какие бывают и в чем особенности каждого вида
Все данные нужно где-то хранить, будь то список сотрудников компании, меню в ресторане или пароли пользователей сайта. Чаще всего для этого используют базы данных (БД). Они бывают нескольких типов, по-разному структурирующих сведения об объектах. В зависимости от процесса разработки продукта бизнес может создать БД с подходящей логической структурой и эффективно управлять ею с помощью систем управления базами данных (СУБД). В этом материале специалисты ITGLOBAL.COM рассказали про основные типы баз данных, разобрались, в чем их особенности и чем они отличаются друг от друга.
Зачем нужны базы данных
Базы данных позволяют:
- быстро находить нужную информацию в большом массиве информации;
- получать, добавлять и обновлять данные с минимальными трудозатратами;
- настраивать разные уровни доступа. Например, одним сотрудникам можно запретить просматривать данные, а другим разрешить их редактировать;
- работать одновременно всей командой.
- хранить большие объемы информации, которые не позволяют сохранять другие инструменты.
Простейшие базы данных
Простейшие БД можно создать с помощью обычных текстовых редакторов без применения специализированного ПО. Главное, чтобы данные имели четкую структуру и содержимое полей легко можно было различить. Такие базы данных подойдут, например, для списков сотрудников, номеров карт или клиентов, которые состоят в программе лояльности. Чаще всего это небольшие объемы данных.
Текстовые файлы
Информация в текстовых форматах (txt, csv), где поля разделяются пробелами, табуляцией и знаками препинания: запятыми, точками с запятой и двоеточиями. Простейшие базы данных подойдут, когда необходима простая БД, которая содержит 50-200 записей. Например, для телефонного справочника.
Преимущества:
- можно редактировать обычным текстовым редактором;
- удобно работать с конфигурационными данными.
Недостатки:
- сложно установить взаимосвязи между данными;
- не подходит для больших объемов данных.
Примеры: etc/passwd и etc/fstab, csv-файлы, ini-файлы и прочие.
Иерархические
Иерархическая БД — это система с корневым каталогом и иерархией из подкаталогов и файлов. Все объекты делятся на предков и потомков и тесно взаимосвязаны. У каждой записи может быть не более одного предка, поэтому база данных имеет древовидную структуру. Иерархические БД подойдут, например, для создания организационной структуры компании.
Преимущества:
- путь к объекту строится из имен корневых и вложенных каталогов;
- можно моделировать отношения подчиненности.
Недостатки:
- система хранения данных ограничена.
Примеры: файловые системы, DNS и LDAP.
Сетевые
Сетевые базы данных похожи на иерархические, но они могут иметь более одного родителя. Это позволяет моделировать сложные отношения между объектами.
Таким образом организованы огромные массивы информации в сети Интернет, где гиперссылки связывают между собой миллионы документов.
Пример: IDMS.
Реляционные базы данных
В реляционных БД данные формируются в таблицы и имеют жесткую структуру, где строки — это значение свойств, а столбцы — это свойства объектов. Этот тип часто используют на начальном этапе разработки приложений и сервисов. Например, при составлении меню для нового ресторана или создания БД библиотеки, где важно распределить объекты по разным категориям.
Преимущества:
- удобное отображение данных в виде строк и столбцов;
- возможность горизонтальной и вертикальной масштабируемости данных;
- сложные отношения позволяют строить графовые БД, реляционные — только примитивные родитель-потомок.
Недостатки:
- низкая производительность из-за сложных отношений между данными;
- строгая структура реляционных таблиц, которая не позволяет программистам писать в свои объекты произвольные наборы атрибутов.
Примеры: Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, SQLite.
NoSQL и нереляционные базы данных
В реляционных БД сложно хранить и обрабатывать плохо структурированные или вовсе не структурированные данные. Для решения этих задач есть отдельный тип баз данных — нереляционные.
Базы данных «Ключ-значение»
Данные хранятся в виде таблицы с ключами и конкретными значениями. Базы данных «Ключ-значение» часто используют вместе с другими базами данных в качестве механизма кэширования.
Преимущества:
- подходит для разных данных (файлы, текст, цифры) под разными ключами;
- быстрый доступ к данным за счет адресного хранения;
- правила шардирования по определенным ключам.
Недостатки:
- нет стандартных возможностей баз данных: атомарность транзакций, согласованность данных при одновременном выполнении нескольких транзакций;
- тяжело поддерживает уникальные ключи при увеличении объемов данных.
Примеры: Amazon DynamoDB, Redis, Riak, LevelDB, Memcached и пр.
