Данные являются основой любого современного программного приложения, а базы данных являются наиболее частым средством хранения и обработки данных приложениями. Типы баз данных эволюционировали от традиционных реляционных баз данных к более продвинутым типам баз данных, таким как NoSQL, столбцовые, ключ-значение, иерархические и распределенные базы данных, по мере распространения онлайновых и облачных технологий.
Кроме того, системы баз данных постоянно управляют критически важными и конфиденциальными данными. В сочетании с нормативными ограничениями и распределенным характером большинства наборов данных управление базами данных становится чрезвычайно сложным. В результате предприятиям нужны надежные, безопасные и удобные технологии управления базами данных.
Именно здесь появляется система управления базами данных, предоставляющая основу для управления базами данных. Читай дальше.
Что такое управление базой данных?
Управление базой данных относится к мерам, которые компания принимает для изменения и контроля данных, чтобы соответствовать необходимым требованиям на протяжении всего жизненного цикла данных.
Что мне нужно знать об управлении базами данных?
Объем бизнес-данных увеличился, что сделало управление базами данных более важным. Быстрый рост данных вызывает множество неблагоприятных ситуаций, таких как низкая производительность приложений и риск соответствия требованиям, и это лишь некоторые из них. Чтобы противодействовать негативным последствиям роста объемов данных, управление базами данных влечет за собой ряд упреждающих стратегий.
Какие обязанности несет управление базой данных?
Задача управления базой данных — это любая задача, которая защищает данные организации, предотвращает юридические риски и риски соответствия, а также обеспечивает хорошую работу приложений, управляемых данными. Это охватывает мониторинг и настройку производительности, планирование хранения и емкости, резервное копирование и восстановление, архивирование данных, разделение, репликацию, маскирование и вывод из эксплуатации.
Почему я должен беспокоиться об управлении базой данных?
В управлении базами данных нет единой цели. Существует множество преимуществ, включая производительность, оптимизацию хранилища, эффективность, безопасность и конфиденциальность. Организации могут предотвращать события, которые снижают производительность и доход, а также повышать интеграцию данных для лучшего понимания бизнеса, контролируя данные на протяжении всего их жизненного цикла, от создания до вывода из эксплуатации.
Что означает термин «система управления базами данных»?
Система управления базами данных (СУБД) — это программное приложение, которое хранит, извлекает, запрашивает и управляет данными. Авторизованные лица могут добавлять, читать, редактировать и удалять данные через пользовательские интерфейсы (UI).
Системы управления базами данных важны, поскольку они обеспечивают централизованное представление данных для программистов, администраторов баз данных и конечных пользователей, освобождая приложения и конечных пользователей от необходимости понимать, где физически находятся данные. API (интерфейсы прикладных программ) обрабатывают запросы и ответы для определенных типов данных через Интернет.
Реляционные и нереляционные компоненты СУБД, предоставляемые через Интернет, в маркетинговых брошюрах могут называться DBaaS (база данных как услуга). По данным Gartner, системы управления базами данных, созданные для обеспечения распределенных данных в облаке, в настоящее время составляют половину всего рынка СУБД.
К хорошо известным СУБД относятся:
- Microsoft Office и Office 365 включают в себя Access, облегченную систему управления реляционными базами данных (RDMS).
- Amazon RDS — это собственная облачная СУБД, которая предоставляет механизмы для управления базами данных MySQL, Oracle, SQL Server, PostgreSQL и Amazon Aurora.
- Apache Cassandra — это система управления распределенными базами данных с открытым исходным кодом, которая отличается способностью обрабатывать огромные объемы данных.
- Реляционная СУБД с малым кодом/без кода (LCNC) под названием Filemaker.
- MySQL — это система управления реляционными базами данных (RDBMS) с открытым исходным кодом, разработанная Oracle.
- MariaDB — это форк MySQL с открытым исходным кодом.
- Oracle — это проприетарная система управления реляционными базами данных, разработанная специально для гибридных облачных систем.
- SQL Server — это система управления реляционными базами данных уровня предприятия Microsoft, способная управлять чрезвычайно большими объемами данных и запросов к базе данных.
