Система управления базами данных используется для: Что такое СУБД? Наиболее популярные СУБД

Что такое базы данных? — Что такое база данных? | Microsoft Azure

Определения, типы и примеры баз данных

Что такое базы данных?

В самом широком определении база данных — это любой набор взаимосвязанной информации. Когда вы пишете список покупок на листе бумаги, вы создаете небольшой аналог базы данных. Но каково определение базы данных в информатике? В этом контексте база данных представляет собой информацию, которая хранится в виде данных в компьютерной системе, наподобие перечня товаров в местном продуктовом магазине.

Для чего используются базы данных?

Базы данных используются для хранения и упорядочения данных, чтобы упростить управление ими и доступ к ним. Так как набор таких данных растет и работа с ними усложняется, становится гораздо труднее организовать их, а также обеспечить их доступность и безопасность. Для этого используются системы управления базами данных (СУБД), которые включают в себя слой средств управления базами данных.

Что такое данные?

Данные — это любая записываемая и хранимая информация об отдельном человеке, месте, предмете или объекте — это называется сущностью, — а также атрибуты этой сущности.

Например, если вы собираете и сохраняете информацию о местных ресторанах, каждый такой ресторан является одной сущностью, а его название, адрес и рабочие часы представляют собой атрибуты этой сущности. Вся информация, которую вы собираете и сохраняете о любимых ресторанах, — это данные.

Типы баз данных

В целом типы баз данных делятся на реляционные и нереляционные. Реляционные базы данных хорошо структурированы и поддерживают язык SQL (Structured Query Language). Нереляционные базы данных отличаются большим разнообразием и поддерживают различные структуры данных. Так как многие нереляционные базы данных не используют язык SQL, их часто называют базами данных NoSQL.

Типы структур данных

Структуры таблиц — это структуры реляционных баз данных, в которых данные упорядочены в строки и столбцы, где строки содержат данные о сущности, а столбцы — атрибуты сущностей. В широких таблицах или хранилищах широких столбцов используются разреженные столбцы с пустыми атрибутами, что позволяет значительно увеличить общее количество столбцов в таблице. Так как некоторые области являются пустыми, широкие таблицы — это пример нереляционной структуры данных.

В линейных структурах элементы объединяются в последовательность.

Массив

Связанный список

Двоичное дерево

В древовидных структурах элементы базы данных упорядочены в виде иерархической базы данных узлов со связями »родительский элемент — дочерний элемент», которые исходят от одного корневого узла.

Граф

В графовой структуре элементы базы данных упорядочены в виде неиерархической сети узлов со сложными связями между ними.

Хэш-таблица

В структурах на основе хэша ключи сопоставляются со значениями с помощью хэш-функций, которые связывают соответствующие данные, назначая индексы хэш-таблицам.

Документоориентированные базы данных

В документоориентированной базе данных большие объемы информации об одной сущности объединены в один объект (документ), отделенный от других объектов. Объекты необязательно должны быть сопоставлены друг с другом. Это позволяет изменить один такой объект, не затрагивая другие.

Реляционные базы данных

В реляционной базе данных (наиболее распространенный тип) данные упорядочены в таблицы, содержащие сведения о каждой сущности и представляющие предварительно определенные категории в виде строк и столбцов. Эти структурированные данные являются эффективными и гибкими в контексте доступа.

Примеры реляционных баз данных: SQL Server, Azure SQL, MySQL, PostgreSQL и MariaDB.

Нереляционные базы данных

В нереляционных базах данных хранятся неструктурированные или полуструктурированные данные. В них не используются таблицы со столбцами и строками, как в реляционных базах данных. Вместо этого используется модель хранилища, оптимизированная в соответствии с конкретными требованиями типов хранимых данных. Нереляционные базы данных позволяют быстро обращаться к большим наборам распределенных данных, обновлять их и анализировать.

Примеры нереляционных баз данных: MongoDB, Azure Cosmos DB, DocumentDB, Cassandra, Couchbase, HBase, Redis и Neo4j.

Некоторые нереляционные базы данных называют базами данных NoSQL. Термин NoSQL применяется к хранилищам данных, которые не используют SQL или используют не только SQL для запросов. Вместо этого базы данных NoSQL используют другие языки и конструкции для запроса данных. Многие базы данных NoSQL поддерживают SQL-совместимые запросы, но способ их выполнения обычно отличается от используемого традиционной реляционной базой данных для такого же SQL-запроса.

Для одного из типов нереляционной базы данных — базы данных объектов — используется объектно-ориентированное программирование. Объекты кодируются с данными о состоянии (фактические данные), которые хранятся в поле или переменной, и поведении, которые можно отобразить с помощью метода или функции. Объекты могут храниться в постоянном хранилище, а также считываться и сопоставляться напрямую без использования API или какого-либо средства. Это обеспечивает более быстрый доступ к данным и более высокую производительность. При этом базы данных объектов не так популярны, как другие типы баз данных, и их обслуживание может оказаться сложной задачей.

Выполняющиеся в памяти базы данных и кэши

Все данные в выполняющихся в памяти базах данных хранятся на оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ). При отправке запроса к такой базе данных или ее обновлении вы осуществляете доступ к основной памяти напрямую. При этом диск не задействуется. Данные загружаются быстро, так как доступ к основной памяти (которая расположена рядом с процессором на системной плате) осуществляется гораздо быстрее, чем доступ к диску.

Выполняющиеся в памяти базы данных обычно используются для хранения копий часто используемых сведений, таких как данные о цене или наличии товара. Такой процесс называется кэшированием. Копия кэшируемых данных сохраняется во временном расположении, поэтому они загружаются быстрее при следующем запросе. Узнайте больше о кэшировании.

Примеры баз данных

Базы данных могут показаться чем-то загадочным, но большинство из нас взаимодействуют с ними каждый день. Вот некоторые распространенные примеры реляционных баз данных, баз данных NoSQL и выполняющихся в памяти баз данных:

Финансовые транзакции

Банки используют базы данных для отслеживания транзакций клиентов — от запросов данных о балансе до перевода средств между счетами. Эти транзакции должны выполняться практически мгновенно, а данные из огромных объемов транзакций всегда должны быть актуальными. Поэтому банки используют веб-системы обработки транзакций, созданные на основе реляционных баз данных, которые могут обрабатывать большое количество запросов от клиентов, а также обеспечить частое изменение данных из транзакций и малое время отклика.