Документоориентированные базы данных
Данные хранятся в виде документов JSON. Их группируют в коллекции, которые образуют системы баз данных. Содержимое документа может иметь различный набор свойств и характеристик. Поэтому такие базы данных используют для создания каталогов, книг, блогов и платформ с потоковыми видео.
Преимущества:
- подходит для разработки сервисов, которые работают с по-разному структурированными данными;
- легко масштабируется и изменяет структуру;
- быстрое создание документов и их минимальное обслуживание;
- нет внешних ключей, поэтому все документы независимы друг от друга;
- использует для описания документов XML, JSON и другие.
Недостатки:
- ограничения по проверке на согласованность, которая снижает производительность баз данных;
- сложности в получении данных из нескольких связанных источников;
- риски утечки конфиденциальных данных веб-приложений.
Примеры: MongoDB, RethinkDB, CouchDB, DocumentDB.
Графовые
Графовые базы данных моделируют отношения между сложно взаимосвязанными объектами. Они основаны на топографической структуре сети и математической теории графов. Графы представляют наборы данных в виде узлов, ребер и свойств. Такие БД помогают давать пользователям ресурсов рекомендации в режиме реального времени и улучшать пользовательский опыт. Например, музыкальные сервисы предлагают индивидуальные подборки треков, а маркетплейсы — списки товаров на основе избранных.
Преимущества:
- высокая производительность и адаптивная структура;
- четкая взаимосвязь между сущностями;
- результаты в режиме реального времени.
Недостатки:
- нет стандартизированного языка запросов;
- графы не подходят для систем на основе транзакций.
Примеры: Neo4J, JanusGraph, Dgraph, OrientDB.
Колоночные
В колоночных базах данные хранятся не в таблицах, а в столбцах. Ключи указывают на формат строки записи информации об объекте.
У каждой строки есть свой набор свойств, поэтому в рамках одного семейства можно хранить по-разному структурированные данные.
Колоночные базы данных применяют для аналитики больших объемов данных. Например, для фильтрации и сортировки товаров в интернет-магазине или для получения статистики с сайта в разрезе дней, категорий, цен и так далее.
Преимущества:
- возможность делать сложные выборки на больших таблицах;
- мгновенное изменение структуры больших таблиц;
- выполнение быстрых запросов;
- легкая масштабируемость и модифицируемость структуры.
Недостатки:
- медленно работает на запись;
- не поддерживает транзакции;
- ограничения для разработчиков.
Примеры: Cassandra, HBase, ClickHouse.
Базы данных временных рядов
Временные ряды — это все, что можно измерить в разрезе временных отрезков: часа, дня, месяца или года и т.д. Метриками могут быть различные данные: изменение трафика на дорогах, уровень воды в реке, нагрузка на сервер и другие.
Данные можно запросить, построить, проанализировать и найти зависимость между различными метриками. Производительность БД зависит от разных факторов: объема информации, количества запросов и метрик.
Примеры: OpenTSDB, Prometheus, InfluxDB, TimescaleDB.
Комбинированные типы
Комбинированные типы совмещают SQL- и NoSQL-подходы и включают в себя NewSQL и многомерные решения.
NewSQL базы данных
Компромиссный и достаточно молодой тип решений. NewSQL базы данных подходят для отраслей, которые работают с критически важными данными: финансовый и банковский сектор, здравоохранение и другие. Компаниям, которым важна масштабируемость и надежность проведения транзакций.
Преимущества:
- легко масштабируется;
- высокая производительность и доступность данных.
Недостатки:
- высокие требования к аппаратным ресурсам разработчиков.
Примеры: MemSQL, VoltDB, Spanner и др.
Многомерные
Многомерные базы сочетают несколько подходов к организации данных в одну серверную систему, поэтому могут хранить, запрашивать и индексировать их из нескольких моделей.
Преимущества:
- согласованность данных между моделями;
- отказоустойчивость из-за ACID-совместимости;
- легкая интеграция новых моделей баз данных в систему;
- подходит для сложных проектов.
Недостатки:
- сложность многомерных баз данных;
- многомерная модель еще совсем молодая и не имеет завершенного вида;
- ограниченная доступность различных методов моделирования;
- не подходит для простых проектов или систем.
Пример: ArangoDB.
На что ориентироваться при выборе базы данных
Каждый год растут требования к скорости и производительности систем и сервисов, изменяются типы данных, растут объемы информации, с которыми работают организации. Эти факторы подталкивают разработчиков развивать уже существующие базы данных и создавать новые типы.
Выбор в пользу того или иного типа баз данных необходимо принимать с учетом:
- типа и сложности хранимых данных;
- взаимосвязи между данными;
- производительности операций чтения/записи и модификации структуры БД;
- опыта команды разработки;
- стадии жизненного цикла разрабатываемого продукта;
- предполагаемого объема данных;
- рода запросов при обращении к базе данных.
