بيانات جديدة إلى قاعدة بيانات علائقية دون الحاجة إلى تغيير التطبيقات الحالية. يستخدم نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) لتخزين البيانات وإدارتها والاستعلام عنها واستردادها في قاعدة بيانات علائقية. كما عادةً ما يمنح نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية المستخدمين القدرة على التحكم في الوصول للقراءة والكتابة وتحديد إنشاء التقارير وتحليل الاستخدام.
- الموزعة.
تخزن قاعدة البيانات هذه السجلات أو الملفات في عدة مواقع فعلية. كما أنها تنشر معالجة البيانات وتنسخها عبر أجزاء مختلفة من الشبكة، ويمكن أن تكون قواعد البيانات الموزعة متجانسة، حيث تحتوي جميع المواقع المادية على نفس الأجهزة الأساسية وتقوم بتشغيل نفس أنظمة التشغيل وتطبيقات قواعد البيانات. كما يمكن أن تكون غير متجانسة. وفي هذه الحالات، يمكن أن تختلف تطبيقات الأجهزة ونظام التشغيل وقواعد البيانات في المواقع المختلفة.
إقرأ أيضاً… ما هي شبكة توصيل المحتوى CDN؟ كيف تعمل وما هي فوائدها؟
- السحابية.
قواعد البيانات السحابية مبنية في سحابة عامة أو خاصة أو مختلطة لبيئة افتراضية. يتم فرض رسوم على المستخدمين بناءً على سعة التخزين والنطاق الترددي الذي يستخدمونه. كما أنهم يحصلون على قابلية التوسع عند الطلب والتوافر العالي. يمكن أن تعمل قواعد البيانات هذه مع التطبيقات التي تم نشرها كبرنامج كخدمة.
- NoSQL.
تعتبر قواعد بيانات NoSQL جيدة عند التعامل مع مجموعات كبيرة من البيانات الموزعة. يمكنها معالجة مشكلات أداء البيانات الضخمة Big Data بشكل أفضل من قواعد البيانات العلائقية. كما أنها تقوم بتحليل مجموعات البيانات الكبيرة غير المهيكلة والبيانات الموجودة على خوادم الويب الافتراضية في السحابة بشكل جيد. يمكن أيضاً تسمية قواعد البيانات هذه بقواعد البيانات غير العلائقية.
- الموجهة للكائنات.
تحتوي قواعد البيانات هذه على بيانات تم إنشاؤها باستخدام لغات البرمجة الموجهة للكائنات. وهي تركز على تنظيم الأشياء بدلاً من الإجراءات والمنطق. على سبيل المثال، قد يكون سجل بيانات الصورة كائن بيانات، وليس قيمة أبجدية رقمية.
- الرسم البياني.
غالباً ما تستخدم قواعد البيانات هذه لتحليل الترابط. وعادة ما تُستخدم قواعد بيانات الرسم البياني لتحليل البيانات المتعلقة بالعملاء أثناء تفاعلهم مع شركة على صفحات الويب وفي وسائل التواصل الاجتماعي. تستخدم قواعد بيانات الرسم البياني SPARQL، وهي لغة برمجة تعريفية وبروتوكول للتحليلات.
يمكن لـ SPARQL إجراء جميع التحليلات التي يمكن أن تقوم بها SQL، ويمكن أيضاً استخدامها للتحليل الدلالي أو فحص العلاقات. هذا يجعلها مفيدة لإجراء التحليلات على مجموعات البيانات التي تحتوي على بيانات منظمة وغير منظمة. كما يتيح SPARQL للمستخدمين إجراء تحليلات على المعلومات المخزنة في قاعدة بيانات علائقية، بالإضافة إلى العلاقات مع الأصدقاء ونظام ترتيب الصفحات وأقصر مسار بين البيانات.
إقرأ أيضاً… ما هي أنظمة إدارة علاقات العملاء CRM؟ وما هي فوائدها للأعمال؟
5. مكونات قاعدة البيانات.
في حين أن الأنواع المختلفة من قواعد البيانات تختلف في المخطط وهيكل البيانات وأنواع البيانات الأكثر ملاءمة لها، إلا أنها تتكون جميعها من نفس المكونات الأساسية الخمسة. [3]
- المعدات.
هذا هو الجهاز الفعلي الذي يعمل عليه برنامج قاعدة البيانات. تشمل أجهزة قاعدة البيانات أجهزة الحاسوب والخوادم ومحركات الأقراص الثابتة.
- البرمجيات.
يمنح برنامج أو تطبيق قاعدة البيانات المستخدمين التحكم في قاعدة البيانات. يستخدم برنامج نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) لإدارة قواعد البيانات والتحكم فيها.
- البيانات.
وهي المعلومات الأولية التي تخزنها قاعدة البيانات. يقوم مسؤولو قواعد البيانات بتنظيم البيانات لجعلها أكثر وضوحاً.
- لغة الوصول إلى البيانات.
وهي لغة البرمجة التي تتحكم في قاعدة البيانات. يجب أن تعمل لغة البرمجة ونظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) معاً. كما تعتبر SQL واحدة من أكثر لغات قواعد البيانات شيوعاً.
- الإجراءات.
تحدد هذه القواعد كيفية عمل قاعدة البيانات، كما تحدد كيفية معالجتها للبيانات.
6. المشاكل والتحديات.
ينطوي إنشاء قاعدة بيانات وتشغيلها وصيانتها على بعض التحديات والمشاكل الشائعة، مثل ما يلي:[3]
- أمان البيانات.
يعتبر أمان البيانات مطلوباً لأن البيانات تعتبر من الأصول التجارية القيمة. تتطلب حماية مخازن البيانات موظفين مهرة في مجال الأمن السيبراني ، كما قد يكون مكلفاً.
- تكامل البيانات.
يضمن تكامل البيانات أن البيانات جديرة بالثقة. ليس من السهل دوماً تحقيق تكامل البيانات. وذلك لأنه يعني اقتصار الوصول إلى قواعد البيانات على المؤهلين فقط للتعامل معها.
- التحديث والصيانة.
يتطلب استخدام قاعدة البيانات تحديثات وصيانة منتظمة لقاعدة البيانات. وبدون توافر الدعم المناسب، يمكن أن تتراجع وظيفة قاعدة البيانات مع تغير التكنولوجيا التي تدعم قاعدة البيانات أو مع تغير البيانات التي تحتوي عليها.
المصادر:
[1] What Is a Database – Oracle.com