Каталоги для электронной коммерции

Если у вас есть веб-сайт электронной коммерции, каталог продуктов будет содержать отдельные продукты со своим набором атрибутов. В документоориентированной базе данных, например нереляционной базе данных, используются отдельные документы для описания всех атрибутов одного продукта. Вы можете изменять атрибуты в документе, не затрагивая другие продукты. Выполняющиеся в памяти базы данных обычно используются для кэширования часто используемых данных электронной коммерции, например данных о наличии товара и его цене, чтобы ускорить получение данных и снизить нагрузку на базу данных.

Социальные сети

При присоединении к социальным сетям ваша информация добавляется в нереляционную базу данных всех пользователей этой сети. Когда вы общаетесь с другими пользователями этой сети, вы становитесь частью графа социальной сети. Поэтому вы можете видеть отфильтрованный список друзей и рабочих контактов, а также находить новых людей, связанных с этими друзьями и контактами.

Персонализированные результаты поиска

Нереляционные базы данных используются для персонализации в сети. Этот процесс стал настолько распространенным, что вы можете даже не замечать его. При бронировании авиабилета на туристическом веб-сайте вам также будут предлагаться варианты для бронирования отелей и аренды автомобилей. База данных веб-сайта содержит огромный объем неструктурированной информации (сведения о перелете, предпочтения в путешествиях, данные о предыдущем бронировании отелей и аренды автомобилей), которая используется для предоставления персонализированных предложений, чтобы сэкономить ваше время и деньги, а также минимизировать усилия. Выполняющиеся в памяти базы данных точно так же используются как хранилище данных сеансов для эффективного хранения временных данных пользователей, таких как параметры поиска или данные корзины, при использовании приложения.

Бизнес-аналитика

Если организациям нужно получить полезные сведения из собственных данных, для управления аналитикой они могут использовать реляционные базы данных. Например, служба технической поддержки может отслеживать проблемы клиентов по различным характеристикам, включая тип проблемы, время решения проблемы и качество обслуживания клиентов.

В реляционной базе данных, использующей структуру таблицы, данные о проблемах клиентов будут одновременно упорядочиваться только по двумя измерениям. Но в аналитической веб-системе обработки специалисты службы поддержки могут одновременно просматривать несколько таблиц, что позволяет реализовать многомерный анализ для быстрой обработки больших объемов данных.

Системы управления базами данных

Для управления данными администраторы баз данных используют системы управления базами данных (СУБД), особенно при работе с большими данными. Большие данные — это огромные объемы структурированных и неструктурированных данных, которые система часто получает в реальном или почти реальном времени. СУБД также помогает управлять данными, которые используются в нескольких приложениях, или данными, находящимися в нескольких расположениях.

Разные системы управления базами данных предлагают разные уровни организации, масштабируемости и применения. При выборе СУБД учитывается не только тип упорядочиваемых данных и способ доступа к ним, но и место расположения данных, тип архитектуры базы данных и способ масштабирования.

Где расположены ваши данных: в облаке, локально или в обеих средах?

В локальных базах данных данные размещаются на частном оборудовании на месте (часто называется частным облаком). Чтобы увеличить объем данных, администраторы баз данных должны убедиться, что на локальных серверах достаточно свободного места, или же расширить инфраструктуру, добавив оборудование для создания нужного пространства.

В облачных базах данных структурированные или неструктурированные данные расположены на частной, общедоступной или гибридной платформе облачных вычислений (т. е. на платформе, объединяющей частное и общедоступное облачное хранилище). Так как облачные базы данных предназначены для виртуализованной среды, они обеспечивают высокий уровень масштабируемости и доступности. Они также помогают снизить затраты, так как вам не нужно покупать много оборудования и вы будете платить только за используемое хранилище.

Ваша база данных имеет централизованную, распределенную или федеративную архитектуру?

В централизованной базе данных все данные находятся в одной системе. Эта единая система — точка доступа для всех пользователей.

Распределенная база данных может охватывать реляционные и нереляционные базы данных. В распределенных базах данных данные хранятся в нескольких физических расположениях — на нескольких локальных компьютерах или в сети взаимосвязанных компьютеров.

В федеративной базе данных несколько отдельных баз данных, работающих на независимых серверах, объединены в один большой объект. Блокчейн — это один из видов федеративной базы данных для безопасного управления реестрами финансовых операций и другими записями транзакций.

Какое масштабирование вы будете использовать при увеличении объема данных: вертикальное или горизонтальное?

Вертикальное увеличение (или уменьшение) масштаба — это процесс добавления ресурсов (например, памяти или более мощных ЦП) для существующего сервера.

Горизонтальное увеличение (или уменьшение) масштаба реализуется путем добавления (удаления) компьютеров в пуле ресурсов.

В отличие от вертикального масштабирования, горизонтальное масштабирование позволяет продлить жизненный цикл существующего оборудования, выполнить модернизацию без привязки к поставщику, сократить затраты и создать долгосрочные перспективы в контексте гибкости.

Базы данных Azure

Упростите операции с данными, используя полностью управляемые базы данных, которые позволяют автоматизировать возможности масштабирования, управления доступом и защиты. Доступны реляционные базы данных, базы данных NoSQL и выполняющиеся в памяти базы данных, которые работают на основе защищаемых ядер и ядер с открытым кодом.

Знакомство с семейством баз данных Azure SQL

Объедините все решения SQL в портфель без ущерба для совместимости. Переносите, модернизируйте и развертывайте приложения удобным для вас способом из пограничной среды в облако с помощью знакомой технологии SQL Server.

Уверенное масштабирование с использованием Базы данных Azure для PostgreSQL

База данных Azure для PostgreSQL позволяет быстро и уверенно масштабировать рабочую нагрузку, обеспечивая высокий уровень доступности, оптимизацию производительности на основе ИИ и повышенный уровень защиты базы данных.

Подробнее об Azure PostgreSQL

Создание высокопроизводительных приложений с использованием Azure Cosmos DB

Azure Cosmos DB — это полностью управляемая база данных NoSQL с открытыми API и гарантированной скоростью для любого масштаба.

