Современные системы управления базами данных: Сравнение современных СУБД

ТОП 5 популярных систем управления базами данных (СУБД) в 2020 | Info-Comp.ru

Приветствую всех посетителей сайта Info-Comp.ru! Сегодня мы с Вами узнаем, какие системы управления базами данных (СУБД) являются самыми популярными в 2020 году. Иными словами, в этом материале представлен рейтинг популярности СУБД, и мы рассмотрим ТОП 5 баз данных, которые находится на вершине данного рейтинга.

Популярные системы управления базами данных

Содержание

На чем основан данный рейтинг

В одной из прошлых статей – ТОП 7 популярных языков программирования, за основу мы брали достаточно много различных источников, но если говорить про базы данных, то таких источников гораздо меньше. Однако все равно существуют официальные рейтинги и другие аналитические данные, которые показывают популярность СУБД.

Некоторые рейтинги основываются на частоте упоминаний в запросах поисковых систем, т.е. если люди чаще ищут информацию по БД в интернете, значит, можно сделать вывод, что эта база данных пользуется популярностью. А некоторые ориентируются на количество заданных вопросов по конкретной базе на специализированных форумах, т.е. если больше вопросов задают по работе с какой-то конкретной базой данных, значит ее используют много людей, и она популярна.

В любом случае такие рейтинги, как, впрочем, и рейтинги языков программирования, не отражают точную фактическую популярность той или иной СУБД, так как основываются на каком-то одном показателе. И как результат, рейтинги просто противоречат друг другу.

Однако если проанализировать все источники, то можно определить несколько баз данных, которые наиболее часто встречаются в топе каждого рейтинга, тем более что состав ТОПа баз данных во всех рейтингах примерно одинаковый, только места у СУБД разные.

На основе всех этих источников можно сделать вывод, что определённые базы данных действительно являются популярными по всем показателям, а не только по какому-то одному.

Таким образом, чтобы упростить Вам задачу в анализе всей необходимой информации, в этом материале представлен ТОП 5 СУБД, который основан на данных всех популярных официальных рейтингов и показателей за предыдущий год.

Источники данных (официальные показатели и рейтинги СУБД

):

  • PYPL (PopularitY of Programming Language) – рейтинг основывается на данных поисковой системы Google;
  • Stack Overflow – основывается на количестве вопросов, связанных с базой данных;
  • DB-Engines – данный рейтинг основывается на многих показателях:
    • Данные поисковых систем Google, Bing и Yandex;
    • Количество вопросов на Stack Overflow и DBA Stack Exchange;
    • Количество предложений о работе на Indeed и Simply Hired, в которых упоминается система;
    • Количество профилей в профессиональных сетях LinkedIn и Upwork, в которых упоминается система;
    • Количество упоминаний в Twitter.
  • Кроме все прочего учитывались данные компании РУССОФТ, которая проводила специальные опросы софтверных компаний об используемых инструментах программирования, и в частности СУБД.

MySQL

MySQL

Мне нравится3Не нравится3

MySQL – бесплатная реляционная система управления базами данных. Разработку и поддержку MySQL осуществляет компания Oracle. MySQL широкое распространение получила в интернете, как система хранения данных у сайтов, иными словами, подавляющее большинство сайтов хранят свои данные в базе MySQL. Поэтому не удивительно, что MySQL занимает лидирующую строчку нашего рейтинга.

В рейтинге Stack Overflow MySQL занимает первое место, т.е. программисты больше всего задают вопросы, связанные именно с MySQL.

Во всех остальных рейтингах MySQL уверенно занимает вторую строчку, и это один из самых стабильных результатов среди всех наших сегодняшних участников. Именно поэтому MySQL и занимает первую строчку рейтинга самой популярной СУБД.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server

Мне нравится5Не нравится4

Microsoft SQL Server – это система управления реляционными базами данных, разработанная компанией Microsoft. Ее активно используют в корпоративном секторе, особенно в крупных компаниях. И это не просто СУБД – это целый комплекс приложений, позволяющий не только хранить и модифицировать данные, но еще и анализировать их, осуществлять безопасность этих данных и многое другое.

По результатам опросов компании РУССОФТ, именно Microsoft SQL Server чаще всего используют софтверные организации.

Авторские онлайн-курсы по T-SQL

В остальных рейтингах Microsoft SQL Server уверенно занимает третью строчку, поэтому данной СУБД мы отдаем вторую строчку нашего рейтинга.

Заметка! Если Вас интересует SQL и T-SQL, рекомендую пройти наши курсы по T-SQL, с помощью которых Вы «с нуля» научитесь работать с SQL и программировать с использованием языка T-SQL в Microsoft SQL Server.

Oracle

Oracle

Мне нравитсяНе нравится5

Oracle Database – это система управления базами данных от компании Oracle. Эта СУБД также активно используется крупными компаниями и стоит немаленьких денег, но взамен она предоставляет огромный функционал и надёжность. Поэтому Oracle Database и Microsoft SQL Server являются серьезными конкурентами друг другу.

Результаты Oracle в рейтингах не так однозначны, например, по версии PYPL и DB-Engines, Oracle Database занимает первое место, по версии Stack Overflow Oracle находится на восьмой позиции, по результатам опросов софтверных компаний Oracle на четвертом месте по популярности.

Если учитывать только пару рейтингов, Oracle можно поставить даже на первое место, однако если принять во внимания все результаты, то Oracle поставить на первое место нельзя, поэтому в нашем рейтинге эта СУБД занимает третью строчку.

PostgreSQL

PostgreSQL

Мне нравится3Не нравится3

PostgreSQL – это бесплатная реляционная система управления базами данных. Ее активно используют на UNIX-подобных платформах, для реализации как малых и средних, так и крупных проектов.

Самый лучший результат у PostgreSQL в рейтингах по версии Stack Overflow, где она занимает вторую строчку после MySQL.

PYPL и DB-Engines ставят PostgreSQL на четвертое место, опросы показывают, что PostgreSQL стоит на третьем месте по популярности, таким образом, PostgreSQL уверенно занимает четвертую позицию нашего рейтинга.

MongoDB

MongoDB

Мне нравится1Не нравится1

MongoDB – это документоориентированная система управления базами данных с открытым исходным кодом, не требующая описания схемы таблиц. MongoDB – классифицируется как NoSQL и использует JSON-подобные документы и схему базы данных.

Если все четыре предыдущих СУБД на слуху у большинства IT специалистов, то о MongoDB слышали не многие. Но она уверенно занимает 5 строчку практически во всех рейтингах.

И как результат, в нашем рейтинге она также занимает 5 позицию.

Заключение

Вот мы с Вами и рассмотрели 5 самых популярных СУБД, которые активно используются во всем мире.

И на сегодня это все, надеюсь, материал был Вам интересен, пока!

Нравится3Не нравится1

Базы данных и СУБД – База знаний Timeweb Community

Для правильной работы сайта нужны не только файлы с кодом страниц, но и базы данных. Для взаимодействия с базами данных используются системы управления базами данных (СУБД). В этой статье я расскажу о базах данных и СУБД, их разновидностях и основных отличиях. 

База данных

Есть много вариаций того, что может быть записано в базу данных: личные данные пользователей, записи, даты, заказы и так далее. К примеру, если у вас интернет-магазин, то база данных вашего сайта может содержать прайс-листы, каталог товаров или услуг, отчеты, статистику и информацию о клиентах.

В первую очередь это удобно тем, что информацию можно быстро заносить в базу данных и так же быстро ее извлекать при необходимости.

Важную роль играет взаимосвязь информации в базе данных: изменение одной строчки может привести к значительным изменениям других строк. Работать с данными таким образом гораздо проще и быстрее, чем если бы изменения касались только одного места в базе данных.

Однако это не значит, что база данных обязательно должна быть у каждого сайта – к примеру, если у вас сайт-визитка, и никакой новой информации вы на сайте не размещаете, то база данных вам будет попросту не нужна.

Система управления базами данных (СУБД)

Система управления базами данных (или сокращенно СУБД) - это программное обеспечение для создания и работы с базами данных.

Главная функция СУБД – это управление данными (которые могут быть как во внешней, так и в оперативной памяти). СУБД обязательно поддерживает языки баз данных, а также отвечает за копирование и восстановление данных после каких-либо сбоев.

Реляционные СУБД и язык SQL

Реляционные и объектно-реляционные СУБД являются одними из самых распространенных систем. Они представляют собой таблицы, у которых каждый столбец (который называется “field” или «поле») упорядочен и имеет определенное уникальное название. Последовательность строк (их называют “records” или «записи») определяется последовательностью ввода информации в таблицу. При этом обрабатывание столбцов и строк может происходить в любом порядке. Таблицы с данными связаны между собой специальными отношениями, благодаря чему с данными из разных таблиц можно работать – к примеру, объединять их – при помощи одного запроса.

Для управления реляционными базами данных применяется особый язык программирования – SQL. Сокращение расшифровывается как “Structured query language”, в переводе на русский «язык структурированных запросов».

Команды, которые используются в SQL, делятся на те, которые манипулируют данными, те, которые определяют данные, и те, которые управляют данными.

Схема работы с базой данных выглядит следующим образом:

Как работают базы данных и СУБД

Далее я кратко расскажу о каждой из 5 основных СУБД, которые сейчас чаще всего используются при создании веб-проектов.

 

1. MySQLMySQL

MySQL является одной из самых популярных и распространенных СУБД, которая используется во многих компаниях (например, Facebook, Wikipedia, Twitter, LinkedIn, Alibaba и других). MySQL представляет собой реляционную СУБД, которая относится к свободному программному обеспечению: она распространяется на условиях GNU Public License. Как правило, эту систему управления базами данных определяют как хорошую, быструю и гибкую систему, рекомендованную к применению в небольших или средних проектах. У MySQL есть множество различных преимуществ. Например, она поддерживает различные типы таблиц: как известные MyISAM и InnoDB, так и более экзотичные HEAP и MERGE; кроме того, количество поддерживаемых типов постоянно растет. MySQL выполняет все команды быстро – возможно, сейчас это самая быстрая СУБД из всех существующих. С этой системой управления базами данных может одновременно работать неограниченное количество пользователей, а число строк в таблицах может быть равно 50 миллионам.

Так как в сравнении с некоторыми другими СУБД MySQL поддерживает меньшее количество возможностей, то и работать с ней значительно проще, чем, к примеру, с PostgreSQL, о которой будет рассказано ниже.

Первая версия MySQL вышла в далеком 1995 году, и с тех пор состоялось несколько последующих релизов, каждый из которых нес в себе значительные изменения.

Для работы с MySQL используется не только текстовый, но и графический режим. Это возможно благодаря приложению phpMyAdmin: для работы в приложении вам даже не нужно будет знать SQL-команды, а администрировать свою базу данных можно прямо через браузер.

В целом можно отметить, что MySQL – это выбор тех, кому необходима СУБД для проекта небольшого или среднего размера, быстрая и удобная в работе и без сложностей с администрированием.

2. PostgreSQLPostgreSQL

Эта свободно распространяемая система управления базами данных относится к объектно-реляционному типу СУБД. Как и в случае с MySQL, работа с PostgreSQL основывается на языке SQL, однако, в отличие от MySQL, PostgreSQL поддерживает стандарт SQL-2011. Эта СУБД не имеет ограничений ни по максимальному размеру базы данных, ни по максимуму записей или индексов в таблице.