Managed Databases от ITGLOBAL.COM
Компании могут самостоятельно администрировать свои базы данных, но это требует много времени, денег и сил. Сэкономить ресурсы можно, если делегировать задачи облачному провайдеру. Например, специалисты ITGLOBAL.COM в рамках услуги Managed Databases берут на себя управление базами данных «под ключ», круглосуточную техническую поддержку, масштабирование без простоев и резервное копирование.
что это такое, виды, как хранятся
Автор Сергей Тимофеев На чтение 10 мин Просмотров 2.
6к.
Обновлено
Термин «база данных» (БД, database) попадается на глаза всем, кто пользуется компьютером: и инженеру-программисту, и студенту, и тому, кто просто читает новости в интернете.
БД — это хранилище информации, которую можно быстро вносить и редактировать. Например, оформленные в интернет-магазине заказы, даты, имена клиентов, цены, формулы для математических вычислений.
Базами данных управляют через специальные системы управления. Сами БД — простейшие, реляционные, NoSQL, комбинированные — строятся по разным принципам. В статье мы расскажем, для чего предназначены базы, какие они бывают, и как иметь с ними дело.
В БД указаны имена таблиц, типы данных, типы отношений между полями и ключевые поляСодержание
- Что такое База Данных
- Как работают базы данных
- Как хранится информация в БД
- Типы баз данных
- Простейшие типы баз данных
- Простые структуры данных
- Иерархические
- Сетевые
- Реляционные БД
- NoSQL базы данных
- Документные
- Колоночные
- Графовые
- «Ключ-значение»
- Комбинированные типы
- NewSQL
- Многомодельные
- Преимущество разных типов баз данных
- Популярные системы управления базами данных (СУБД)
- Как работают с базой данных: упрощенная инструкция
- Выводы
Что такое База Данных
База данных — структурированные электронные сведения.
Пользователи манипулируют ими согласно правилам моделирования данных. В визуальном представлении это выглядит как книжный шкаф с документами, которые можно передвигать, сортировать, «прореживать», дополнять новыми бумагами.
Если человек делает проект, в котором обращается к структурированному хранилищу информации — например, пишет программу для учета клиентов банка или собирает сайт — ему нужно знать, какие бывают базы данных, чтобы правильно выбрать их тип. Они различаются по свойствам и ограничениям, которые важно учитывать в работе.
Как работают базы данных
БД — это среда, которая представляет собой таблицы с информацией. Самый наглядный пример базы данных — таблицы в программе MS Excel. Их заполняют цифрами и словами вручную, составляют формулы для управления содержимым ячеек, перетаскивают это содержимое мышью для замены или копирования.
База данных выглядит как таблица и хранится в отдельном файле.
Если БД «прикреплена» к сайту, увидеть ее в виде таблицы не получится, зато получится написать в строке поиска текстовый запрос и увидеть в списке результатов соответствующую выборку.
Еще можно составить запрос на специальном языке Structured Query Language (SQL), чтобы вывести из базы интересующий массив строк.
Структура базы данных представляет собой набор таблиц, которые состоят из строк (записей) и столбцов (полей). У столбцов есть уникальные имена, типы хранимых данных (текст, число, логический тип «Да/Нет», гиперссылка и др.), списки свойств и описания.
Базы данных бывают централизованными и распределенными.
Централизованная БД хранится на одном компьютере, распределенная — на нескольких. Для локального и удаленного доступа к распределенным базам применяют системы управления базами данных (СУБД).
Если БД однопользовательская, в один момент времени с её содержимым может работать один человек, если многопользовательская — несколько человек одновременно манипулируют данными.
БД в программе MS Excel — набор таблиц с уникальными номерами строк и столбцовТипы баз данных
Базы данных бывают простейшими, реляционными, NoSQL и комбинированными.
Простейшие типы баз данных
Эту группу делят на простые структуры данных, иерархические и сетевые БД.
Простые структуры данных
Самый простой способ хранить информацию — записать ее в текстовый файл. Если информации немного, этот вариант вполне подходит. Поля разделяют запятой, точкой с запятой, двоеточием или пробелом.
У текстовых файлов есть такие проблемы:
- ограничения по типу и уровню сложности данных;
- сложности с установкой связи между компонентами;
- невозможность параллельной работы с информацией.
Из-за этих проблем текстовые файлы используют при небольших требованиях к чтению и записи и в случаях, когда нет возможности писать запросы в сторонних программах.
Иерархические
Такие базы данных выглядят как деревья. «Дерево» начинается с «родителя», а от него тянутся связи-ветки к «потомкам». «Родитель» всегда один, а «потомков» может быть сколько угодно. Такого рода отношения называют «один ко многим».