Подробнее об Azure Cosmos DB

Эффективная обработка больших объемов трафика с помощью Кэша Azure для Redis

Кэш Azure для Redis позволяет одновременно и практически мгновенно обрабатывать запросы тысяч пользователей, добавляя слой быстрого кэширования в архитектуру приложения.

Подробнее о Кэше Azure для Redis

Начните создавать приложения с Azure

Попробуйте службы облачных вычислений Azure бесплатно в течение 30 дней или начните работу с оплатой по мере использования. Никаких предварительных обязательств — вы можете отменить подписку в любое время.

Попробовать Azure бесплатно Обзор оплаты только сделанных звонков

отечественная система управления базами данных (СУБД)

СУБД Jatoba зарегистрирована в реестре российских программ для электронно-вычислительных машин и баз данных и получила сертификат ФСТЭК России

Посмотреть сертификаты

Дополнительные функции СУБД Jatoba

Хранение пространственных, географических и геометрических данных, поддержка запросов к ним и управления ими

Увеличенная синтаксическая совместимость с распространенным PL/SQL Oracle

Протоколирование команд манипулирования данными (DML/DDL)

СУБД Jatoba была протестирована программными продуктами многих крупных производителей

Чтобы посмотреть сертификат — кликните по логотипу компании.

Функциональные возможности СУБД Jatoba

Общие

• журналирование – механизм протоколирования всех транзакций позволяет восстановить систему после возможных сбоев.
• Point-in-time recovery (PITR) – возможность восстановления БД на любой момент в прошлом;
• наличие планировщика запросов, выполняющего оценку требуемых для выполнения запроса ресурсов и предоставляющего возможность пользователю отлаживать запросы и настраивать планы выполнения;
• поддержка права доступа к объектам системы на основе системы привилегий. Владелец объекта или Суперпользователь может как разрешать доступ, так и отменять;
• поддержка транзакций, обеспечивающих атомарность, согласованность, изолированность, долговечность.

Безопасность

JDV – модуль, который ограничивает суперпользователя в его правах и распределяет функционал по другим ролям (сотрудникам ИБ):

• Ограничивает доступ пользователей, в том числе суперпользователя, к выбранным таблицам.
• Передает функционал работы с учетными записями (УЗ) от суперпользователя и любых других ролей – специальному пользователю, для эксклюзивного управления УЗ.
• Позволяет журналировать и гибко настраивать аудит попыток доступа к запрещенным объектам.

JCS – модуль сокрытия данных на уровне файловой системы. Модуль встраивается в процесс записи данных на диск и в момент записи шифрует информацию, тем самым передавая на диск уже зашифрованные данные.

Аналогичный процесс происходит и при чтении данных: зашифрованные данные с диска дешифруются модулем и передаются в СУБД. Для пользователя внутри базы данных (БД) это происходит незаметно, но если злоумышленник украдет файл, то данные в нем будут недоступны.

Datasafe – утилита с WEB UI дляконтроля ряда аспектов СУБД:

• Контролирует привилегии и атрибуты, выданные ролям БД.
• Просматривает журналы БД с возможностью фильтрации исортировки.

Отказоустойчивость

Реализация отказоустойчивого резервирования (Master / Standby).
Поддержка создания полной и инкрементальной резервной копии БД (backup). Реализация резервной копии отдельных таблиц БД (dump).

Jadog – модуль обеспечения отказоустойчивости кластера:

• Непрерывно анализирует состояние всех узлов кластера и автоматически управляет переключением ролей узлов в случаях аварийных ситуаций.
• Реализует автоматическое переключение подчиненного сервера в режим master и обратно.
• Выбирает нового мастера при наличии кворума
• Изолирует узел для сохранения консистентности.
• Управляется через консольную утилиту «jadog_ctl» или веб-утилиту Datasafe.
• Автоматически восстанавливает резервную БД при переключении с основной при аварийных ситуациях (rewind).

Datasafe – утилита с WEB UI для контроля ряда аспектов СУБД:

• Управляет работой кластера, предоставляя функционал модуля Jadog в удобном веб-интерфейсе.

Japooler – модуль, который маршрутизирует запросы пользователей по заданным правилам и выполняет функции пулера соединений:

• При возникновении failover/switchover-ситуаций позволяет автоматически менять конфигурации маршрутизации в соответствии с новой конфигурацией кластера.

Масштабируемость

Поддержка секционирования таблиц.
Поддержка актуальной резервной БД с возможностью доступа клиентов в режиме «только чтение» (standby-readonly).
Улучшенная совместимость с синтаксисом процедурного языка СУБД Oracle с набором аналогичных функций (Orafce).
Возможность доступа к данным других СУБД (Postgres, Oracle через Orafdw).

Japooler – модуль, который маршрутизирует запросы пользователей по заданным правилам и выполняет функции пулера соединений

• Определяет для связки шарда мастер-Standby свой набор пользователей.
• Распределяет запросы на RW/RO узлы в зависимости от их типа.
• Создает пул соединений.

Преимущества СУБД Jatoba

JDV — модуль

• Ограничивает доступ пользователей, в том числе суперпользователя, к выбранным таблицам.
• Передает функционал работы с учетными записями (УЗ) от суперпользователя и любых других ролей – специальному пользователю, для эксклюзивного управления УЗ.
• Позволяет журналировать и гибко настраивать аудит попыток доступа к запрещенным объектам.

Datasafe

– утилита с WEB UI для контроля ряда аспектов СУБД:

• Контролирует привилегии и атрибуты, выданные ролям БД.
• Просматривает журналы БД с возможностью фильтрации и сортировки.
• Управляет работой кластера, предоставляя функционал модуля Jadog в удобном веб-интерфейсе.

Jadog — модуль

• Анализирует состояние всех узлов кластера и автоматически управляет переключением ролей узлов в случаях аварийных ситуаций.
• Реализует автоматическое переключение подчиненного сервера в режим master и обратно.
• Изолирует узел для сохранения консистентности.
• Автоматически восстанавливает резервную БД при переключении с основной при аварийных ситуациях.