Если говорить о преимуществах PostgreSQL, то, безусловно, это надежность транзакций и репликаций, возможность наследования и легкая расширяемость. PostgreSQL поддерживает различные расширения и варианты языков программирования, такие как PL/Perl, PL/Python и PL/Java. Также есть возможность загружать C-совместимые модули.

Многие отмечают, что в отличие от MySQL данная СУБД имеет хорошую и подробную документацию, которая дает ответы практически на все вопросы.

О том, что это более масштабная, чем MySQL, СУБД, говорит и тот факт, что PostgreSQL периодически сравнивают с такой мощной системой управления данных, как Oracle.

Все это позволяет говорить о PostgreSQL как об одной из самых продвинутых СУБД на данный момент.

 

3. SQLite

СУБД SQLite

На данный момент это одна из самых компактных СУБД; также она является встраиваемой и реляционной. SQLite позволяет хранить все данные в одном файле и, благодаря своему небольшому объему, отличается завидным быстродействием. SQLite значительно отличается от MySQL и PostgreSQL своей структурой: движок и интерфейс этой СУБД находятся в одной библиотеке – и именно это позволяет выполнять все запросы очень быстро. Другие СУБД (MySQL, PostgreSQL, Oracle и т.д.) используют парадигму клиент-сервер, когда взаимодействие происходит через сетевой протокол.

Из недостатков можно отметить отсутствие системы пользователей и возможности увеличения производительности.

SQLite можно посоветовать к использованию в проектах, где нужно иметь возможность быстро перенести приложение, и нет необходимости в масштабируемости.

4. OracleСУБД Oracle

Эта СУБД относится к объектно-реляционному типу. Название произошло от названия разработавшей эту систему фирмы Oracle. Наравне с SQL СУБД использует процедурное расширение под названием PL/SQL, а также язык Java.

Oracle – это система, отличающаяся стабильностью уже не один десяток лет, поэтому ее выбирают крупные корпорации, для которых важна надежность восстановления после сбоев, отлаженная процедура бэкапа, возможность масштабирования и другие ценные возможности. К тому же эта СУБД обеспечивает отличную безопасность и эффектную защиту данных.

В отличие от других СУБД, стоимость покупки и использования Oracle достаточно высока, и именно это зачастую является значимым препятствием к ее использованию в небольших фирмах. Вероятно, именно это также является причиной того, что в рейтинге СУБД на 2016 год в России Oracle находится лишь на 6-м месте.


5. MongoDB

MongoDB

Эта СУБД отличается тем, что она предназначена для хранения иерархических структур данных, и поэтому ее называют документоориентированной (она представляет собой документное хранилище без использования таблиц или схем). MongoDB имеет открытый исходный код.

Используя идентификатор, вы можете производить быстрые операции над объектом; эта СУБД хорошо показывает себя и при сложных взаимодействиях. В первую очередь речь идет о быстродействии – в некоторых случаях приложение, написанное на MongoDB, будет работать быстрее, чем такое же приложение, использующее SQL, т.к. MongoDB относится к классу СУБД NoSQL и вместо SQL пользуется объектным языком запросов, который значительно легче SQL.

Однако этот язык имеет и свои ограничения, а поэтому MongoDB следует использовать в случаях, когда нет необходимости в сложных и нетривиальных выборках.

Выбор СУБД – это важный момент при создании своего ресурса. Отталкивайтесь от своих задач и возможностей, пробуйте и экспериментируйте, чтобы найти именно тот вариант, который будет наиболее подходящим.

Системы управления базами данных — Базы данных

По модели данных

Иерархические

Используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).

Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневого каталога, в котором имеется иерархия подкаталогов и файлов.

Примеры: Caché, Google App Engine Datastore API.

Сетевые

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Примеры: Caché.

Реляционные

Практически все разработчики современных приложений, предусматривающих связь с системами баз данных, ориентируются на реляционные СУБД. По оценке Gartner в 2013 году рынок реляционных СУБД составлял 26 млрд долларов с годовым приростом около 9%, а к 2018 году рынок реляционных СУБД достигнет 40 млрд долларов. В настоящее время абсолютными лидерами рынка СУБД являются компании Oracle, IBM и Microsoft, с общей совокупной долей рынка около 90%, поставляя такие системы как Oracle Database, IBM DB2 и Microsoft SQL Server.

Объектно-ориентированные

Управляют базами данных, в которых данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Этот вид СУБД позволяет работать с объектами баз данных так же, как с объектами в программировании в объектно-ориентированных языках программирования. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности.

Примеры: GemStone.

Объектно-реляционные

Этот тип СУБД позволяет через расширенные структуры баз данных и язык запросов использовать возможности объектно-ориентированного подхода: бъекты, классы и наследование.

Зачастую все те СУБД, которые называются реляционными, являются, по факту, объектно-реляционными.

В данном курсе мы будем, в первую очередь, гооврить об этом виде СУБД.

Примеры: PostgreSQL, DB2, Oracle, Microsoft SQL Server.

Основы современных систем управления базами данных — Студопедия

Глава 3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ЯДРА АИС НА ОСНОВЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ

Основы современных систем управления базами данных

Для понимания принципов построения систем управления базами данных напомним ряд известных определений.

База данных— это набор структурированной информации, предназначенной для совместного употребления несколькими пользователями одновременно. Отдельные элементы данных свя­заны между собой логически. Структурированность означает, что данные имеют некоторую логическую структуру, некоторую схе­му, модель, которая связывает между собой отдельные данные. БД предполагает наличие некоторого программного обеспечения, позволяющего пользователю работать с ней (рис. 3.1) [1, 2].

Рис. 3.1. Компоненты системы баз данных

Система управления базами данных (СУБД)позволяет создавать БД, модифицировать в них данные, разрабатывать пользовательские приложения без учета физического представления данных.

Прикладные программыотносятся к категории приложений.

Банк данных— обычно БД или несколько БД, связанных между собой логически.

Схема базыданных описывает взаимоотношения между данными, структуру отдельных компонентов, правила модификации и взаимозависимость между данными.

Модель данных— описание принципов, на основе которых построена БД. При разработке БД используют инструментальные программные средства СУБД [3].

Известно, что к числу основных функций СУБД принято относить следующие [4].


Непосредственное управление данными во внешней памяти.Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для повышения скорости доступа к данным в некоторых случаях (индексирование). В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. В развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то не обязаны знать, как организованы файлы. В частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД [5].

Управление буферами оперативной памяти.СУБД обычно работают с БД значительного размера (много больше доступного объема оперативной памяти). Если при обращении к любому элементу данных производится обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов.


Существует отдельное направление СУБД, которое ориентировано на постоянное присутствие в оперативной памяти всей БД. Это направление основано на предположении, что в будущем объем оперативной памяти компьютеров будет настолько велик, что позволит не беспокоиться о буферизации. Пока эти работы находятся в стадии исследований.

Управление транзакциями.Транзакция — это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует (COMMIT) изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД [3].

Таким образом, поддержание механизма транзакций является обязательным условием даже однопользовательских СУБД, в многопользовательских СУБД он строго обязателен.

То свойство, что каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения, делает очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности пользователя по отношению к БД. При соответствующем управлении параллельно выполняющимися транзакциями со стороны СУБД каждый из пользователей может в принципе ощущать себя единственным пользователем СУБД (на самом деле, иногда в многопользовательских СУБД заметно наличие нескольких пользователей).

С управлением транзакциями в многопользовательской СУБД связаны важные понятия сериализации транзакций и сериального плана выполнения смеси транзакций. Под сериализацией параллельно выполняющихся транзакций понимается такой порядок планирования их работы, при котором суммарный эффект смеси транзакций эквивалентен эффекту их некоторого последовательного выполнения. Сериальный план выполнения смеси транзакций — это такой план, который приводит к сериализации транзакций. Понятно, что если удается добиться действительно сериального выполнения смеси транзакций, то для каждого пользователя, по инициативе которого образована транзакция, присутствие других транзакций будет незаметно (если не считать некоторого замедления работы по сравнению с однопользовательским режимом).

Существует несколько базовых алгоритмов сериализации транзакций. В централизованных СУБД наиболее распространены алгоритмы, основанные на синхронизационных захватах объектов БД. При использовании любого алгоритма сериализации возможны конфликты между двумя или более транзакциями по доступу к объектам БД. В этом случае для поддержания сериализации необходимо выполнить откат (ликвидировать все изменения, произведенные в БД) одной или более транзакций. Это один из случаев, когда пользователь многопользовательской СУБД может реально ощутить присутствие в системе транзакций других пользователей [4].

Журнализация и восстановление БД после сбоев.Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимают то, что СУБД в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматривают два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Примерами программных сбоев являются аварийное завершение работы СУБД (по причине ошибки в программе или в результате некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первую ситуацию можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя; при возникновении последней требуется ликвидировать последствия только одной транзакции.

В любом случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Другими словами, поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.

Журнал — это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. В разных СУБД изменения БД журнализуются на разных уровнях: иногда запись в журнале соответствует некоторой логической операции изменения БД (например, операции удаления строки из таблицы реляционной БД), иногда — минимальной внутренней операции модификации страницы внешней памяти; в некоторых системах одновременно используются оба подхода.

Во всех случаях придерживаются стратегии «упреждающей» записи в журнал (так называемого протокола Write Ahead Log — WAL). Эта стратегия заключается в том, что запись об изменении любого объекта БД должна попасть во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД. Известно, что если в СУБД корректно соблюдается протокол WAL, то с помощью журнала можно решить все проблемы восстановления БД после любого сбоя.

Самая простая ситуация восстановления — индивидуальный откат транзакции. Строго говоря, для этого не требуется общесистемный журнал изменений БД. Достаточно для каждой транзакции поддерживать локальный журнал операций модификации БД, выполненных в этой транзакции, и производить откат транзакции путем выполнения обратных операций, следуя от конца локального журнала. В некоторых СУБД так и делают, но в большинстве систем локальные журналы не поддерживают, а индивидуальный откат транзакции выполняют по общесистемному журналу, для этого все записи от одной транзакции связывают обратным списком (от конца к началу).

При мягком сбое во внешней памяти основной части БД могут находиться объекты, модифицированные транзакциями, не закончившимися к моменту сбоя, и могут отсутствовать объекты, модифицированные транзакциями, которые к моменту сбоя успешно завершились (по причине использования буферов оперативной памяти, содержимое которых при мягком сбое пропадает). При соблюдении протокола WAL во внешней памяти журнала должны гарантированно находиться записи, относящиеся к операциям модификации обоих видов объектов. Целью процесса восстановления после мягкого сбоя является состояние внешней памяти основной части БД, которое возникло бы при фиксации во внешней памяти изменений всех завершившихся транзакций и которое не содержало бы никаких следов незаконченных транзакций. Для того чтобы этого добиться, сначала производят откат незавершенных транзакций (undo), а потом повторно воспроизводят (redo) те операции завершенных транзакций, резуль­таты которых не отображены во внешней памяти. Этот процесс содержит много тонкостей, связанных с обшей организацией управления буферами и журналом.

Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Грубо говоря, архивная копия — это полная копия БД к моменту начала заполнения журнала (известно несколько вариантов более гибкой трактовки смысла архивной копии). Конечно, для нормального восстановления БД после жесткого сбоя необходимо, чтобы журнал не пропал. Как уже отмечалось, к сохранности журнала во внешней памяти в СУБД предъявляются особо повышенные требования. Тогда восстановление БД состоит в том, что исходя из архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя. В принципе, можно даже воспроизвести работу незавершенных транзакций и продолжить их работу после завершения восстановления. Однако в реальных системах это обычно не делается, поскольку процесс восстановления после жесткого сбоя является достаточно длительным.

Поддержка языков БД.Для работы с БД используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В ранних СУБД поддерживалось несколько специализированных по своим функциям языков; чаще всего выделялись два — язык описания данных Schema Definition Language (SDL) и язык манипулирования данными Data Manipulation Language (DML). SDL служил главным образом для определения логической структуры БД, т. е. той структуры БД, какой она представляется пользователям. DML содержал набор операторов манипулирования данными, т. е. операторов, позволяющих заносить/удалять данные в/из БД, модифицировать или выбирать существующие данные.

В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД (начиная от ее создания) и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с БД. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык Structured Query Language (SQL).

Язык SQL, прежде всего, сочетает средства SDL и DML, т. е. позволяет определять структуру реляционной БД и манипулировать данными. При этом именование объектов БД (для реляционной БД — именование таблиц и их столбцов) поддерживается на языковом уровне в том смысле, что компилятор языка SQL производит преобразование имен объектов в их внутренние идентификаторы на основании специально поддерживаемых служебных таблиц-каталогов. Внутренняя часть СУБД (ядро) вообще не работает с именами таблиц и их столбцов.

Язык SQL содержит специальные средства определения ограничений целостности БД. Ограничения целостности хранятся в специальных таблицах-каталогах, и обеспечение контроля целостности БД производится на языковом уровне, т. е. при компиляции операторов модификации БД компилятор SQL на основании имеющихся в БД ограничений целостности генерирует соответствующий программный код.

Специальные операторы языка SQL позволяют определять так называемые представления БД, фактически являющиеся хранимыми в БД запросами (результатом любого запроса к реляционной БД является таблица) с именованными столбцами. Для пользователя представление является такой же таблицей, как любая базовая таблица, хранимая в БД, но с помощью представлений можно ограничить или, наоборот, расширить видимость БД для конкретного пользователя. Поддержание представлений производится также на языковом уровне.

Наконец, авторизация доступа к объектам БД производится также на основе специального набора операторов SQL. Суть состоит в том, что для выполнения операторов SQL разного вида пользователь должен обладать различными полномочиями. Пользователь, создавший таблицу БД, обладает полным набором полномочий для работы с этой таблицей, в число которых входит право на передачу всех или части полномочий другим пользователям, включая право на передачу полномочий. Полномочия пользователей описываются в специальных таблицах-каталогах, контроль полномочий поддерживается на языковом уровне.

Организация типичной СУБД и состав ее компонентов соответствует рассмотренному набору функций (управление данными во внешней памяти; управление буферами оперативной памяти; управление транзакциями; журнализация и восстановление БД после сбоев; поддержание языков БД).

Логически в современной реляционной СУБД выделяют внутреннюю часть — ядро СУБД (часто его называют Data Base Engine), компилятор языка БД (обычно SQL), подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит. В некоторых системах эти части выделяются явно, в других — нет, но логически такое разделение можно провести во всех СУБД.

Ядро СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти, управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями и журнализацию. Соответственно, выделяют такие компоненты ядра (по крайней мере, логически, хотя в некоторых системах эти компоненты выделяются явно), как менеджер данных, менеджер буферов, менеджер транзакций и менеджер журнала. Функции этих компонентов взаимосвязаны, и для обеспечения корректной работы СУБД все компоненты должны взаимодействовать по тщательно продуманным и проверенным протоколам. Ядро СУБД обладает собственным интерфейсом, не доступным пользователям напрямую и используемым в программах, производимых компилятором SQL (или в подсистеме поддержки выполнения таких программ), и утилитах БД. Ядро СУБД является основной резидентной частью СУБД. При использовании архитектуры «клиент — сервер» ядро является основной составляющей серверной части системы.

Основная функция компилятора языка БД — компиляция операторов языка в некоторую выполняемую программу. Как правило, языки реляционных СУБД, в частности SQL, являются непроцедурными, т. е. в операторе такого языка специфицируется некоторое действие над БД, но эта спецификация лишь описывает в некоторой форме условия совершения желаемого действия. Поэтому компилятор должен определить, каким образом выполнять оператор языка, прежде чем произвести программу. Результат компиляции — выполняемая программа, представленная в некоторых системах в машинном коде (чаще в выполняемом внутреннем машинно-независимом коде). В последнем случае реальное выполнение оператора производится с привлечением подсистемы поддержки времени выполнения, т. е., по сути дела, интерпретатора этого внутреннего языка.

В отдельные утилиты БД обычно выделяют такие процедуры, которые слишком накладно выполнять с использованием языка БД, например загрузка и выгрузка БД, сбор статистики, глобальная проверка целостности БД и т. д. Утилиты программируются с использованием интерфейса ядра СУБД, а иногда даже с проникновением внутрь ядра [4].

Обзор систем управления базами данных (СУБД) для систем контроля и управления доступом (СКУД)
Семен Пивоваров

Пивоваров Семён

Руководитель отдела разработки ПО Parsec

Любая современная сетевая СКУД нуждается в базе данных, так как является по своей сути информационной системой, предназначенной для хранения, обработки и анализа информации о происходящих на защищаемом объекте событиях. Также в СКУД должны храниться настройки оборудования, коды карт и личные данные пользователей, уровни доступа и другая нужная информация.

Источник: 
статья была опубликована в журнале «Технологии Защиты» № 1, 2014
(обновлена 14 мая 2020 года)

Терминология

Частая ошибка многих специалистов по безопасности — некорректное использование термина «база данных» (БД) вместо термина «система управления базами данных» (СУБД). Давайте разберёмся, что к чему.

База данных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов, систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

То есть, упрощённо, «база данных» — это сами данные, представленные в виде совокупности файлов на дисках, с которыми как раз работает «система управления базами данных» (СУБД) — программный продукт, имеющий средства для создания, наполнения, модификации и поиска по базам данных.

Разработчики различных приложений, в том числе и разработчики СКУД, работают именно с СУБД и выбирают СУБД под свои нужды.

Требования к СУБД, применяемым в СКУД

Какие же особенные требования следует предъявить к СУБД, используемой в СКУД с точки зрения пользователя?

  • Во-первых — надёжность: никакие данные не должны пропасть! Сбои должны быть минимизированы и не должны приводить к потерям данных, базы должны быть надёжно защищены от несанкционированного доступа, на режимных объектах могут потребоваться функции шифрования данных, необходимо также обеспечивать регулярное резервное копирование баз данных и возможность восстановления из архива при необходимости.
  • Во-вторых — производительность: СУБД должна обеспечивать приемлемый уровень производительности для решения возложенных на неё задач.
  • В-третьих, на мой взгляд, это уверенность в том, что СУБД будет поддерживаться производителем, и вы не останетесь один на один с проблемой в случае какого-то серьёзного сбоя или сложной ситуации.

Виды СУБД

СУБД на данный момент существует великое множество и классифицируются они по разным признакам. Но мы не будем останавливаться в данной статье на всём многообразии этих типов, опустим перспективные и экзотические технологии типа объектно-ориентированных и иерархических СУБД. Стандартом де-факто в современных информационных системах являются реляционные СУБД, в которых данные хранятся в табличном виде, о них мы и будем говорить. Так чем же различаются все эти системы? Перечислю ключевые параметры важные как для разработчиков, так и для пользователей системы.

Способы доступа к БД

  1. Клиент-серверные СУБД
  2. Файл-серверные СУБД
  3. Встраиваемые СУБД

В клиент-серверных СУБД (Microsoft SQL Server, Oracle, Firebird, PostgreSQL, InterBase, MySQL и др.)

  • Вся обработка данных ведётся в одном месте, на сервере, в том же месте, где хранятся (обычно) данные.
  • К файлам данных имеет доступ только один сервер, одна система — это сама СУБД.
  • Приложения-клиенты посылают запросы на обработку и получение данных из СУБД и получают ответы.
  • Приложения-клиенты не имеют непосредственного доступа к файлам данных.

Все промышленные СУБД на данный момент являются именно клиент-серверными.

В файл-серверных СУБД (Paradox, Microsoft Access, FoxPro, dBase и др.), наоборот,

  • Приложения имеют общий доступ ко всем файлам базы данных (хранящимся обычно в каком-то разделяемом файловом хранилище) и совместно обрабатывают эти данные.
  • Каждое приложение самостоятельно обрабатывает данные.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком. Проблема в том, что файл-серверные СУБД не имеют многих преимуществ клиент-серверных, таких как кэширование данных, параллелизм запросов, высокая производительность и обладают рядом недостатков (сложности с поддержанием целостности базы, восстановлением, блокировками и т.д.), что приводит в свою очередь к пониженной надёжности и производительности. Состояние базы в файловых СУБД необходимо постоянно отслеживать и проводить операции по её «лечению» с помощью встроенных или сторонних утилит.

Встраиваемые СУБД (SQLite, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact и др.)

  • Поставляются в составе готового программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки.
  • Предназначены для локального хранения данных приложения и не рассчитаны на коллективное использование в сети.

Встраиваемая бесплатная СУБД SQLite широко используется в известной мобильной ОС Android, разработанной в компании Google, и во многих мобильных приложениях.

Схема лицензирования

  1. Бесплатные СУБД
  2. Коммерческие промышленные СУБД (большинство производителей предлагают также бесплатную ограниченную версию)

Файл-серверные и встраиваемые СУБД практически все являются бесплатными, из бесплатных клиент-серверных СУБД наиболее известные: Firebird, PostgreSQL и MySQL.

Чисто коммерческий продукт, разработанный компанией Borland: СУБД InterBase. Ранее у этой СУБД была бесплатная версия с открытым исходным кодом: InterBase 6.0, но проект InterBase 6.0 Open Source Edition перестал поддерживаться компанией Borland. В 2001 году группа энтузиастов создала отдельный Open source проект СУБД Firebird, упомянутой выше, который получил широкую известность и множество поклонников среди разработчиков.

Большинство производителей промышленных СУБД дают возможность пользоваться бесплатными редакциями своих продуктов, которые являются урезанными по функционалу и по производительности вариантами полнофункциональной версии СУБД.

Сравнение свободных и коммерческих СУБД

Свободные СУБД

+

  • Бесплатно.
  • Менее требовательны к железу.
  • Богатый функционал.
  • Хорошая производительность.
  • Надежность.

  • Проект в любой момент может закрыться, т.к. поддерживается энтузиастами.
  • Сложнее найти грамотного специалиста для обслуживания.
Коммерческие СУБД

+

  • Высокая производительность.
  • Масштабируемость.
  • Надёжность.
  • Поддерживаемость.
  • Задокументированность.
  • Встроенные инструменты для разработки и администрирования.

  • Требовательность к ресурсам.
  • Высокая цена.

В приведённой ниже таблице приведены ограничения наиболее часто используемых бесплатных редакций промышленных СУБД.