Для связи элементов иерархической базы данных применяют физические указатели. Самый близкий к пользователю пример — файловая система компьютера.
Проблема иерархической базы данных — невозможность создавать отношения «многие к многим» между объектами.
Пример БД с отношениями «один ко многим»Сетевые
Сетевая БД — это иерархическая база данных с отношениями «многие ко многим». То есть, не дерево, а граф. Для доступа к информации в сетевой базе применяют те же шаблоны, что и в работе с иерархической БД.
Реляционные БД
Такие базы данных выглядят как связанные таблицы со структурированной информацией. Для составления выборки из реляционной БД используют язык запросов SQL. Схема такой базы определяется до внесения данных.
Столбцам присваивают уникальные имена и определяют тип хранимой информации. Еще у каждой таблицы есть специальное поле «внешний ключ». Это поле хранит ссылки на столбцы в соседних таблицах с информацией. Благодаря внешнему ключу столбцы и таблицы соединяются по принципу «многие ко многим».
Реляционные базы данных — высокоорганизованные и гибкие. Они подходят для хранения разных типов информации в разных приложениях: на сайтах, в десктопных программах.
В реляционной базе таблицы с информацией связаны между собойNoSQL базы данных
Реляционные БД хранят информацию разбитой по колонкам и столбцам. Чтобы сделать выборку данных, составляют SQL-запросы. В случае с NoSQL-базами запросы не пишут: такая база данных может содержать информацию в виде записей в формате JSON (JavaScript Object Notation), изображений или текста. Для доступа к этим объектам используют другие методы.
NoSQL БД бывают документными, колоночными, графовыми и типа «ключ-значение».
Документные
Документные БД, или архивы документов, хранят информацию в структурированных форматах: JSON, BSON или XML. Они не предписывают конкретные форматы и могут содержать документы с разной структурой. Пользователь вправе поменять свойства данных, когда вздумается, и это не скажется на структуре БД или самой записанной информации.
Документные базы данных применяют там, где нужно занимать параллельными вычислениями и манипулировать большим объемом информации.
Колоночные
Эти БД сохраняют информацию столбец за столбцом. Информация в каждом из столбцов однородная, поэтому хорошо сжимается.
Колоночные БД быстро обрабатывают запросы к подмножеству столбцов, потому что считывают конкретные столбцы, а не все строки подряд, как это происходит с реляционными БД. Из-за такой особенности их прикрепляют к приложениям, от которых требуется высокая скорость обработки информации.
В колоночной БД данные и метаданные записи хранятся под общим идентификаторомГрафовые
Они могут состоять из узлов, которые отображают объекты, и взаимоотношений между этими объектами. Каждый объект может быть связан с любым количеством других объектов Примеры графовой БД — социальные сети и wiki базы знаний.
Графовые БД явно показывают связи между типами данных и не предполагают пошаговый обход для доступа к тому или иному элементу.
«Ключ-значение»
Пользователь запрашивает ключ, программа выдает значение ключа: JSON-объект, изображение или текст. БД «ключ-значение» лишены жестких схем взаимоотношений между данными, поэтому подходят для одновременного хранения разной информации. Если программист выбирает такую БД, он берет на себя ответственность за присвоение имен ключам и за соответствие значению ключа типу или формату.
Комбинированные типы
Комбинированные БД делят на NewSQL и многомодельные. Принципы их устройства различаются, но могут быть объединены для решения проблем, связанных со специфическими ограничениями SQL и NoSQL баз.
NewSQL
Устроены как реляционные БД, но гораздо лучше масштабируются по горизонтали. У NoSQL-баз они выигрывают по согласованности. Результат — баланс согласованности и простоты доступа.
NewSQL базы обладают высокой производительностью и репликацией. Они не самые гибкие, требуют большого запаса вычислительной мощности и специальных знаний для манипулирования хранимой информацией.
Многомодельные
Соединяют плюсы разных типов баз данных. Например, пользователи получают доступ к информации, записанной в разные базы. Для доступа к ней они пишут один запрос. Еще пользователи могут менять информацию сразу в нескольких базах, и эти операции будут согласованными.
Многомодельные базы снижают нагрузку на СУБД, быстро и просто распределяют хранимую информацию, дают пользователям непрерывный доступ, масштабируются по горизонтали.
Преимущество разных типов баз данных
При разработке программ обычно пользуются реляционными и документными БД.
Реляционные базы:
- устроены просто, подходят для хранения 9 из 10 типов данных;
- выдают выборки в ответ на SQL-запросы — простые и знакомые каждому разработчику;
- позволяют обновить одну строку и автоматически обновляют все связанные с ней строки;
- защищены от ошибок при сбоях, так как «пропускают» все действия пользователя или не пропускают ни одного.