Совместимость СУБД Jatoba

СУБД Jatoba устанавливается на ПК, функционирующие под управлением следующих продуктов/решений, операционных систем и их версий:

Ubuntu 18. 04

Роса 7.3 Кобальт

Windows Server R1/R2 2012, 2016, 2019

Windows 10

Astra Linux Smolensk (SE) v.1.6

Astra Linux Orel (CE)

CentOS 7.8/8.2

RedHat 7.8/8.2

ALT Linux 8 СП

Alter Os Server 7.5

РЕД ОС 7.2/7.3

Система управления базами данных (СУБД)

Управление данными

К

• Крейг С. Маллинз, Маллинз Консалтинг

Система управления базами данных (СУБД) — это системное программное обеспечение для создания баз данных и управления ими. СУБД позволяет конечным пользователям создавать, защищать, читать, обновлять и удалять данные в базе данных. Наиболее распространенный тип платформы управления данными, СУБД, по сути, служит интерфейсом между базами данных и пользователями или прикладными программами, гарантируя, что данные последовательно организованы и остаются легко доступными.

Что делает СУБД?

СУБД управляет данными; механизм базы данных позволяет получать доступ к данным, блокировать и изменять их; а схема базы данных определяет логическую структуру базы данных. Эти три основополагающих элемента помогают обеспечить параллелизм, безопасность, целостность данных и унифицированные процедуры администрирования данных. СУБД поддерживает многие типичные задачи администрирования баз данных, включая управление изменениями, мониторинг и настройку производительности, безопасность, резервное копирование и восстановление. Большинство систем управления базами данных также отвечают за автоматические откаты и перезапуски, а также за регистрацию и аудит активности в базах данных и приложениях, которые к ним обращаются.

СУБД обеспечивает централизованное представление данных, доступ к которым может осуществляться несколькими пользователями из разных мест контролируемым образом. СУБД может ограничивать то, какие данные видят конечные пользователи и как они просматривают данные, предоставляя множество представлений одной схемы базы данных. Конечным пользователям и программам не нужно знать, где физически находятся данные или на каком носителе они находятся, поскольку СУБД обрабатывает все запросы.

СУБД может обеспечить как логическую, так и физическую независимость данных, чтобы защитить пользователей и приложения от необходимости знать, где хранятся данные, или от беспокойства по поводу изменений в физической структуре данных. Пока программы используют интерфейс прикладного программирования (API) для базы данных, предоставляемой СУБД, разработчикам не придется модифицировать программы только потому, что в базу данных были внесены изменения.

Этот артикул является частью

В системе управления реляционными базами данных (RDBMS) — наиболее широко используемом типе СУБД — API — это SQL, стандартный язык программирования для определения, защиты и доступа к данным.

Каковы компоненты СУБД?

СУБД — это сложная часть системного программного обеспечения, состоящая из нескольких интегрированных компонентов, которые обеспечивают согласованную управляемую среду для создания, доступа и изменения данных в базах данных. Эти компоненты включают следующее:

Структура системы управления базами данных

• Механизм хранения. Этот базовый элемент СУБД используется для хранения данных. СУБД должна взаимодействовать с файловой системой на уровне операционной системы (ОС) для хранения данных. Он может использовать дополнительные компоненты для хранения данных или взаимодействия с фактическими данными на уровне файловой системы.
• Каталог метаданных. Иногда называемый системным каталогом или словарем базы данных, каталог метаданных функционирует как репозиторий для всех созданных объектов базы данных. При создании баз данных и других объектов СУБД автоматически регистрирует информацию о них в каталоге метаданных. СУБД использует этот каталог для проверки запросов пользователей на данные, и пользователи могут запрашивать в каталоге информацию о структурах баз данных, существующих в СУБД. Каталог метаданных может включать информацию об объектах базы данных, схемах, программах, безопасности, производительности, связи и другие сведения об окружающей среде баз данных, которыми он управляет.
• Язык доступа к базе данных. СУБД также должна предоставлять API для доступа к данным, обычно в форме языка доступа к базе данных для доступа и изменения данных, но также может использоваться для создания объектов базы данных, а также для защиты и авторизации доступа к данным. SQL является примером языка доступа к базе данных и включает в себя несколько наборов команд, включая язык управления данными для авторизации доступа к данным, язык определения данных для определения структур базы данных и язык манипулирования данными для чтения и изменения данных.
• Двигатель оптимизации. СУБД также может предоставлять механизм оптимизации, который используется для анализа языковых запросов доступа к базе данных и преобразования их в действенные команды для доступа и изменения данных.
• Обработчик запросов. После оптимизации запроса СУБД должна предоставить средства для выполнения запроса и возврата результатов.
• Менеджер блокировки. Этот важнейший компонент СУБД управляет одновременным доступом к одним и тем же данным. Блокировки необходимы, чтобы несколько пользователей не пытались изменить одни и те же данные одновременно.
• Менеджер журналов. СУБД записывает все изменения, внесенные в данные, управляемые СУБД. Запись об изменениях называется журналом, и компонент диспетчера журналов СУБД используется для обеспечения эффективного и точного ведения журнальных записей. СУБД использует диспетчер журналов во время завершения работы и запуска для обеспечения целостности данных, а также взаимодействует с утилитами базы данных для создания резервных копий и выполнения операций восстановления.
• Утилиты данных. СУБД также предоставляет набор утилит для управления и контроля операций с базой данных. Примеры утилит базы данных включают реорганизацию, запуск статистики, резервное копирование и копирование, восстановление, проверку целостности, загрузку данных, выгрузку данных и восстановление базы данных.

Популярные типы и примеры технологий СУБД

Популярные модели баз данных и системы управления включают РСУБД, СУБД NoSQL, СУБД NewSQL, СУБД в памяти, столбцовые СУБД, мультимодельные СУБД и облачные СУБД.

РСУБД. Иногда называемая СУБД SQL и адаптируемая к большинству случаев использования, РСУБД представляет данные в виде строк в таблицах с фиксированной схемой и отношениями, определяемыми значениями в ключевых столбцах. Продукты RDBMS уровня 1 могут быть довольно дорогими, но существуют высококачественные варианты с открытым исходным кодом, такие как PostgreSQL, которые могут быть рентабельными. Другими примерами популярных продуктов РСУБД являются Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server и IBM Db2.

СУБД NoSQL. Хорошо подходящая для слабо определенных структур данных, которые могут развиваться с течением времени, СУБД NoSQL может потребовать большего участия приложений для управления схемой. Существует четыре типа систем баз данных NoSQL: базы данных документов, базы данных графов, хранилища ключей и значений и хранилища с широкими столбцами. В каждом из них используется свой тип модели данных, что приводит к существенным различиям между каждым типом NoSQL.