Компания-производитель Бесплатные версии Ограничения
Microsoft SQL Server 2005/2008 Express Edition Размер базы данных — до 4 Гб, количество баз не ограничено, использует не более 1 Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: только Windows 2005 — только x86, 2008 — x86 и x64.
SQL Server 2008 R2/2012/2014/2016/2017/2019 Express Edition Размер базы данных — до 10 Гб, количество баз не ограничено, использует не более 1 Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: только Windows x86 и x64.
Oracle Oracle Database 11g Express Edition, (Oracle Database XE) Суммарно до 11Гб пользовательских данных, использует не более 1Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: Windows x86, Linux x64.
IBM IBM DB2 Express-C Размер базы не ограничен, используется до 4Гб оперативной памяти и до 2-х процессоров. Поддерживаемые платформы: Windows x86 и x64, Linux x86 и x64, Unix x86 и x64, Solaris x86 и x64, Mac OS X

При превышении максимального размера базы запись в БД прекратится, но эту проблему легко предотвратить. В основном, объём требуется для хранения постоянно накапливающихся в системе событий, остальные данные (настройки контроллеров, данные субъектов доступа, уровни доступа и т.п.) относительно статичны и только на сверхкрупных системах могут превысить ограничения бесплатных Express-версий. Необходимо настроить средствами вашей СУБД процедуру периодического удаления старых событий из БД. Во многих СКУД эти процедуры предусмотрены разработчиками и их надо просто настроить.

Что касается ограничений по производительности: если система небольшая, не подразумевает больших нагрузок на СУБД, спокойно можно ограничиться бесплатной редакцией, её будет более чем достаточно. Если же задача накладывает повышенные требования на подсистему СУБД: большое количество пользователей в системе, большой трафик событий и поток обновлений данных в системе (объекты с большим количеством временных посетителей) и высокие требования к глубине архива событий, то всегда можно перейти с бесплатной редакции на коммерческий вариант, оплатив необходимую лицензию.

СУБД в СКУД

В таблице ниже приведены данные из открытых источников относительно типа применяемой СУБД в популярных в России системах контроля и управления доступом.

Производитель СКУД СУБД
Parsec ParsecNET 3 Microsoft SQL Server (в поставке 2012 Express, заявлена поддержка версий 2008 R2 и выше) — центральная БД; SQLite — локальные базы рабочих станций.
Elsys Бастион 2 Oracle (в поставке 11g Express), заявлена поддержка версий Oracle 12с, Oracle SE2, также может использоваться СУБД PostgreSQL 10 или Postgres Pro
Perco S20 Firebird 2.0
НВП Болид Орион ПРО

Microsoft SQL Server (в поставке 2012 Express), заявлена поддержка версий 2008/2012/2014

РусГард RusGuard Microsoft SQL Server (в поставке 2014 Express), заявлена поддержка версий 2014/2016
Равелин ЛТД Gate Microsoft Access
ПромАвтоматика Сервис Сфинкс MySQL
Кодос ИКБ Кодос Firebird
TSS Семь Печатей Firebird
Bosсh Access PE
Microsoft SQL Server (рекомендуется версия 2014 Express Edition)
Honeywell Pro-Watch Microsoft SQL Server 2012/2014/2016
Siemens SiPass Microsoft SQL Server 2000
ААМ Системз Apacs 3000 Firebird 2.5 (входит в комплект поставки), поддерживается также Microsoft SQL Server 2017
Lyrix Borland Interbase 2007 (в комплекте поставки), поддержка Oracle 10g и Microsoft SQL Server 2005

Как видно, большинство производителей СКУД поставляют бесплатную версию промышленной клиент-серверной СУБД Microsoft SQL Server Express Edition и свободную (бесплатную) кроссплатформенную СУБД Firefird (примерно 50 на 50).

Конкретный выбор той или иной СУБД — дело вкуса и предпочтений каждого производителя, благо — выбор есть. При выборе разработчики учитывают также вопросы удобства и простоты администрирования, наличие встроенных бесплатных инструментов для администрирования и разработки.

СУБД для СКУД помимо высокой надёжности и производительности должна быть удобной и недорогой в поддержке. Разработчики СКУД прекрасно понимают, что даже на крупных объектах зачастую нет выделенных специалистов для обслуживания СКУД, обладающих навыками администрирования СУБД, поэтому стараются включать в свои продукты функции, облегчающие и автоматизирующие процессы обслуживания базы данных.

Прежде всего — резервное копирование БД, основа основ, которая позволяет администратору системы спокойно спать. Все СУБД имеют собственные средства для создания резервных копий, но хорошим тоном считается, когда функция резервного копирования интегрирована в продукт и администратору необходимо лишь включить/настроить её и периодически проверять функционирование.

Вторая частая проблема — восстановление данных после сбоя. Здесь опять же на выручку приходит свежая резервная копия, но если её нет, или критично восстановление всех возможных данных, то потребуются дополнительные усилия. К счастью, в промышленных СУБД (чего не скажешь о старых файловых СУБД типа Paradox) такие явления происходят нечасто, их может вызвать разве что «умирающий» жёсткий диск или сбой электропитания. В этом случае потребуются услуги специалиста-администратора СУБД, который сможет с помощью встроенных в любую серьёзную СУБД инструментов восстановить максимум из возможного. Также следует учесть, что некоторые производители СКУД в рамках технической поддержки оказывают услуги по восстановлению баз.

Рекомендации

  • При выборе СКУД обратите внимание на то, какая СУБД поставляется совместно с системой.
  • Если вы эксплуатируете СКУД, то выясните, какая СУБД в ней используется.
  • Оцените трафик данных и нагрузку в вашей системе, чтобы определиться с требуемыми аппаратными ресурсами сервера СУБД и нужной редакцией СУБД (проконсультируйтесь у производителя вашей СКУД при необходимости).
  • Если в вашей СКУД используется Express-версия Microsoft SQL Server или Oracle, то необходимо задаться вопросом: «Насколько нам хватит бесплатного объёма базы?». Настройте периодическое удаление из базы старых событий средствами СКУД (если таковые имеются) либо же рассмотрите вопрос о миграции на платную неограниченную версию СУБД.
  • Настройте резервное копирование баз данных средствами СКУД или же средствами СУБД и регулярно проверяйте его выполнение.
  • Найдите специалиста по СУБД (администратора), к которому можно будет обратиться в случае повреждения базы данных, узнайте в технической поддержке производителя СКУД возможность предоставления такого рода услуг.

 

Хотите узнать больше?

Пройдите бесплатный курс «Основы систем контроля и управления доступом» в Академии Parsec. На курсе будут рассмотрены основные компоненты СКУД, их назначение и принципы работы, основные термины, необходимые для понимая устройства и специфики работы систем контроля доступа. По окончании курса вы получите сертификат.

 

Конфигуратор СКУД

Автоматический подбор оборудования и программного обеспечения профессиональной системы контроля доступа Перейти к подбору
Презентация "Современные системы управления базами данных"

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Современные СУБД * Описание слайда:

Современные СУБД *

2 слайд Система управления базами данных - программное обеспечение, с помощью котор Описание слайда:

Система управления базами данных - программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ * СУБД Тип используемой СУБД определяется: типом используемой операционной системы; масштабом информационной системы: малые информационные системы могут использовать локальные СУБД (MS Excel (строго говоря, табличный процессор), MS Access, Corel Paradox, FoxPro) крупным требуется мощная клиент-серверная (или многоуровневая с использованием сервера приложений) СУБД, поддерживающая многопользовательскую работу. В настоящее время наиболее широко распространены реляционные СУБД (Oracle, MS SQL Server, MySQL, PostgreSQL). Они позволяют строить СУБД в виде системы взаимосвязанных двумерных таблиц. наблюдается тенденция к замещению локальных СУБД клиент-серверными и использующими Интернет – технологии новинка последних лет – облачные технологии

3 слайд СУБД первого поколения – иерархические или сетевые, развивались на больших Описание слайда:

СУБД первого поколения – иерархические или сетевые, развивались на больших вычислительных машинах – мэйнфреймах семейства IBM-360/370 (отечественные аналоги серии ЕС, производившиеся странами СЭВ) и мини-ЭВМ типа DEC PDP-11 (у которых также был отечественный аналог — СМ-4/СМ-1420) . Для связи записей из различных файлов использовались физические указатели или адреса на диске. Реляционные СУБД появились в 70-х гг., с появлением персональных компьютеров. В середине 80-х годов практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД и наиболее популярны сейчас. Представляют собой множество прямоугольных таблиц с данными. Объектно-ориентированные СУБД хранят данные, не раскладывая их по таблицам * Эволюция СУБД

4 слайд   MS Access * Microsoft Access —реляционная СУБД корпорации Microsoft Среди Описание слайда:

  MS Access * Microsoft Access —реляционная СУБД корпорации Microsoft Среди причин популярности следует отметить: рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации, в том числе начинающими популярности достиг после включения в состав Microsoft Office богатый набор визуальных средств разработки Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных. Может быть использован в качестве клиента Microsoft SQL Server Но: MS Access является файл-серверной СУБД и потому применима лишь к маленьким приложениям. Отсутствует ряд механизмов, необходимых в многопользовательских БД. Использовать защиту на уровне пользователя можно на отдельном компьютере и при коллективной работе - в составе локальной сети.

5 слайд   Paradox * Paradox– персональная реляционная СУБД фирмы Corel (разработка бы Описание слайда:

  Paradox * Paradox– персональная реляционная СУБД фирмы Corel (разработка была начата фирмой Borland).  Особенности Paradox: простота и доступность для новичков была очень популярна в конце 80-х – начале 90-х имеет сетевую версию с элементами многопользовательского режима ориентирован на корпоративных пользователей, которые работают с автономными базами данных, а также на пользователей, работающих дома или же в малом бизнесе Но: для баз среднего размера – плохо работает при больших объемах данных многопользовательский режим не рассчитан на большое число пользователей с покупкой Corel динамика обновления снизилась

6 слайд ORACLE Объектно-реляционная система управления базами данных компании Oracle Описание слайда:

ORACLE Объектно-реляционная система управления базами данных компании Oracle Кроссплатформенное ПО (Windows, Linux, Mac) Oracle была первой коммерческой реляционной СУБД, поддерживающей ставший ныне индустриальным стандартом язык SQL на базе Oracle следует особо отметить несколько крупных систем управления предприятием, в частности SAP/R3. Имеет бесплатную версию Express Edition с ограниченными возможностями для небольших баз *

7 слайд MICROSOFT SQL SERVER Система управления реляционными базами данных, разработа Описание слайда:

MICROSOFT SQL SERVER Система управления реляционными базами данных, разработанная корпорацией Microsoft. Только Microsoft Windows Для больших массивов Имеет бесплатно распространяемую версию Microsoft SQL Server Express. Непригодна для развертывания больших баз данных. *

8 слайд   PostgreSQL * 	Свободная объектно-реляционная СУБД. 	Одна из самых старых Описание слайда:

  PostgreSQL * Свободная объектно-реляционная СУБД. Одна из самых старых СУБД, адаптированных в Linux. Курирует разработку известный проф. Стоунбрейкер из Калифорнийского университета в Беркли. Была выведена за пределы университета и передана команде энтузиастов. Кроссплатформенная (Windows, Linux, Mac) Реляционная модель с возможностью наследования свойств объектов (кортежей). Система многопользовательская. Клиент-сервер. Есть транзакционная защита. Отличная документация в формате Postscript. Объем достаточный. Разработана для больших баз

9 слайд   MySQL * Свободная реляционная система управления базами данных Широко исп Описание слайда:

  MySQL * Свободная реляционная система управления базами данных Широко используется из-за удобства, простоты и многофункциональности MySQL является собственностью компании Oracle Corporation, Распространяется под GNU General Public License или под собственной коммерческой лицензией. MySQL является решением для малых и средних приложений.