Документные базы:
- хранят объекты с разной структурой — в том числе, объекты из объектно-ориентированных программ, перечни, словари;
- поддерживают параллельность и быстро отвечают на запросы, потому что строки в них независимы друг от друга;
- поддерживают горизонтальное масштабирование — то есть, добавление компьютеров и распределение архивов между ними.
Популярные системы управления базами данных (СУБД)
СУБД — программа для управления информацией, которая хранится в базе данных. Эти программы предназначены для работы с реляционными и объектно-реляционными БД с использованием языка запросов SQL. Запросы предназначены для определения данных, управления и манипулирования ими. Самые распространенные СУБД — MySQL, PostgreSQL, SQLite и Oracle.
MySQL — самая простая и быстрая многопользовательская СУБД, способная обрабатывать таблицы с 50+ млн. строк. Система доступна в текстовом и графическом режимах. Последний удобен для тех, кто плохо знает язык запросов SQL.
PostgreSQL — лишена ограничений по размеру БД. Обеспечивает надежность транзакций, легко масштабируется, подробно документирована разработчиками.
SQLite — компактная и быстрая СУБД, которая позволяет хранить всю информацию в одном файле.
Oracle — стабильная система, которая быстро и полноценно восстанавливается после сбоев.
Она безопасная, надежно защищает хранимую информацию.
Как работают с базой данных: упрощенная инструкция
- Формируют новые таблицы, чтобы задать структуру. На начальном этапе определяют поля, из которых состоит каждая строка таблицы, и задают им формат. Если в базе данных будет несколько таблиц со связями «многие ко многим», задают еще и внешние ключи. Формирование структуры и ввод данных — не связанные друг с другом понятия. Сначала составляют структуру, потом вписывают в таблицу все нужное.
- Заполняют таблицы информацией. Это делают вручную или пишут программный код, чтобы автоматически разнести по строкам большой объем информации.
- Обрабатывают информацию в таблицах. Обрабатывать можно с помощью запросов или программ. Главное — составить «инструкцию» для отбора записей. Когда компьютер обработает запрос, он выдаст таблицу с временным набором информации. Этот набор можно отправить в отчет или выстроить в виде формы.
- Выводят информацию на экран и принтер. Отсортированные запросом данные распечатывают на принтере, прикрепляют к электронному письму, выдают пользователю сайта или программы.
Выводы
Что такое база данных? Определение, типы, примеры
следующий → ← предыдущая Что такое данные?Данные — это набор отдельных небольших единиц информации. Его можно использовать в различных формах, таких как текст, числа, мультимедиа, байты и т. д. Его можно хранить на листах бумаги или в электронной памяти и т. д. Слово «данные» произошло от слова «датум», что означает «единая часть информации». Это множественное число слова datum. В вычислительной технике данные — это информация, которая может быть переведена в форму для эффективного перемещения и обработки. Что такое база данных?База данных представляет собой организованный набор данных, так что к ним можно легко получить доступ и управлять ими. Вы можете организовать данные в таблицы, строки, столбцы и проиндексировать их, чтобы упростить поиск нужной информации. Обработчики базы данных создают базу данных таким образом, что только один набор программного обеспечения обеспечивает доступ к данным для всех пользователей. Основная цель базы данных состоит в том, чтобы оперировать большим объемом информации путем хранения, извлечения и управления данными. В настоящее время во всемирной паутине существует множество динамических веб-сайтов , управление которыми осуществляется через базы данных. Например, модель, проверяющая наличие номеров в гостинице. Это пример динамического веб-сайта, использующего базу данных. Доступно множество баз данных , таких как MySQL, Sybase, Oracle, MongoDB, Informix, PostgreSQL, SQL Server и т. Современные базы данных управляются системой управления базами данных (СУБД). SQL или язык структурированных запросов используется для работы с данными, хранящимися в базе данных. SQL зависит от реляционной алгебры и реляционного исчисления кортежей. Цилиндрическая структура используется для отображения образа базы данных. Эволюция баз данныхБаза данных завершила более чем 50-летний путь эволюции от системы с плоскими файлами к реляционным и объектно-реляционным системам. Он прошел через несколько поколений. ЭволюцияФайловыйВ 1968 году была введена файловая база данных. В файловых базах данных данные хранились в плоском файле. Хотя у файлов есть много преимуществ, есть несколько ограничений. Одним из основных преимуществ является то, что файловая система имеет различные методы доступа, например, последовательный, индексированный и случайный. Требуется обширное программирование на языке третьего поколения, таком как COBOL, BASIC. Иерархическая модель данных1968-1980 годы были эпохой иерархической базы данных. Выдающаяся иерархическая модель базы данных была первой СУБД IBM. Она называлась IMS (система управления информацией). В этой модели файлы связаны родительским/дочерним образом. На приведенной ниже диаграмме представлена иерархическая модель данных. Маленький круг представляет объекты. Как и файловая система, эта модель также имела некоторые ограничения, такие как сложная реализация, отсутствие структурной независимости, неспособность легко обрабатывать отношения «многие-многие» и т. д. Сетевая модель данныхЧарльз Бахман разработал первую СУБД в Honeywell под названием Integrated Data Store (IDS). Он был разработан в начале 1960-х годов, но стандартизирован в 1971 году группой CODASYL (Конференция по языкам систем данных). В этой модели файлы связаны как владельцы и члены, как и в общей сетевой модели. Сетевая модель данных идентифицировала следующие компоненты:
Эта модель также имела некоторые ограничения, такие как сложность системы и сложность проектирования и обслуживания. Реляционная база данных1970 — настоящее время: Это эпоха реляционных баз данных и управления базами данных. В 1970 году реляционная модель была предложена Э. Ф. Коддом. Модель реляционной базы данных имеет два основных термина: экземпляр и схема. Экземпляр представляет собой таблицу со строками или столбцами Схема определяет структуру, такую как имя отношения, тип каждого столбца и имя. В этой модели используются некоторые математические концепции, такие как теория множеств и логика предикатов. Первое приложение для работы с базами данных в Интернете было создано в 1995 году. В эпоху реляционных баз данных было введено гораздо больше моделей, таких как объектно-ориентированная модель, объектно-реляционная модель и т. д. Облачная база данныхОблачная база данныхпозволяет хранить, управлять и извлекать структурированные и неструктурированные данные через облачную платформу. Эти данные доступны через Интернет. Облачные базы данных также называют базой данных как услугой (DBaaS), поскольку они предлагаются как управляемая услуга. Некоторые лучшие облачные варианты:
Преимущества облачной базы данных Снижение затрат Как правило, компании-провайдеру не нужно вкладывать средства в базы данных. Он может обслуживать и поддерживать один или несколько центров обработки данных. Автоматизированный Облачные базы данныхобогащены различными автоматизированными процессами, такими как восстановление, отработка отказа и автоматическое масштабирование. Повышенная доступность Вы можете получить доступ к своей облачной базе данных из любого места и в любое время. Все, что вам нужно, это просто подключение к Интернету. База данных NoSQLБаза данных NoSQL — это подход к разработке таких баз данных, которые могут поддерживать широкий спектр моделей данных. NoSQL означает «не только SQL». Это альтернатива традиционным реляционным базам данных, в которых данные размещаются в таблицах, а схема данных идеально разрабатывается до создания базы данных. Базы данныхNoSQL полезны для большого набора распределенных данных. Некоторые примеры системы баз данных NoSQL с их категорией:
Преимущество NoSQLВысокая масштабируемость Благодаря масштабируемости NoSQL может обрабатывать большие объемы данных. Высокая доступность NoSQL поддерживает автоматическую репликацию. Автоматическая репликация делает его высокодоступным, поскольку в случае любого сбоя данные реплицируются в предыдущее согласованное состояние. Недостаток NoSQLОткрытый код NoSQL — это база данных с открытым исходным кодом, поэтому для NoSQL пока нет надежного стандарта. Проблема управления Управление данными в NoSQL намного сложнее, чем в реляционных базах данных. Это очень сложно установить и еще более беспокойно управлять ежедневно. Графический интерфейс недоступен Инструменты с графическим интерфейсомдля базы данных NoSQL не так легко доступны на рынке. Резервное копирование Резервное копирование — большое слабое место для баз данных NoSQL. Объектно-ориентированные базы данныхОбъектно-ориентированные базы данных содержат данные в виде объектов и классов. Объекты — это сущности реального мира, а типы — это коллекции объектов. Объектно-ориентированная база данных представляет собой комбинацию функций реляционной модели с объектно-ориентированными принципами. Это альтернативная реализация реляционной модели. Объектно-ориентированные базы данных содержат правила объектно-ориентированного программирования. Объектно-ориентированная система управления базами данных представляет собой гибридное приложение. Объектно-ориентированная модель базы данных содержит следующие свойства. Свойства объектно-ориентированного программирования
Свойства реляционной базы данных
Графические базы данных База данных графа — это база данных NoSQL. Базы данных графов удобны для поиска взаимосвязей между данными, поскольку они подчеркивают взаимосвязь между релевантными данными. Базы данных Graph очень полезны, когда база данных содержит сложные отношения и динамическую схему. Он в основном используется в управлении цепочкой поставок , определяя источник IP-телефонии . СУБД (система управления базами данных)Система управления базой данных — это программное обеспечение, которое используется для хранения и извлечения базы данных. Например, Oracle, MySQL и т. д.; это некоторые популярные инструменты СУБД.