• Базы данных документов хранят частично структурированные данные и описания этих данных в формате документа, обычно в нотации объектов JavaScript (JSON). Они полезны для гибких требований к схеме, например, общих для управления контентом и мобильных приложений. Популярные базы данных документов включают MongoDB и Couchbase.
• Базы данных Graph организуют данные в виде узлов и отношений, а не таблиц или документов. Поскольку в ней хранятся отношения между узлами, система графов может поддерживать более богатые представления отношений данных. Модель графовых данных не опирается на строгую схему и может меняться со временем. Базы данных графов полезны для приложений, отображающих отношения, таких как платформы социальных сетей, системы бронирования или управления взаимоотношениями с клиентами. Примеры популярных графовых баз данных включают Neo4j и GraphDB.
Хранилища
• «ключ-значение» основаны на простой модели данных, в которой уникальный ключ сопоставляется со связанным значением. Благодаря этой простоте хранилища ключей и значений можно использовать для разработки высокомасштабируемых и производительных приложений, таких как приложения для управления сеансами и кэширования в веб-приложениях или для управления данными корзины покупок для онлайн-покупателей. Примеры популярных баз данных «ключ-значение» включают Redis и Memcached.
• Хранилища с широкими столбцами используют знакомые таблицы, столбцы и строки систем реляционных баз данных, но имена столбцов и форматирование могут различаться от строки к строке в одной таблице. Каждый столбец также хранится отдельно на диске. В отличие от традиционного хранилища, ориентированного на строки, хранилище с широкими столбцами оптимально при запросе данных по столбцам, например, в механизмах рекомендаций, каталогах, обнаружении мошенничества и регистрации событий. Cassandra и HBase — примеры магазинов с широкими колонками.

СУБД NewSQL. Современные реляционные системы, использующие SQL, системы баз данных NewSQL обеспечивают ту же масштабируемую производительность, что и системы NoSQL. Но системы NewSQL также обеспечивают поддержку ACID (атомарность, непротиворечивость, изоляция и надежность) для согласованности данных. СУБД NewSQL спроектирована как реляционная система баз данных SQL с распределенной отказоустойчивой архитектурой. Другие типичные функции системных предложений NewSQL включают возможность работы в памяти и службы кластерных баз данных с возможностью развертывания в облаке. Многие пакеты СУБД NewSQL имеют меньше функций и компонентов и занимают меньше места, чем устаревшие реляционные предложения, что упрощает их поддержку и понимание. Некоторые поставщики теперь избегают ярлыка NewSQL и описывают свои технологии как распределенные базы данных SQL. CockroachDB, Google Cloud Spanner, NuoDB, Volt Active Data и YugabyteDB являются примерами систем баз данных в этой категории.

ИМСУБД. Система управления базами данных в оперативной памяти в основном использует основную память для хранения данных, управления ими и манипулирования ими. Уменьшая задержку, связанную с чтением с диска, IMDBMS может обеспечить более быстрое время отклика и лучшую производительность, но может потреблять больше ресурсов. Таким образом, база данных в памяти идеально подходит для приложений, требующих высокой производительности и быстрого доступа к данным, таких как хранилища данных, поддерживающие HTAP в реальном времени (гибридный транзакционный и аналитический процесс). Любой тип СУБД (реляционная, NoSQL и т. д.) также может поддерживать обработку в памяти. SAP HANA и Redis являются примерами систем баз данных в оперативной памяти.

СУБД. Система управления столбцовой базой данных хранит данные в таблицах, ориентированных на столбцы, а не на строки, что обеспечивает более эффективный доступ к данным, когда требуется только подмножество столбцов. Он хорошо подходит для хранилищ данных с большим количеством похожих элементов данных. К популярным продуктам баз данных со столбцами относятся Snowflake и Amazon Redshift.

Мультимодельная СУБД. Эта система поддерживает более одной модели базы данных. Пользователи могут выбрать модель, наиболее подходящую для их требований к приложению, без необходимости переключения на другую СУБД. Например, IBM Db2 — это реляционная СУБД, но она также предлагает столбцовую опцию. Многие из самых популярных систем баз данных аналогичным образом квалифицируются как мультимодельные с помощью надстроек, включая Oracle, PostgreSQL и MongoDB. Другие продукты, такие как Azure Cosmos DB и MarkLogic, разрабатывались специально как мультимодельные базы данных.

Облачная СУБД. Встроенная и доступная через облако , СУБД может быть любого типа (реляционная, NoSQL и т. д.) и обычной системой, которая развертывается и управляется пользовательской организацией или управляемой службой, предоставляемой поставщиком базы данных. Популярные облачные сервисы, позволяющие реализовать облачную базу данных, включают Microsoft Azure, Google Cloud и AWS.

Преимущества использования СУБД

Одним из самых больших преимуществ использования СУБД является то, что она позволяет пользователям и разработчикам приложений получать доступ к одним и тем же данным и использовать их одновременно, обеспечивая при этом целостность данных. Данные лучше защищены и поддерживаются, когда они могут совместно использоваться с помощью СУБД, а не создавать новые итерации одних и тех же данных, хранящихся в новых файлах для каждого нового приложения. СУБД обеспечивает центральное хранилище данных, к которому несколько пользователей могут получить контролируемый доступ.

Централизованное хранение и управление данными в рамках СУБД обеспечивают следующее:

• абстракция данных и независимость;
• безопасность данных;
• механизм блокировки параллельного доступа;
• эффективный обработчик для балансировки потребностей нескольких приложений, использующих одни и те же данные;
• возможность быстрого восстановления после сбоев и ошибок;
• сильные возможности обеспечения целостности данных;
• регистрация и аудит деятельности;
• простой доступ с использованием стандартного API; и
• единых процедур администрирования данных.

Еще одним преимуществом СУБД является то, что администраторы баз данных (DBA) могут использовать ее для логической и структурированной организации данных. СУБД обеспечивает экономию за счет масштаба при обработке больших объемов данных, поскольку она оптимизирована для таких операций.

СУБД также может предоставлять множество представлений одной схемы базы данных. Представление определяет, какие данные видит пользователь и как этот пользователь видит данные. СУБД обеспечивает уровень абстракции между концептуальной схемой, определяющей логическую структуру базы данных, и физической схемой, описывающей файлы, индексы и другие физические механизмы, используемые базой данных. СУБД позволяет пользователям гораздо проще модифицировать системы при изменении бизнес-требований. Администратор баз данных может добавлять в базу данных новые категории данных, не нарушая работу существующей системы, тем самым изолируя приложения от того, как данные структурированы и хранятся.