10 слайд DELPHI http://www.embarcadero.com/products/delphi Быстрота разработки приложе Описание слайда:

DELPHI http://www.embarcadero.com/products/delphi Быстрота разработки приложения. Использование языка Object Pascal , одного из традиционно изучаемых в России языков программирования. Hизкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера. Hаращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi. Возможность разработки новых компонент и инструментов собственными средствами Delphi (существующие компоненты и инструменты доступны в исходниках) Удачная проработка иерархии объектов  Возможность создавать приложения как для персональных компьютеров, так и в среде клиент/сервер. В настоящее время Borland поддерживает все ведущие платформы: Java, Microsoft Windows, Microsoft .NET, Linux, Web-сервисы Возможность работы с различными типами баз данных: Acsess, DBASE, Paradox, Foxpro, Oracle и др. *

11 слайд Visual FoxPro http://msdn.microsoft.com/ru-ru/vfoxpro/ объектно-ориентированн Описание слайда:

Visual FoxPro http://msdn.microsoft.com/ru-ru/vfoxpro/ объектно-ориентированный и процедурный язык программирования систем управления реляционными базами данных, разработанный корпорацией Microsoft интегрирован с другими продуктами Microsoft, в частности с Microsoft SQL Server Разработка продукта прекращена с выходом SP2 для версии 9.0, поддержка продукта MS будет осуществляться до 2015 года В конце марта 2007 началось организованное движение испаноязычного FoxPro-сообщества, целью которого стало написание петиции в Microsoft с предложением продолжить работу по обновлению Visual FoxPro или выпустить его в сообщество с открытым исходным кодом. *

12 слайд PHP Personal Home Page Tools http://www.php.net/ скриптовый язык программиров Описание слайда:

PHP Personal Home Page Tools http://www.php.net/ скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для создания динамических веб-сайтов простой богатая функциональность кроссплатформенность свободное программное обеспечение *

13 слайд За основу взят дескриптор EURISCO, трансформирован для возможности последую Описание слайда:

За основу взят дескриптор EURISCO, трансформирован для возможности последующего внедрения в GRIN-Global. 26 полей. Например: Дескриптор * Паспортная база ГРР ВИР

14 слайд * ПАСПОРТНАЯ БАЗА ДАННЫХ ВИР http://vir.nw.ru/data/dbf_r.htm В настоящее врем Описание слайда:

* ПАСПОРТНАЯ БАЗА ДАННЫХ ВИР http://vir.nw.ru/data/dbf_r.htm В настоящее время в Интернет представлено 223617 записей паспортных баз данных коллекции ВИР по 147 культурам. Всего в базе 11 полей. Поиск информации по 9 полям. Карточка образца Поисковая форма

15 слайд * ПАСПОРТНАЯ БАЗА ДАННЫХ ВИР http://vir.nw.ru/data/dbf_r.htm Пользователю пре Описание слайда:

* ПАСПОРТНАЯ БАЗА ДАННЫХ ВИР http://vir.nw.ru/data/dbf_r.htm Пользователю предлагается: паспортный дескриптор, база данных географических сокращений.

16 слайд ЕВРОПЕЙСКАЯ БАЗА СОИ  На сайте ВИР размещена европейская база сои, содержащая Описание слайда:

ЕВРОПЕЙСКАЯ БАЗА СОИ  На сайте ВИР размещена европейская база сои, содержащая 11915 записей, базы 11 институтов. http://vir.nw.ru/glycine/glycin/find1.php СУБД PostgreSQL PHP *

17 слайд STRUCTURE DARwin NTSys ARLEQUIN v3.5 BEAST FSTAT 2.9.3 GENEPOP v4.0 MrBayes Описание слайда:

STRUCTURE DARwin NTSys ARLEQUIN v3.5 BEAST FSTAT 2.9.3 GENEPOP v4.0 MrBayes MSVAR v1.3 PhyML 3.0 Network 4.201   Специализированные программы и методы обработки результатов молекулярных исследований *

18 слайд Программа NTSys Numerical Taxonomy System http://www.exetersoftware.com/cat Описание слайда:

Программа NTSys Numerical Taxonomy System http://www.exetersoftware.com/cat/ntsyspc/ntsyspc.html Позволяет работать с генетическими и фенетическими данными и сравнивать их. Обрабатывает пропуски Есть учебник Windows Минус: низкий сервис. Цена: $350 ($250 for educational and governmental institutions). Mantel t-test для сравнения расстояний между образцами по различным характеристикам: близости результатов генетического и фенетического, географического изучения  Matrix correlation: r = 0.48 *

19 слайд К одним и самых часто используемых СУБД можно отнести: - - - * Описание слайда:

К одним и самых часто используемых СУБД можно отнести: - - - *

20 слайд СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 20 Описание слайда:

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 20

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 20

Курс профессиональной переподготовки

Учитель информатики

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 20

Курс профессиональной переподготовки

Учитель математики и информатики

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 20

Курс повышения квалификации

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

loading

Проверен экспертом

Общая информация

Номер материала: ДБ-642390

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Что нужно знать о развитии СУБД

4081

, Текст: Леонид Черняк

Объемы накопленных человечеством данных, нашей «новой нефти», в ближайшие годы будут стремительно увеличиваться, по оценке IDC — с 33 зеттабайт (зеттабайт — 10 в 21 степени байт) в 2018 году до 175 зеттабайт в 2025-м. Соответственно, растет и роль систем управления базами данных как центрального звена корпоративной инфраструктуры. Соответствующий рынок на фоне общей стагнации, по данным Gartner, вырос в 2018 году на 18,4%, до $46 млрд. CNews напоминает основные этапы развития СУБД в рамках готовящегося цикла статей об этой важнейшей составляющей ИТ-архитектуры.

Объемы накопленных данных стремительно растут, их источники становятся все разнообразнее. Растет и важность данных как основы для принятия решений — топ-менеджментом компаний, руководством городов, регионов и даже стран. Соответственно, растет и важность систем управления базами данных, поскольку от правильности выбора типа СУБД зависит очень многое.

Нынешнее состояние рынка СУБД является результатом шестидесятилетнего эволюционного развития. На нем уживаются и работающие базы времен первых мэйнфреймов, и самые современные облачные разработки. Многообразие типов СУБД (реляционные и NoSQL, операционные и аналитические, коммерческие и с открытыми кодами) объясняется разнообразием решаемых ими задач. Эта «многомерность» современного рынка систем управления базами данных не позволяет выделить абсолютных лидеров, но дает представление о технологических тенденциях на ИТ-рынке в целом.

Все началось со «Спутника»

Системы управления базами данных, как и интернет, и многие другие новации, своим появлением обязаны «Моменту Спутника» (Sputnik Moment). Так в конце пятидесятых назвали ускоряющий импульс, который получила в ответ на запуск Советским Союзом 4 октября 1957 г. и другие успехи СССР в космосе вся американская индустрия. И прежде всего нарождающаяся компьютерная. В 1961 г. президент Джон Кеннеди (John Kennedy) предложил в качестве «главного ответа Советам» лунную программу «Аполлон». Для ее выполнения требовались невиданные прежде масштабы кооперации соисполнителей, поэтому было решено автоматизировать управление поставками комплектующих.

sputnik1.jpg

Запуск первого искусственного спутника Земли оказал огромное влияние на технологическую гонку второй половины XX века

В соответствие с этим решением в 1965 г. IBM и другие участники программы разработали задание на триединую систему Information Control System and Data Language/Interface (ICS/DL/I), включающую подсистему управления информацией, язык данных и интерфейс. Предназначением системы была автоматизации работы со списками, состоящими из записей о комплектующих. В последующем IBM переработала ICS/DL/I в коммерческий продукт Information Management System/360 (IMS/360), продолжающий работать на некоторых мэйнфреймах до сегодняшнего дня.

Созданием IMS DBMS был заложен краеугольный камень в создание современного стека корпоративных информационных систем, характерного отделением кода приложений от данных специально созданным программным обеспечением. Этот тип программного обеспечения стали называть Database Management System (DBMS). А когда появились СУБД других типов, то IMS и ее аналоги (IDS, IDMS, Total) отнесли к классу навигационных или сетевых.

Навигационная модель была рассчитана на хранение записей в свободном формате, связанных между собой. Это позволяет вручную переходить от одной записи к другой, но исключает, например, возможность поиска в такой базе.

…просто бизнес

Следующий шаг в развитии СУБД был сделан с началом массового использования компьютеров в бизнесе. Со времени изобретения двойной записи в XIII веке таблицы стали основной формой предоставления деловых данных, соответственно, возникла потребность в компьютерном средстве для хранения табличных данных и работы с ними.

Оказалось, что она может быть удовлетворена на основе реляционного исчисления, которое наряду с реляционной алгеброй стало ядром будущей модели данных, которую соответственно и назвали реляционной.

СУБД с записями фиксированной длины, «заточенную» на работу с таблицами, предложил в 1970 г. исследователь из IBM Эдгар Кодд (Edgar Codd). Они получили название «реляционные» и настолько удачно подошли для большей части данных, используемых в бизнесе, что надолго закрепились в качестве основы для большей части корпоративных информационных систем.

databasechernyak_4.jpeg

С 70-х годов системы управления базами данных стали основой корпоративных информационных систем

Работу Кодда продолжили Майкл Стоунбрейкер (Michael Stonebraker) и Юджин Вонг (Eugene Wong) в проекте по созданию первой работоспособной реляционной СУБД Ingres с языком запросов QUEL, вскоре уступившему свое место принятому в качестве стандарта языку SQL. Не меньшим по своему значению для усиления позиций реляционных СУБД стало массовое производство Unix-серверов, ставших аппаратной платформой для реляционных СУБД.

Перспективность этой связки первой разглядела начинающая компания Oracle, обошедшая IBM с ее проектом System R, позже переросшим в СУБД DB2. Потом на этом рынке появились продукты Sybase, Informix и многие другие.

Реляционные СУБД долгое время правили бал в корпоративных системах, однако существовали и альтернативные подходы. Например, иерархическая СУБД InterSystemsCache, пользующаяся особой популярностью в медицинских учреждениях.

Какое-то время в бизнесе использовались и персональные реляционные СУБД — dBase от Ashton-Tate, Paradox от Borland, FoxPro от Fox Software и Clipper от Nantucket, позже скупленные крупными вендорами и практически бесследно растворившиеся в их недрах.

Эпоха «ста цветов»

Третий заметный шаг в развитии СУБД был сделан под влиянием интернета. Во времена первого интернет-бума в конце 90-х — начале 2000-х, фундаментом зарождающегося интернет-бизнеса были Unix-серверы SunMicrosystems или HP и коммерческие СУБД, прежде всего Oracle.

Однако по мере того, как бизнес в интернете становился все более массовым, стала очевидна потребность в более дешевых и более масштабируемых решениях. Выходом из положения стали фермы из стандартных серверов x86, операционная система из Linux и СУБД с открытыми кодами. Среди немалого количества проектов такого рода наиболее успешным оказалась СУБД MySQL одноименной шведской фирмы. Она стал одной из составляющих тетрады LAMP (Linux, Apache, MySQL и PHP), служащей базисом для большинства сайтов и поныне.