Преимущество СУБДРезервирование управления Он хранит все данные в одном файле базы данных, поэтому он может контролировать избыточность данных. Обмен данными Авторизованный пользователь может обмениваться данными между несколькими пользователями. Резервное копирование Обеспечивает резервное копирование и подсистему восстановления. Эта система восстановления автоматически создает данные после сбоя системы и восстанавливает данные при необходимости. Несколько пользовательских интерфейсов Предоставляет различные типы пользовательских интерфейсов, такие как графический интерфейс, интерфейсы приложений. Недостаток СУБДРазмер Занимает много места на диске и памяти для эффективной работы. Стоимость СУБД требует высокоскоростного процессора данных и большего объема памяти для запуска программного обеспечения СУБД, поэтому она является дорогостоящей. Сложность СУБДсоздает дополнительные сложности и требования. РСУБД (система управления реляционными базами данных)Слово РСУБД обозначается как «система управления реляционными базами данных». Он представлен в виде таблицы, содержащей строки и столбцы. РСУБД основана на реляционной модели; он был введен Э. Ф. Коддом. Реляционная база данных содержит следующие компоненты:
РСУБД — это табличная СУБД, обеспечивающая безопасность, целостность, точность и непротиворечивость данных. Следующая темаТипы баз данных ← предыдущая следующий → |
Данные взаимозаменяемы.
д.
Если объем данных растет, база данных NoSQL масштабирует ее для эффективной обработки этих данных.
Некоторые базы данных, такие как MongoDB, не имеют эффективных подходов к резервному копированию данных.
Это графическое представление данных. Он содержит узлы и ребра. Узел представляет сущность, а каждое ребро представляет отношение между двумя ребрами. Каждый узел в базе данных графа представляет собой уникальный идентификатор.
д.
Что такое база данных? (Определение, типы, компоненты)
База данных — это просто структурированный и систематический способ хранения информации, к которой можно обращаться, анализировать, преобразовывать, обновлять и перемещать (в другие базы данных).
Чтобы начать понимать базы данных, рассмотрите блокнот Excel или таблицу Google. Электронные таблицы, подобные этим, являются базовой формой таблицы. Базы данных почти всегда организованы в виде таблиц, и в этих таблицах есть строки и столбцы. Итак, подумайте о простой базе данных как о наборе электронных таблиц (или таблиц), объединенных систематическим образом.
Базы данных хранятся на серверах либо локально в офисе организации, либо за пределами организации в центре обработки данных (или даже в их облачной инфраструктуре). Базы данных бывают разных форматов, чтобы делать разные вещи с разными типами данных.
Для чего используются базы данных?
- Эффективное хранение данных
- Обеспечение плавных онлайн-транзакций
- Быстрое обновление информации
- Упрощение анализа данных
Связанные материалы от встроенных экспертов Базы данных Python 101: Как выбрать библиотеку баз данных
Почему мы используем базы данных?
Компьютеризированные базы данных были впервые представлены миру в 1960-х годах и с тех пор стали основой для продуктов, анализа, бизнес-процессов и многого другого. Многие сервисы, которыми вы пользуетесь каждый день (банковские услуги, социальные сети, покупки, электронная почта), построены на основе баз данных.
Мы используем базы данных и полагаемся на них по многим причинам.
Базы данных эффективно хранят данные
Мы используем базы данных, потому что они являются чрезвычайно эффективным способом хранения огромных объемов данных и информации. Базы данных по всему миру хранят все, от транзакций по вашей кредитной карте до каждого клика, который вы делаете в одной из своих учетных записей в социальных сетях.
Учитывая, что на планете почти восемь миллиардов человек, это много данных.
Базы данных обеспечивают плавные транзакции
Базы данных обеспечивают доступ к различным службам, которые, в свою очередь, позволяют вам получать доступ к своим учетным записям и выполнять транзакции в Интернете. Например, страница входа в ваш банк проверит базу данных, чтобы выяснить, правильно ли вы ввели пароль и имя пользователя. Ваш любимый интернет-магазин пингует базу данных вашей кредитной карты, чтобы получить средства, необходимые для покупки того Snuggie, на который вы присматривались.