Однако СУБД должна выполнять дополнительную работу, чтобы обеспечить эти преимущества, что приводит к накладным расходам. СУБД будет использовать больше памяти и ЦП, чем простая система хранения файлов, а разные типы СУБД потребуют разных типов и уровней системных ресурсов.

Недостатки СУБД

Возможно, самым большим недостатком является стоимость оборудования, программного обеспечения и персонала, необходимого для запуска корпоративной СУБД, такой как SQL Server, Oracle или IBM Db2. Аппаратное обеспечение обычно представляет собой высокопроизводительный сервер со значительным объемом настроенной памяти в сочетании с большими дисковыми массивами для хранения данных. Программное обеспечение включает в себя саму СУБД, которая стоит дорого, а также инструменты для программирования и тестирования, а также инструменты для администраторов баз данных, позволяющие управлять, настраивать и администрировать.

С точки зрения персонала использование СУБД требует найма администратора баз данных, обучения разработчиков правильному использованию СУБД и, возможно, найма дополнительных системных программистов для управления установкой и интеграции СУБД в ИТ-инфраструктуру. Дополнительная сложность также является проблемой при реализации СУБД.

Программное обеспечение СУБД является сложным и требует глубоких знаний для правильной реализации и управления. Но СУБД взаимодействует со многими другими ИТ-компонентами, такими как ОС, системы обработки транзакций, языки программирования и сетевое программное обеспечение. Обеспечение правильной конфигурации и эффективности такой сложной установки может быть затруднено и привести к замедлению производительности или даже к сбоям в работе системы.

Модель облачных вычислений может снизить часть расходов и административных издержек, связанных с эксплуатацией корпоративных систем баз данных. Например, поставщик облачных услуг (CSP) устанавливает оборудование и управляет им, которое может совместно использоваться пользователями облака. Кроме того, хранилище, память и другие ресурсы можно увеличивать и уменьшать по мере необходимости в зависимости от потребностей использования. А основные задачи администратора баз данных, такие как установка исправлений и простое резервное копирование, становятся обязанностью CSP. Поэтому развертывание некоторых баз данных в облаке, а не локально, может быть проще и экономичнее.

Варианты использования СУБД

Предприятия, которым необходимо хранить данные и получать к ним доступ позже для ведения бизнеса, имеют жизнеспособный вариант использования для развертывания СУБД. Любое приложение, требующее больших объемов данных, к которым должны обращаться несколько пользователей или клиентов, является кандидатом на использование СУБД. Большинство средних и крупных организаций могут извлечь выгоду из использования СУБД, потому что у них больше потребностей в совместном использовании данных и параллелизме, и они могут легче преодолевать проблемы стоимости и сложности. Примеры использования клиентами технологии СУБД включают следующее:

• Приложения могут включать хранение информации о клиентах и ​​счетах, отслеживание транзакций по счетам, таких как снятие средств и внесение депозитов, а также отслеживание платежей по кредиту. Банкоматы являются хорошим примером банковской системы, которая использует СУБД для отслеживания и управления этой деятельностью.
СУБД
• управляют продажами для любого типа бизнеса, включая хранение информации о продуктах, клиентах и ​​продавцах, а также запись продаж, отслеживание выполнения и ведение информации об истории продаж.
• Большинство коммерческих авиакомпаний полагаются на СУБД для приложений с интенсивным использованием данных, таких как планирование полетов и управление бронированием рейсов клиентов.
• Производственные компании полагаются на СУБД для отслеживания запасов на складах и управления ими. СУБД также можно использовать для управления данными для приложений управления цепочками поставок, которые отслеживают поток товаров и услуг, включая перемещение и хранение сырья, запасов незавершенного производства и готовой продукции от пункта происхождения до пункта назначения. потребление.
• СУБД также упрощает для компании отслеживание и управление информацией о сотрудниках в приложении для управления персоналом, включая управление данными о сотрудниках, такими как адреса, номера телефонов, сведения о заработной плате, платежная ведомость и формирование зарплатных чеков.

Изменения в том, как строятся, продаются и обслуживаются СУБД

К 2019 году технологии СУБД с открытым исходным кодом быстро набирали обороты. Фактически, Gartner прогнозирует, что базы данных с открытым исходным кодом будут составлять 10% от общих расходов на программное обеспечение баз данных в этом году из-за более широкого внедрения на предприятиях. К 2022 году три из пяти лучших баз данных по рейтингу DB-Engine были с открытым исходным кодом. Большинство основных ИТ-организаций используют программное обеспечение с открытым исходным кодом в некоторых своих критически важных операциях. Эта тенденция дополняет две другие: приобретение поставщиков баз данных с открытым исходным кодом более крупными конкурентами и расширение рынка облачных услуг баз данных.

В 2019 году Gartner также заявила, что облачные базы данных являются движущей силой роста рынка СУБД, назвав облако «платформой по умолчанию для управления данными». В 2021 году Gartner пришла к выводу, что «к 2022 году доходы от облачных систем управления базами данных будут составлять 50 % от общего дохода рынка СУБД». В связи с растущим переходом к облаку многие поставщики СУБД представили управляемые облачные службы баз данных, которые предлагают освободить ИТ-специалистов и специалистов по управлению данными от многих задач, необходимых для развертывания, настройки и администрирования систем баз данных.

Еще одной растущей тенденцией является то, что Gartner называет HTAP: использование единой СУБД для обеспечения как обработки транзакций, так и аналитики без необходимости использования отдельной СУБД для каждой операции. Чтобы поддержать эту тенденцию, все больше поставщиков СУБД создают гибридные системы баз данных, которые предоставляют несколько ядер баз данных в рамках одной СУБД. Большинство гибридных СУБД предоставляют комбинацию реляционных и множественных механизмов NoSQL и API. Примеры включают Altibase, Microsoft Azure Cosmos DB и DataStax Enterprise.

История систем управления базами данных

Первая СУБД была разработана в начале 1960-х годов, когда Чарльз Бахман создал навигационную СУБД, известную как интегрированное хранилище данных. Вскоре после этого IBM разработала систему управления информацией (IMS), иерархическую СУБД, предназначенную для мейнфреймов IBM, которая до сих пор используется многими крупными организациями.