С MySQL началась эпоха СУБД с открытыми кодами. Некоторые из них, как MariaDB, являются «ответвлениями» от MySQL (которая стала собственностью Oracle), другие — оригинальные разработки разного типа, такие как объектно-реляционная PostgreSQL, реляционная CockroachDB, документоориентированная MongoDB, встраиваемая SQLite и многие другие.

Дополнительным стимулом для развития нового поколения СУБД стало то, что традиционные реляционные СУБД оказались неготовыми к эпохе больших данных. Их главное достоинство — обеспечение надежного хранения с минимальными издержками на резервирование, оказались препятствием к масштабированию. Кроме того, они неудобны при работе с неструктурированными данными, объемы которых растут многократно быстрее, чем структурированных.

Это дало дополнительный толчок к развитию нереляционных СУБД. Amazon (Dynamo), Google (BigTable) и многие другие компании стали создавать собственные системы хранения нереляционного типа, где масштабирование достигается за счет использования тысяч идентичных серверов, по которым данные распространяются сегментированно. Такие базы обеспечивает хорошую масштабируемость и высокую готовность без уменьшения быстродействия.

Что дальше?

Нынешний виток в развитии СУБД отличается тем, что он скорее связан не с количеством или качеством данных, а с изменением платформы, поскольку базы данных, так же как и многие другие решения, уходят в облака. Облачные СУБД могут быть как реляционными, так и нет, они могут быть как программным сервисом (DBaaS), так и базироваться на виртуальных машинах по модели IaaS или PaaS.

dbms3_1.jpg

Как бы не менялись технологии, но со времен «Спутника» место баз данных в корпоративной инфраструктуре остается постоянным — между аппаратной частью (включая операционную систему) и прикладными приложениями

Еще одну «точку роста» для СУБД можно ожидать в связи с внедрением информационных систем, основанных на машинном обучении. Для него требуются размеченные данные, то есть данные, снабженные описывающими их метаданными. Их ближайший аналог — СУБД, предназначенные для хранения данных в формате XML, с той разницей, что «обученные» СУБД могут быть не только NoSQL, но и реляционными.

Поскольку пока разметка данных (data labeling) может выполняться только вручную, то, естественным образом, на первые позиции выходит Китай, где создается мощная индустрия разметки. Но в перспективе процесс разметки наверняка будет автоматизироваться, и на этом рынке могут появиться новые лидеры.

Развивается не только логика, но и «физика» хранения. В 90-е годы в дополнение к традиционным СУБД, обрабатывающим данные на диске, были созданы первые СУБД, обрабатывающие данные в оперативной памяти (In-Memory Database Systems, IMDS). Потребовалось лет 15 на то, чтобы они стали массовым рыночным продуктом. Успеху IMDS способствовали, с одной стороны, снижение стоимости оперативной памяти и создание многоядерных процессоров, способных работать с большими ее объемами, а с другой— появление новых, прежде всего аналитических приложений, с более высокими чем у транзакционных, требованиями к скорости работы с данными. Начало было положено СУБД SAP HANA (2010 г.), а вскоре опции IMDS получили реляционные СУБД Oracle Database, DB2 и Microsoft SQL Server. Параллельно и NoSQL-базы стали развиваться в этом направлении.


Типы современных баз данных

Вы храните данные с устройств IoT? Запуск системы управления цифровым контентом? Как насчет обработки данных конфигурации или записи инвентаризации или информации о транзакциях? Или может иметь дело с любой другой системой обработки или генерации данных? Если ваши данные нужно хранить и получать к ним доступ, вам понадобится какая-то база данных.

Скорее всего, вы уже знаете это. Но если вы недавно не просматривали базы данных, вы можете быть удивлены тем, как изменился ландшафт.Это уже не просто битва между поставщиками монолитных реляционных баз данных. На самом деле популярность нереляционных баз данных растет, более чем удваивается за последние 5 лет; однако, только один (MongoDB) входит в топ-5 в целом (Реляционный и Нереляционный вместе взятые).

Relational and Non-relational DB graph

В зависимости от типа, структуры, модели данных, хранилища данных и предполагаемого варианта использования ваших данных, различные системы, вероятно, будут лучше соответствовать вашим потребностям. Требуемая схема или механизм запросов, ваши требования к согласованности или задержке, или даже скорость транзакции (включая реальное время) также могут повлиять на ваше решение.Например, встроенная база данных для системы с локально сохраненными данными динамической конфигурации будет иметь совершенно иные требования, чем оперативная реляционная база данных, предназначенная для отслеживания бронирования гостиничных номеров.

Итак, с чего начать выбор базы данных? Мы рассмотрели как NoSQL (нереляционные), так и реляционные системы управления базами данных (RDBMS), чтобы получить представление о обеих экосистемах, чтобы вы могли начать работу.

SQL / RDBMS / Реляционные базы данных

СУБД

более широко известны и понятны, чем их двоюродные братья по NoSQL.Реляционные базы данных появились в 70-х годах для хранения данных в соответствии со схемой, которая позволяет отображать данные в виде таблиц со строками и столбцами. Рассматривайте реляционную базу данных как набор таблиц, каждая из которых имеет схему , которая представляет фиксированные атрибуты и типы данных, которые будут иметь элементы в таблице. Все СУБД предоставляют функции для чтения, создания, обновления и удаления данных, как правило, с помощью операторов языка структурированных запросов (SQL).

Таблицы в реляционной базе данных имеют ключей , связанных с ними, которые используются для идентификации определенных столбцов или строк таблицы и облегчают более быстрый доступ к конкретной таблице, строке или интересующему столбцу.

Целостность данных вызывает особую озабоченность в реляционных базах данных, и СУБД используют ряд ограничений для обеспечения надежности и точности данных, содержащихся в ваших таблицах.

Хотя существует много реляционных баз данных, со временем они стали самыми популярными:

  • Oracle - Oracle Database (обычно называемая Oracle RDBMS или просто Oracle) - это многомодельная система управления базами данных, производимая и продаваемая корпорацией Oracle.
  • MySQL - MySQL - это СУБД с открытым исходным кодом, основанная на языке структурированных запросов (SQL).MySQL работает практически на всех платформах, включая Linux, UNIX и Windows.
  • Microsoft SQL Server - Microsoft SQL Server - это СУБД, которая поддерживает широкий спектр приложений для обработки транзакций, бизнес-аналитики и аналитики в корпоративных ИТ-средах.
  • PostgreSQL - PostgreSQL, часто просто Postgres, является объектно-реляционной системой управления базами данных (ORDBMS) с акцентом на расширяемость и соответствие стандартам.
  • DB2 - DB2 - это СУБД, предназначенная для эффективного хранения, анализа и извлечения данных.

Преимущества

  • Реляционные базы данных - это хорошо документированные и зрелые технологии, а СУБД продаются и обслуживаются рядом известных корпораций.
  • Стандарты
  • SQL четко определены и общеприняты.
  • Большой пул квалифицированных разработчиков имеет опыт работы с SQL и RDBMS.
  • Все СУБД совместимы с ACID, то есть они отвечают требованиям атомарности, согласованности, изоляции и долговечности.

Недостатки

    СУБД
  • плохо или вообще не работают с неструктурированными или полуструктурированными данными из-за ограничений схемы и типа.Это делает их неподходящими для больших аналитических или IoT-событий.
  • Таблицы в вашей реляционной базе данных не обязательно будут отображаться один в один с объектом или классом, представляющим те же данные.
  • При переносе одной РСУБД в другую схемы и типы должны, как правило, быть идентичными в исходной и целевой таблицах для перехода на работу (ограничение схемы). По многим из тех же причин чрезвычайно сложные наборы данных или те, которые содержат записи переменной длины, как правило, трудно обрабатывать с помощью схемы RDBMS.

NoSQL / Нереляционные базы данных

Базы данных NoSQL стали популярной альтернативой реляционным базам данных, поскольку веб-приложения становились все более сложными. NoSQL / нереляционные базы данных могут принимать различные формы. Однако критическое различие между NoSQL и реляционными базами данных состоит в том, что схемы RDBMS жестко определяют, как все данные, вставляемые в базу данных, должны быть типизированы и составлены, тогда как базы данных NoSQL могут быть независимыми от схемы, позволяя хранить и манипулировать неструктурированными и полуструктурированными данными.

Типы

Обратите внимание, что некоторые продукты могут относиться к нескольким категориям. Например, Couchbase является одновременно базой данных документов и хранилищем значений ключей.

хранилища ключей-значений , такие как Redis и Amazon DynamoDB, представляют собой чрезвычайно простые системы управления базами данных, которые хранят только пары ключ-значение и предоставляют базовые функциональные возможности для получения значения, связанного с известным ключом.

Простота хранилищ значений ключей делает эти системы управления базами данных особенно подходящими для встроенных баз данных, где хранимые данные не особенно сложны, а скорость имеет первостепенное значение.

Широкие хранилища столбцов , такие как Cassandra, Scylla и HBase, являются независимыми от схемы системами, которые позволяют пользователям хранить данные в семействах столбцов или таблицах , одну строку которых можно рассматривать как запись - мульти хранилище ключ-значение

Эти решения разработаны с целью достаточно хорошего масштабирования для управления петабайтами данных на тысячах обычных серверов в огромной распределенной системе.

Несмотря на то, что технически безсхемные хранилища широких столбцов, такие как Scylla и Cassandra, используют вариант SQL, называемый CQL, для определения данных и манипулирования ими, что делает их простыми для тех, кто уже знаком с RDBMS.

хранилищ документов , включая MongoDB и Couchbase, являются системами без схемы, которые хранят данные в форме документов JSON. Хранилища документов аналогичны хранилищам ключ-значение или широким столбцам, но имя документа - это ключ, а содержимое документа, каким бы оно ни было, является значением.

В хранилище документов отдельные записи не требуют единой структуры, могут содержать множество различных типов значений и могут быть вложенными. Такая гибкость делает их особенно подходящими для управления полуструктурированными данными в распределенных системах.

Графики Базы данных , такие как Neo4J и Datastax Enterprise Graph, представляют данные в виде сети связанных узлов или объектов для облегчения визуализации данных и анализа графиков.

Узел или объект в базе данных графа содержит данные произвольной формы, которые связаны отношениями и сгруппированы в соответствии с метками. Программное обеспечение Graph-Oriented Database Management Systems (СУБД) разработано с акцентом на иллюстрации соединений между точками данных.

В результате графические базы данных обычно используются, когда анализ взаимосвязей между разнородными точками данных является конечной целью системы, например, в предотвращении мошенничества, расширенных корпоративных операциях или исходном графе друзей Facebook.

Поисковые системы , такие как Elasticsearch, Splunk и Solr, хранят данные с использованием документов JSON без схемы. Они похожи на хранилища документов, но с большим упором на то, чтобы сделать ваши неструктурированные или полуструктурированные данные легко доступными с помощью текстового поиска со строками различной сложности.

Преимущества

Поскольку существует так много типов и разнообразных приложений баз данных NoSQL, их сложно зафиксировать, но в целом:

  • Модели данных без схемы более гибки и просты в администрировании.
  • Базы данных NoSQL, как правило, более горизонтально масштабируемы и отказоустойчивы.
  • Данные могут быть легко распределены по разным узлам. Чтобы повысить доступность и / или допуск раздела, вы можете выбрать, чтобы данные на некоторых узлах были «в конечном итоге согласованными».