Базы данных позволяют быстро обновлять информацию
Базы данных позволяют легко обновлять информацию на регулярной основе. Добавление видео в вашу учетную запись TikTok, непосредственное перечисление вашей зарплаты на банковский счет или покупка билета на самолет для вашего следующего отпуска — все это обновления вносятся в базу данных и отображаются вам почти мгновенно.
Базы данных упрощают анализ данных
Базы данных значительно упрощают исследования и анализ данных, поскольку они представляют собой хорошо структурированные области хранения данных и информации. Это означает, что предприятия и организации могут легко анализировать базы данных, если они знают, как устроена база данных. Общие структуры (например, форматы таблиц, структуры ячеек, такие как поля даты или валюты) и распространенные языки запросов к базе данных (например, SQL) делают анализ базы данных простым и эффективным.
Что такое система управления базами данных?
Система управления базами данных (СУБД) — это программный пакет, который мы используем для создания баз данных и управления ими. Другими словами, СУБД позволяет пользователям реально взаимодействовать с базой данных. Другими словами, СУБД — это пользовательский интерфейс (UI), который позволяет нам получать доступ, добавлять, изменять и удалять контент из базы данных.
Существует несколько типов систем управления базами данных, включая отношения, нереляционные и иерархические.
3 типа баз данных
Существует много типов баз данных, и некоторые из них являются ответвлениями основных типов баз данных, поэтому мы можем считать, что все базы данных попадают в одну из трех больших групп.
1. Иерархические базы данных
Иерархические базы данных были самой ранней формой баз данных. Вы можете думать об этих базах данных как об упрощенном генеалогическом древе. Существует единственный родительский объект (например, таблица), под которым находятся дочерние объекты (или таблицы). Родитель может иметь один или несколько дочерних объектов, но дочерний объект имеет только одного родителя. Преимущество этих баз данных в том, что они невероятно быстры и эффективны, а также существует четкая многопоточная связь между одним объектом и другим. Недостатком иерархических баз данных является то, что они очень жесткие и сильно структурированные.
2. Реляционные базы данных
Реляционные базы данных, пожалуй, самый популярный тип баз данных. Реляционные базы данных настроены на соединение своих объектов (например, таблиц) друг с другом с помощью ключей. Например, может быть одна таблица с информацией о пользователе (имя, имя пользователя, дата рождения, номер клиента) и другая таблица с информацией о покупке (номер клиента, приобретенный товар, уплаченная цена). В этом примере ключом, создающим связь между таблицами, является номер клиента.
3. Нереляционные базы данных
Нереляционные базы данных были изобретены позже, чем реляционные и иерархические базы данных, в ответ на растущую сложность веб-приложений. Нереляционные базы данных — это любые базы данных, не использующие реляционную модель. Вы также можете увидеть, что они называются базами данных NoSQL . Нереляционные базы данных хранят данные различными способами, такими как неструктурированные данные, формат структурированного документа или в виде графика.
Реляционные базы данных основаны на жесткой структуре, тогда как нереляционные базы данных более гибкие.
Подробнее о реляционных и нереляционных базах данныхSQL и NoSQL: что выбрать?
Что такое компоненты базы данных?
Компоненты базы данных незначительно различаются в зависимости от того, является ли база данных иерархической, реляционной или нереляционной. Однако вот список компонентов базы данных, которые вы можете ожидать от любой базы данных.
Схема
Схема базы данных — это, по сути, структура базы данных. Схема разрабатывается на ранних концептуальных этапах построения базы данных. Это также ценный источник текущей информации для тех, кто хочет понять структуру базы данных.
Ограничения и правила
Базы данных используют ограничения, чтобы определить, какие типы таблиц могут (и не могут) храниться и какие типы данных могут находиться, например, в столбцах или строках таблиц базы данных.
Эти ограничения важны, потому что они гарантируют, что данные структурированы, менее подвержены повреждению несанкционированными структурами данных и что база данных регулируется, чтобы пользователи знали, чего ожидать. Эти ограничения также являются причиной того, что базы данных считаются жесткими.
Метаданные
Метаданные — это, по сути, данные о данных. У каждой базы данных или объекта есть метаданные, которые считывает программное обеспечение базы данных, чтобы понять, что находится в базе данных. Вы можете думать о метаданных как о структуре схемы базы данных и ограничениях, объединенных вместе, чтобы машина знала, что это за база данных и какие действия (или не могут) выполняться в базе данных.
Язык запросов
Каждая база данных может быть запрошена. В этом случае «запрошенный» означает, что люди или службы могут получить доступ к базе данных. Этот запрос выполняется с помощью определенного языка или фрагмента кода. Наиболее распространенным языком запросов является SQL (язык структурированных запросов), но есть также много других языков и даже вариантов SQL, таких как MySQL, Presto и Hive.