Следующее крупное достижение произошло в 1971 году, когда был принят стандарт Конференции/Комитета по языкам систем данных (CODASYL). Интегрированная система управления базами данных — это коммерческая реализация подхода к базе данных сетевой модели, разработанного CODASYL.

Но рынок СУБД навсегда изменился по мере того, как реляционная модель данных набирала популярность. Представленная Эдгаром Коддом из IBM в 1970 году в его основополагающей статье «. Реляционная модель данных для больших общих банков данных », СУБД вскоре стала отраслевым стандартом. Первой СУБД была Ingres, разработанная в Калифорнийском университете в Беркли командой под руководством Майкла Стоунбрейкера в середине 1970-х годов. Примерно в то же время IBM работала над своим проектом System R по разработке СУБД.

В 1979 году была выпущена первая успешная коммерческая СУБД Oracle, за которой несколько лет спустя последовали IBM Db2, Sybase SQL Server и многие другие.

В 1990-х годах, когда объектно-ориентированное (ОО) программирование стало популярным, на рынок вышло несколько ОО-систем баз данных, но они так и не завоевали значительной доли рынка. Позже, в 1990-х годах, был придуман термин NoSQL. В течение следующего десятилетия несколько типов новых продуктов нереляционных СУБД, включая ключ-значение, граф, документ и хранилище с широкими столбцами, были сгруппированы в категорию NoSQL.

Сегодня на рынке СУБД доминируют реляционные СУБД, но популярность систем баз данных NewSQL и NoSQL продолжает расти.

Последнее обновление: июль 2022 г.

Продолжить чтение О системе управления базами данных (СУБД)

• Типы баз данных SQL не объяснены: базы данных на основе документов

• Как настроить базу данных MySQL в Linux

• Можно ли использовать общую базу данных для микросервисов?

• Подробная информация о приложениях пользователей облачной базы данных AWS

• Общедоступная база данных атак программ-вымогателей в США

Копайте глубже в управлении базами данных

• МонгоДБ

  Автор: Александр Гиллис

• база данных (БД)

  Автор: Бен Луткевич

• Сравнение СУБД и РСУБД: ключевые отличия

  Автор: Крейг Стедман

• Что такое MVCC? Как работает многоверсионный контроль

  Автор: Кэмерон Маккензи

Бизнес-аналитика

• Обновление Tibco Spotfire позволяет выполнять прямые действия с информационных панелей

  Последняя версия основного аналитического пакета поставщика теперь позволяет клиентам инициировать действия непосредственно из их BI-сред. ..

• 4 типа имитационных моделей, используемых в аналитике данных

  Сочетание различных типов имитационных моделей с прогностической аналитикой позволяет организациям прогнозировать события и улучшать…

• ThoughtSpot интегрируется с GPT-3 для повышения качества аналитического пакета

  Благодаря интеграции поставщик аналитики планирует запустить Sage, инструмент, предназначенный для улучшения поиска на естественном языке и включения …

ПоискAWS

• AWS Control Tower стремится упростить управление несколькими учетными записями

  Многие организации изо всех сил пытаются управлять своей огромной коллекцией учетных записей AWS, но Control Tower может помочь. Сервис автоматизирует…

• Разбираем модель ценообразования Amazon EKS

  В модели ценообразования Amazon EKS есть несколько важных переменных. Покопайтесь в цифрах, чтобы убедиться, что вы развернули службу…

• Сравните EKS и самоуправляемый Kubernetes на AWS

  Пользователи AWS сталкиваются с выбором при развертывании Kubernetes: запускать его самостоятельно на EC2 или позволить Amazon выполнять тяжелую работу с помощью EKS. См…

Управление контентом

• 6 вариантов использования SharePoint Syntex

  Обнаружение файлов — один из самых популярных вариантов использования SharePoint Syntex. Но как еще вы можете его использовать? Вот посмотрите, как в реале…

• Изучите основы управления цифровыми активами Системы

  DAM предлагают центральный репозиторий мультимедийных ресурсов и улучшают сотрудничество в маркетинговых командах. Однако пользователи могут…

• Введение в SharePoint Syntex

  SharePoint Syntex — это попытка Microsoft выйти на все более популярный рынок контентных сервисов искусственного интеллекта. В этом введении исследуется …

ПоискOracle

• Oracle ставит перед собой высокие национальные цели в области ЭУЗ с приобретением Cerner

  Приобретя Cerner, Oracle нацелилась на создание национальной анонимной базы данных пациентов — дорога, заполненная …

• Благодаря Cerner Oracle Cloud Infrastructure получает импульс

  Oracle планирует приобрести Cerner в рамках сделки на сумму около 30 миллиардов долларов. Второй по величине поставщик электронных медицинских карт в США может вдохнуть новую жизнь в …

• Верховный суд встал на сторону Google в иске о нарушении авторских прав на Oracle API

  Верховный суд постановил 6-2, что API-интерфейсы Java, используемые в телефонах Android, не подпадают под действие американского закона об авторском праве, в связи с чем …

ПоискSAP

• SAP соглашается продать долю Qualtrics за 7,7 млрд долларов

  Продажа SAP компании Qualtrics подходит к завершающей стадии, когда компания продает акции на сумму 7,7 млрд долларов. Сделка окупает первоначальные вложения, но…

• SAP Datasphere стремится создать структуру бизнес-данных

  Новая услуга на SAP Business Technology Platform призвана помочь компаниям извлечь выгоду из данных SAP и других компаний, сохраняя …

• Pandora приступает к цифровой трансформации SAP S/4HANA Cloud

  Когда ее система ERP устарела, Pandora выбрала S/4HANA Cloud для преобразования своих бизнес-процессов. Новая система …

Что такое управление базой данных? | Преимущества СУБД

Что такое управление базами данных? | Преимущества СУБД | Нутаникс Введите ваше имя:

Глоссарий Nutanix

Скачать технический документ

Управление базой данных не является отдельным объектом; скорее, это ряд действий (а для некоторых — специальная система), которые контролируют бизнес-данные в течение жизненного цикла. По мере роста объемов данных предприятия обнаруживают, что управление базами данных необходимо для управления этим потоком, чтобы предотвратить снижение производительности приложений и уменьшить любое влияние на соответствие требованиям и непрерывность.