Недостатки

Они также зависят от типа базы данных. В основном:

  • Базы данных NoSQL, как правило, менее широко распространены и зрелы, чем решения RDBMS, поэтому часто требуются специальные знания.
  • Существует ряд форматов и ограничений, специфичных для каждого типа базы данных.

Популярные реляционные и нереляционные базы данных

modern db list

Какая база данных подходит именно вам?

В этом посте рассматриваются только самые популярные и наиболее известные примеры этих типов баз данных.Более полный список, включая описания, смотрите здесь.

  • Если соответствие ACID (атомарность, долговечность, согласованность и долговечность) является вашим первым приоритетом, рассмотрите возможность использования RDBMS.
  • Если у вас распределенная система и вы можете согласиться с возможной согласованностью на некоторых узлах / разделах, вы можете рассмотреть возможность хранения в широких столбцах, таких как Cassandra или Scylla.
  • Если ваши входные данные особенно неоднородны и их трудно инкапсулировать в соответствии со схемой нормализации, рассмотрите возможность использования СУБД NoSQL.
  • Если ваша цель - вертикальное масштабирование, рассмотрите RDBMS; и наоборот, если вы хотите масштабировать горизонтально, предпочтительнее использовать СУБД NoSQL.

К счастью, независимо от того, используете ли вы реляционную, нереляционную или смесь обоих типов баз данных, Alooma предлагает вам все необходимое!

Хотите узнать больше?

Alooma - это конвейер данных как сервис, который переносит все ваши источники данных (включая базы данных) в Google BigQuery, Amazon Redshift, Snowflake и многие другие. Если вы хотите узнать больше о том, как Alooma может помочь вам в перемещении и интеграции ваших данных, свяжитесь с нами.

,
Введение в системы управления базами данных - BMC Blogs

Термин «база данных» определяется как любая коллекция электронных записей, которые могут быть обработаны для получения полезной информации. Данные могут быть доступны, изменены, управляться, контролироваться и организовываться для выполнения различных операций обработки данных. Данные обычно индексируются по строкам, столбцам и таблицам, что делает обработку рабочей нагрузки и запрос данных эффективными. Различные типы баз данных включают в себя: объектно-ориентированные, реляционные, распределенные, иерархические, сетевые и другие.

В корпоративных приложениях базы данных включают критически важные, чувствительные к безопасности и ориентированные на соответствие элементы записей, которые имеют сложные логические отношения с другими наборами данных и экспоненциально растут с течением времени по мере увеличения базы пользователей. В результате этим организациям требуются технологические решения для обслуживания, защиты, управления и обработки данных, хранящихся в базах данных. Это где система управления базами данных вступают в игру.

Что такое СУБД?

Система управления базами данных (СУБД) относится к технологическому решению, используемому для оптимизации и управления хранением и извлечением данных из баз данных.СУБД предлагает системный подход к управлению базами данных через интерфейс для пользователей, а также к рабочим нагрузкам, обращающимся к базам данных через приложения. Обязанности по управлению СУБД включают информацию в базах данных, процессы, применяемые к базам данных (такие как доступ и изменение), и логическую структуру базы данных. СУБД также облегчает, помимо прочего, дополнительные административные операции, такие как управление изменениями, аварийное восстановление, соответствие требованиям и мониторинг производительности.

Получить руководство ИТ-покупателя по обслуживанию и эксплуатации

Данное руководство для ИТ-покупателей поможет вам понять, на что обращать внимание и как выбрать правильные инструменты для ИТ-обслуживания и операций.

Для облегчения этих функций СУБД имеет следующие ключевые компоненты:

  • Программное обеспечение. СУБД - это прежде всего программная система, которую можно рассматривать как консоль управления или интерфейс для взаимодействия с базами данных и управления ими. Интерфейс также распространяется по физическим системам реального мира, которые вносят данные в серверные базы данных. ОС, сетевое программное обеспечение и аппаратная инфраструктура участвуют в создании, доступе, управлении и обработке баз данных.
  • данные. СУБД содержит операционные данные, доступ к записям базы данных и метаданным в качестве ресурса для выполнения необходимых функций. Данные могут включать в себя файлы, такие как индексные файлы, административная информация и словари данных, используемые для представления потоков данных, владения, структуры и отношений с другими записями или объектами.
  • Процедуры. Хотя процедуры не являются частью программного обеспечения СУБД, их можно рассматривать как инструкции по использованию СУБД.Документированные рекомендации помогают пользователям в проектировании, модификации, управлении и обработке баз данных.
  • База данных языков. Это компоненты СУБД, используемые для доступа, изменения, хранения и извлечения элементов данных из баз данных; указать схему базы данных; контролировать доступ пользователей; и выполнять другие связанные операции управления базой данных. Типы языков СУБД включают язык определения данных (DDL), язык манипулирования данными (DML), язык доступа к базе данных (DAL) и язык управления данными (DCL).
  • Процессор запросов. В качестве основного компонента СУБД процессор запросов выступает в качестве посредника между пользователями и механизмом данных СУБД для передачи запросов. Когда пользователи вводят инструкцию на языке SQL, команда выполняется от языка языка высокого уровня до языка низкого уровня, который базовый компьютер может понять и обработать для выполнения соответствующих функций СУБД. В дополнение к разбору и переводу инструкций обработчик запросов также оптимизирует запросы для обеспечения быстрой обработки и точных результатов.
  • Менеджер базы данных времени выполнения. Компонент централизованного управления СУБД, который обрабатывает функциональность, связанную с данными времени выполнения, которая обычно используется для доступа к базам данных на основе контекста. Этот компонент проверяет авторизацию пользователя для запроса запроса; обрабатывает утвержденные запросы; разрабатывает оптимальную стратегию выполнения запроса; поддерживает параллелизм, позволяющий нескольким пользователям одновременно работать с одними и теми же базами данных; и обеспечивает целостность данных, записанных в базы данных.
  • Менеджер баз данных. В отличие от менеджера базы данных времени выполнения, который обрабатывает запросы и данные во время выполнения, менеджер базы данных выполняет функции СУБД, связанные с данными в базах данных. Менеджер баз данных позволяет использовать набор команд для выполнения различных операций СУБД, включая создание, удаление, резервное копирование, восстановление, клонирование и другие задачи обслуживания базы данных. Менеджер базы данных также может быть использован для обновления базы данных с помощью исправлений от поставщиков.
  • База данных движка. Это основной программный компонент в решении СУБД, который выполняет основные функции, связанные с хранением и извлечением данных. Ядро базы данных также доступно через API, которые позволяют пользователям или приложениям создавать, читать, записывать и удалять записи в базах данных.
  • Отчетность. Генератор отчетов извлекает полезную информацию из файлов СУБД и отображает ее в структурированном формате на основе определенных спецификаций. Эта информация может использоваться для дальнейшего анализа, принятия решений или бизнес-аналитики.
Схема системы СУБД

Следующая диаграмма иллюстрирует схему системы СУБД:

Преимущества СУБД

СУБД

была разработана для решения фундаментальных проблем, связанных с хранением, управлением, доступом, защитой и аудитом данных в традиционных файловых системах. Традиционные приложения баз данных были разработаны поверх баз данных, что привело к таким проблемам, как избыточность данных, изоляция, ограничения целостности и трудности управления доступом к данным.Необходим уровень абстракции между пользователями или приложениями и базами данных на физическом и логическом уровне.

Внедрение программного обеспечения СУБД для управления базами данных дает следующие преимущества:

  • Безопасность данных. СУБД позволяет организациям применять политики, обеспечивающие соответствие и безопасность. Базы данных доступны для соответствующих пользователей в соответствии с политикой организации. Система СУБД также отвечает за поддержание оптимальной производительности операций запроса при обеспечении достоверности, безопасности и согласованности элементов данных, обновляемых в базе данных.
  • Обмен данными. Быстрое и эффективное сотрудничество между пользователями.
  • Доступ к данным и аудит. Контролируемый доступ к базам данных. Регистрация связанных действий доступа позволяет организациям проводить аудит на предмет безопасности и соответствия требованиям.
  • Интеграция данных. Вместо использования островных ресурсов базы данных используется единый интерфейс для управления базами данных с логическими и физическими взаимосвязями.
  • Абстракция и независимость. Организации могут изменять физическую схему систем баз данных без необходимости вносить изменения в логическую схему, которая управляет связями базы данных. В результате организации могут модернизировать хранилище и масштабировать инфраструктуру, не влияя на работу базы данных. Аналогичным образом, изменения в логической схеме могут применяться без изменения приложений и служб, которые обращаются к базам данных.
  • Единое управление и администрация. Единый консольный интерфейс для выполнения основных административных задач облегчает работу администраторам баз данных и пользователям ИТ.

Для бизнес-организаций, управляемых данными, СУБД может превратиться в чрезвычайно сложные технологические решения, для которых могут потребоваться выделенные ресурсы и собственный опыт. Размер, стоимость и производительность СУБД зависят от архитектуры системы и вариантов использования, и поэтому должны оцениваться соответствующим образом. Кроме того, сбой СУБД может привести к значительным убыткам для организаций, которые не в состоянии поддерживать оптимальную функциональность системы СУБД.

Оригинала эталонного изображения:

Эти сообщения являются моими собственными и не обязательно отражают позицию, стратегии или мнение BMC.

Обнаружили ошибку или есть предложение? Пожалуйста, сообщите нам об этом по электронной почте [email protected]

,

Типы современных баз данных

Вы храните данные с устройств IoT? Запуск системы управления цифровым контентом? Как насчет обработки данных конфигурации или записи инвентаризации или информации о транзакциях? Или может иметь дело с любой другой системой обработки или генерации данных? Если ваши данные нужно хранить и получать к ним доступ, вам понадобится какая-то база данных.

Скорее всего, вы уже знаете это. Но если вы недавно не просматривали базы данных, вы можете быть удивлены тем, как изменился ландшафт.Это уже не просто битва между поставщиками монолитных реляционных баз данных. На самом деле, популярность нереляционных баз данных растет, более чем удвоившись за последние пять лет; однако только один (MongoDB) входит в первую пятерку (реляционный и нереляционный вместе взятые).

В зависимости от типа, структуры, модели данных, хранилища данных и предполагаемого варианта использования ваших данных, различные системы, вероятно, будут лучше соответствовать вашим потребностям. Требуемая схема или механизм запросов, ваши требования к согласованности или задержке, или даже скорость транзакции (включая реальное время) также могут повлиять на ваше решение.Например, встроенная база данных для системы с локально сохраненными данными динамической конфигурации будет иметь совершенно иные требования, чем оперативная реляционная база данных, предназначенная для отслеживания бронирования гостиничных номеров.

Итак, с чего начать выбор базы данных? Мы рассмотрели как NoSQL (нереляционные), так и реляционные системы управления базами данных (RDBMS), чтобы получить представление о обеих экосистемах, чтобы вы могли начать работу.