Существует несколько методов и действий под эгидой «управления базами данных», которые бизнес может предпринять, чтобы уменьшить или предотвратить негативные последствия экспоненциального неконтролируемого роста данных.

Ниже приведен список некоторых распространенных задач по управлению защищенными базами данных:

• Мониторинг производительности приложений и их данных и настройка по мере необходимости

• Планирование требований к хранению и увеличению емкости

• Создание мощного решения для резервного копирования и аварийного восстановления

• Архивирование, разделение, репликация и маскирование данных

Что такое система управления базами данных?

В то время как управление базами данных представляет собой ряд передовых методов, система управления базами данных (СУБД) относится к программно-определяемой системе, которая управляет базами данных. Общие системы управления базами данных включают Microsoft Access и FileMaker Pro. В этой системе пользователи контролируют данные в базе данных и могут читать, обновлять, создавать и удалять данные по мере необходимости. Система управления базами данных ведет себя как интерфейс, предлагая конечным пользователям доступ к своим базам данных и позволяя им организовывать и получать доступ к данным по мере необходимости.

Система управления базами данных отвечает за управление данными, механизм, который позволяет пользователям получать доступ к данным в базе данных, и то, что известно как схема базы данных, организационная структура базы данных. Вместе СУБД обеспечивает безопасность и целостность данных, но некоторые системы даже используются для автоматического отката и перезапуска, регистрации и аудита действий в базе данных.

Системы управления базами данных можно разделить на несколько типов:

• Централизованная система , в которой все данные хранятся в одном месте, и пользователи могут получить доступ к этому местоположению для управления данными.

• Распределенная система , в которой данные находятся на различных узлах.

• Объединенная система способна предоставлять данные без дублирования исходных данных. Эту категорию можно разделить на две подкатегории: 

  .

  • Слабо связанная база данных требует доступа к базам данных других компонентов.

  • Тесно связанная база данных использует независимые процессы для работы в федеративной системе.

  • Блокчейн Системы баз данных управляют транзакциями, финансовыми и другими.

Как работает управление базой данных?

Проще говоря, менеджер базы данных и его команда несут ответственность за обеспечение работоспособности и производительности бизнес-баз данных. Использование лучших практик, подобных описанным выше, гарантирует, что базы данных организации будут работать должным образом. Однако работа с системой управления базами данных (СУБД) обеспечивает столь необходимый контроль и прозрачность.

В двух словах, система управления базами данных работает следующим образом: она упорядочивает файлы вашей базы данных и предоставляет конечным пользователям больший доступ и контроль над своими данными. Для этого СУБД позволяет пользователям манипулировать данными в своих файлах базы данных, включая их создание, редактирование и обновление при необходимости. Оттуда СУБД может хранить и извлекать указанные данные из базы данных.

СУБД обеспечивает 5 основных функций:

1. Предоставление нескольким пользователям одновременного доступа к одной базе данных.

2. Установка и поддержка правил безопасности и прав доступа пользователей.

3. Регулярное резервное копирование данных и их быстрое восстановление в случае взлома.

4. Настройка правил и стандартов базы данных для защиты целостности данных.

5. Предоставление «словарных» определений и описаний имеющихся данных.

Конечно, СУБД не заменяет менеджера баз данных или администратора баз данных. Эти специалисты следят за тем, чтобы структура базы данных работала должным образом, и могут создавать разрешения для пользователей, чтобы контролировать, кто имеет доступ к данным. Вместе СУБД и специалист могут обеспечить контроль качества данных.

СВЯЗАННЫЕ

Полное руководство по развертыванию Microsoft SQL Server на Nutanix

Узнайте, как использовать преимущества производительности и управления гиперконвергентной инфраструктуры (HCI) Nutanix для вашего решения Microsoft SQL.

Зачем бизнесу нужно управление базами данных?

Распространение данных не замедляется. В результате предприятия инвестируют в задачи управления базами данных, менеджеры баз данных и системы управления базами данных, чтобы сделать следующее:

• Поддержание бизнес-операций в соответствии с планом
• Следите за клиентами, инвентаризацией данных и сотрудниками
• Поддержание производительности приложений и баз данных
• Храните и упорядочивайте уникальные, разнообразные типы данных
• Автоматизировать процессы и процедуры базы данных

В частности, трудно игнорировать преимущества системы управления базами данных, особенно с учетом того, что количество данных, создаваемых людьми и машинами, увеличивается с каждым днем. Одним из наиболее заметных преимуществ является повышение безопасности данных, хранящихся в базе данных. С помощью СУБД предприятия могут расширить доступ к данным и помочь конечным пользователям в организациях обмениваться данными. В результате эти конечные пользователи могут осуществлять более быстрые продажи и принимать более быстрые решения, поскольку у них есть доступ к точным данным, которые им нужны.

Кроме того, с помощью системы управления базами данных предприятия могут устранить проблемы, связанные с несогласованностью данных, которая возникает, если несколько форм одних и тех же данных существуют в разных местах. СУБД предоставляет организациям полное и четкое представление о способах совместного использования данных, гарантируя отсутствие ненужных копий данных. Не говоря уже о том, что СУБД позволяет организациям применять политики безопасности и конфиденциальности данных, чтобы снизить риск утечки данных.

Наконец, конечные пользователи смогут принимать обоснованные решения на основе доступных данных. Более качественные и непротиворечивые данные означают наличие высококачественной полезной информации, которая может помочь пользователям принимать решения на основе именно тех данных, которые им нужны. В конечном итоге это приводит к повышению производительности всей организации.

Как выбрать систему управления базами данных?

Желает ли ваша организация внедрить передовые методы управления базами данных или внедрить систему управления базами данных, выбор правильной СУБД зависит от множества факторов и приоритетов.

Понимание существующих баз данных — это первый важный шаг в определении того, какая СУБД будет наиболее подходящей. Каждая база данных будет иметь свои собственные уникальные данные, поэтому предприятия должны хорошо знать свои потребности. Хорошая СУБД обеспечит централизованное представление состояния ваших данных, чтобы вы могли видеть, где они хранятся и как они работают. Не говоря уже о том, что СУБД будет предоставлять доступ к данным в различных приложениях без предварительной репликации данных.