SQL / RDBMS / Реляционные базы данных

Реляционные базы данных и связанные системы управления (RDBMS) более широко известны и понятны, чем их двоюродные братья NoSQL.Реляционные базы данных появились в 70-х годах для хранения данных в соответствии со схемой, которая позволяет отображать данные в виде таблиц со строками и столбцами. Рассматривайте реляционную базу данных как набор таблиц, каждая из которых имеет схему, которая представляет фиксированные атрибуты и типы данных, которые будут иметь элементы в таблице. Все СУБД предоставляют функции для чтения, создания, обновления и удаления данных, как правило, с помощью операторов языка структурированных запросов (SQL).

Таблицы в реляционной базе данных имеют ассоциированные с ними ключи, которые используются для идентификации определенных столбцов или строк таблицы и облегчают более быстрый доступ к конкретной таблице, строке или интересующему столбцу.

Целостность данных вызывает особую озабоченность в реляционных базах данных, и СУБД используют ряд ограничений для обеспечения надежности и точности данных, содержащихся в ваших таблицах.

Хотя существует много реляционных баз данных, со временем они стали самыми популярными:

  • Oracle : База данных Oracle (обычно называемая СУБД Oracle или просто Oracle) - это многомодельная система управления базами данных, производимая и продаваемая корпорацией Oracle.
  • MySQL : MySQL - это система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом (RDBMS), основанная на языке структурированных запросов (SQL). MySQL работает практически на всех платформах, включая Linux, UNIX и Windows.
  • Microsoft SQL Server : Microsoft SQL Server - это СУБД, которая поддерживает широкий спектр приложений для обработки транзакций, бизнес-аналитики и аналитики в корпоративных ИТ-средах.
  • PostgreSQL : PostgreSQL, часто просто Postgres, является объектно-реляционной системой управления базами данных (ORDBMS) с акцентом на расширяемость и соответствие стандартам.
  • DB2 : DB2 - это СУБД, предназначенная для эффективного хранения, анализа и извлечения данных.

Преимущества

  • Реляционные базы данных - это хорошо документированные и зрелые технологии, а СУБД продаются и обслуживаются рядом устоявшихся корпораций.
  • Стандарты
  • SQL четко определены и общеприняты.
  • Большой пул квалифицированных разработчиков имеет опыт работы с SQL и RDBMS.
  • Все СУБД совместимы с ACID, что означает, что они удовлетворяют требованиям атомарности, согласованности, изоляции и долговечности.

Недостатки

    СУБД
  • не работают - или вообще не работают - с неструктурированными или полуструктурированными данными из-за ограничений схемы и типа. Это делает их неподходящими для больших аналитических или IoT-событий.
  • Таблицы в вашей реляционной базе данных не обязательно будут отображаться один в один с объектом или классом, представляющим те же данные.
  • При переносе одной СУБД в другую схемы и типы должны, как правило, быть идентичными в исходной и целевой таблицах для перехода на работу (ограничение схемы).По многим из тех же причин чрезвычайно сложные наборы данных или те, которые содержат записи переменной длины, как правило, трудно обрабатывать с помощью схемы RDBMS.

NoSQL / нереляционные базы данных

Базы данных NoSQL стали популярной альтернативой реляционным базам данных, поскольку веб-приложения становились все более сложными. NoSQL / нереляционные базы данных могут принимать различные формы. Однако критическое различие между NoSQL и реляционными базами данных состоит в том, что схемы RDBMS жестко определяют, как все данные, вставляемые в базу данных, должны быть типизированы и составлены, тогда как базы данных NoSQL могут быть независимыми от схемы, позволяя хранить и манипулировать неструктурированными и полуструктурированными данными. ,

Типы

Обратите внимание, что некоторые продукты могут относиться к нескольким категориям. Например, Couchbase является одновременно базой данных документов и хранилищем значений ключей.

  • Хранилища ключей-значений , такие как Redis и Amazon DynamoDB, представляют собой чрезвычайно простые системы управления базами данных, которые хранят только пары ключ-значение и предоставляют базовые функциональные возможности для получения значения, связанного с известным ключом. Простота хранилищ значений ключей делает эти системы управления базами данных особенно подходящими для встроенных баз данных, где хранимые данные не особенно сложны, а скорость имеет первостепенное значение.
  • Широкие хранилища столбцов , такие как Cassandra, Scylla и HBase, являются независимыми от схемы системами, которые позволяют пользователям хранить данные в семействах столбцов или таблицах, одну строку которых можно рассматривать как запись - многомерную хранилище ключей. Эти решения разработаны с целью достаточно хорошего масштабирования для управления петабайтами данных на тысячах обычных серверов в огромной распределенной системе. Хотя технически без схемы, хранилища широких столбцов, такие как Scylla и Cassandra, используют вариант SQL под названием CQL для определения данных и манипулирования ими, что делает их простыми для тех, кто уже знаком с RDBMS.
  • Хранилища документов , включая MongoDB и Couchbase, являются системами без схемы, которые хранят данные в форме документов JSON. Хранилища документов аналогичны хранилищам ключ-значение или широким столбцам, но имя документа - это ключ, а содержимое документа, каким бы оно ни было, является значением. В хранилище документов отдельные записи не требуют единой структуры, могут содержать много разных типов значений и могут быть вложенными. Такая гибкость делает их особенно подходящими для управления полуструктурированными данными в распределенных системах.
  • Базы данных графов , такие как Neo4J и Datastax Enterprise Graph, представляют данные в виде сети связанных узлов или объектов для облегчения визуализации данных и анализа графиков. Узел или объект в базе данных графа содержит данные произвольной формы, которые связаны отношениями и сгруппированы в соответствии с метками. Программное обеспечение систем управления базами данных (СУБД), ориентированное на граф, разработано с акцентом на иллюстрации связей между точками данных. В результате базы данных графиков обычно используются, когда анализ взаимосвязей между неоднородными точками данных является конечной целью системы, например, в предотвращении мошенничества, расширенных корпоративных операциях или в исходном графе друзей Facebook.
  • Поисковые системы , такие как Elasticsearch, Splunk и Solr, хранят данные с использованием документов JSON без схемы. Они похожи на хранилища документов, но с большим упором на то, чтобы сделать ваши неструктурированные или полуструктурированные данные легко доступными с помощью текстового поиска со строками различной сложности.

Преимущества

Поскольку существует так много типов и разнообразных приложений баз данных NoSQL, их сложно зафиксировать, но в целом:

  • Модели данных без схемы более гибки и просты в администрировании.
  • базы данных NoSQL, как правило, более масштабируемы по горизонтали и отказоустойчивы.
  • Данные могут быть легко распределены по разным узлам. Чтобы повысить доступность и / или допуск раздела, вы можете выбрать, чтобы данные на некоторых узлах в конечном итоге были согласованными.

Недостатки

Они также зависят от типа базы данных. В основном:

  • Базы данных NoSQL, как правило, менее распространены и зрелы, чем решения RDBMS, поэтому часто требуется особый опыт.
  • Существует ряд форматов и ограничений, специфичных для каждого типа базы данных.

Популярные реляционные и нереляционные базы данных

Какая база данных подходит именно вам?

В этом посте рассматриваются только самые популярные и наиболее известные примеры этих типов баз данных. Более полный список, включая описания, смотрите здесь.

  • Если соответствие ACID (атомарность, долговечность, согласованность и долговечность) является вашим первым приоритетом, рассмотрите возможность использования RDBMS.
  • Если у вас распределенная система и вы можете согласиться с возможной последовательностью на некоторых узлах / разделах, вы можете рассмотреть возможность хранения в широких столбцах, таких как Cassandra или Scylla.
  • Если ваши входные данные особенно неоднородны и их трудно инкапсулировать в соответствии со схемой нормализации, рассмотрите возможность использования СУБД NoSQL.
  • Если ваша цель - вертикальное масштабирование, рассмотрите RDBMS; и наоборот, если вы хотите масштабировать горизонтально, предпочтительнее использовать СУБД NoSQL.
,

Системы управления базами данных

На этой странице представлен обзор систем управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) - это программа, которая позволяет создавать базы данных и управлять ими. Как правило, эти базы данных будут более сложными, чем пример текстового файла / таблицы в предыдущем уроке. Фактически, большинство современных систем баз данных называют реляционной системой управления базами данных (RDBMS) из-за их способности хранить связанные данные в нескольких таблицах.

Некоторые из наиболее популярных систем управления реляционными базами данных включают в себя:

В этом руководстве вы познакомитесь с некоторыми ключевыми понятиями систем управления базами данных. К ним относятся:

  • Создание базы данных
  • Столы
  • Добавление данных в вашу базу данных
  • Запрос к базе данных
  • Проектирование реляционной базы данных

Как выглядит система управления базами данных?

Некоторые системы управления базами данных включают графический интерфейс пользователя, который позволяет создавать и поддерживать базы данных, «указывая и щелкая».

Другие системы баз данных используют интерфейс командной строки, который требует использования определенных команд программирования для создания и обслуживания баз данных.

Но большинство систем баз данных командной строки также предоставляют возможность установки графических инструментов администратора, которые позволяют вам «указывать и щелкать» свой путь по большинству задач.

Различные системы выглядят по-разному, но в целом есть ряд общих функций, которые вы обычно видите в большинстве из них.

Вот три популярных примера:

  • Microsoft Access

    Так выглядит Microsoft Access 2016. В этом примере открыта таблица Artists , в которой отображается ее содержимое.

    Верхняя часть экрана содержит панель инструментов (в Access это называется Лента).

    Левая панель навигации содержит объекты базы данных для текущей базы данных.Если была открыта другая база данных, она может содержать разные объекты.

    Объекты базы данных включают такие вещи, как таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и т. Д.

    Некоторые из этих опций являются общими для всех систем управления базами данных. Все системы баз данных позволяют создавать таблицы, создавать запросы, проектировать новую базу данных и открывать существующую базу данных.

  • Microsoft SQL Server

    Microsoft SQL Server - более надежная система управления базами данных, чем Access.Хотя Access лучше подходит для использования дома и в небольшом офисе, SQL Server больше подходит для корпоративных приложений, таких как корпоративные CRM, веб-сайты и т. Д.

    Приведенный выше экран - это то, что вы видите, когда открываете SQL Server через SQL Server Management Studio (SSMS). SSMS - это встроенный инструмент для управления SQL Server и его базами данных. Как и в Access, он имеет панель инструментов в верхней части и левую панель навигации (называемую Object Explorer) для просмотра объектов. Обозреватель объектов также перечисляет все базы данных на сервере, к которому вы подключены.

  • MySQL

    MySQL является конкурентом SQL Server. Это самая популярная в мире система управления базами данных с открытым исходным кодом.

    MySQL имеет дополнительный графический инструмент администратора под названием MySQL Workbench. MySQL Workbench похож на SQL Server Management Studio в том, что он позволяет выполнять большинство задач через графический интерфейс пользователя.

Какую систему баз данных использовать?

Если вы используете базу данных для домашнего или малого офиса, Microsoft Access или Filemaker должны подойти. Если вам нужно создать веб-сайт, управляемый базой данных, вам лучше использовать более надежную систему, такую ​​как SQL Server, MySQL или Oracle.

Примеры в этом руководстве используют Microsoft Access. Если у вас нет Microsoft Access, вы все равно сможете следовать примерам.Задачи, которые мы выполняем, - это те же задачи, которые вам нужно выполнять независимо от того, какую систему управления базами данных вы используете. Основная цель этого руководства - предоставить вам обзор того, что необходимо для создания и обслуживания базы данных.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о