Операции с базой данных СУБД
Типичные административные обязанности базы данных, которые может взять на себя СУБД, включают:
№1. Настройка аутентификации и авторизации.
Быстро настраивайте учетные записи пользователей, политики доступа, ограничения и области доступа. Администраторы могут использовать эти действия для ограничения доступа к базовым данным, регулирования действий пользователей и управления пользователями базы данных.
№ 2. Предоставление резервных копий данных и моментальных снимков.
СУБД может упростить резервное копирование базы данных, предлагая простой и интуитивно понятный интерфейс для управления резервными копиями и моментальными снимками. Они могут даже хранить эти резервные копии на сторонних сайтах, таких как облачное хранилище.
№3. Оптимизация производительности.
СУБД может отслеживать производительность базы данных с помощью встроенных инструментов и позволяет пользователям настраивать базы данных путем разработки эффективных индексов. Он сводит к минимуму использование операций ввода-вывода для оптимизации SQL-запросов, обеспечивая оптимальную работу базы данных.
№ 4. Восстановление данных.
СУБД предоставляет платформу восстановления с возможностями, необходимыми для полного или частичного восстановления баз данных до их предыдущего состояния во время операции восстановления.
Даже в контексте распределенной базы данных большинство современных СУБД поддерживают обработку многочисленных рабочих нагрузок базы данных из централизованного программного обеспечения СУБД. Кроме того, они позволяют компаниям поддерживать упорядоченное представление сверху вниз всех данных, пользователей, групп, местоположений и т. д.
Компоненты системы управления базами данных
Каждая СУБД имеет множество интегрированных компонентов и инструментов, необходимых для выполнения практически всех операций по управлению базой данных. Возможности некоторого программного обеспечения СУБД также можно расширить за счет интеграции с дополнительными инструментами и службами либо напрямую, либо с помощью подключаемых модулей.
В этом разделе мы рассмотрим компоненты, похожие на все программное обеспечение СУБД, такие как:
- Механизм хранения данных
- Язык запроса
- Процессор запросов
- Каталог метаданных
- Менеджер журнала
- Инструменты для отчетности и мониторинга
- Утилиты данных
№1. Механизм хранения данных
Механизм хранения — это основной компонент СУБД, взаимодействующий с файловой системой на уровне ОС для хранения данных. Все запросы SQL, которые имеют дело с базовыми данными, проходят через механизм хранения.
№ 2. Язык запроса
Язык доступа к базе данных необходим для всех взаимодействий с базой данных, от создания баз данных до простой вставки или извлечения данных. Достойная СУБД должна поддерживать один или несколько языков запросов и диалектов. Язык структурированных запросов (SQL) и язык запросов MongoDB (MQL) — это два языка запросов, используемые для взаимодействия с базами данных.
Функциональность нескольких языков запросов можно дополнительно классифицировать на основе определенных задач:
- Язык определения данных (DDL): Этот раздел содержит команды для определения схем базы данных и изменения структуры объектов базы данных.
- Язык манипулирования данными (DML): Команды, которые напрямую взаимодействуют с данными базы данных. DML охватывает все процедуры CRUD.
- Язык управления данными (DCL): В этом разделе рассматриваются разрешения базы данных и другие ограничения доступа.
- Язык управления транзакциями (TCL): Внутренние транзакции базы данных являются предметом этой команды.
№3. Процессор запросов
Это действует как посредник для пользовательских запросов и базы данных.
Процессор запросов транслирует пользовательские запросы и преобразует их в действенные команды, которые база данных может понять и использовать для выполнения соответствующих функций.
Механизм оптимизации позволяет СУБД предоставлять информацию о производительности базы данных с точки зрения оптимизации самой базы данных и ее запросов. В сочетании с инструментами мониторинга базы данных он может предоставить мощный набор инструментов для максимизации производительности базы данных.
№3. Каталог метаданных
Это централизованный каталог всех объектов в базе данных. Когда объект создается, СУБД сохраняет запись о нем вместе с некоторыми метаданными о нем в каталоге метаданных. Затем эту запись можно использовать для:
- Убедитесь, что пользовательские запросы направляются к нужным объектам базы данных.
- Предоставьте общий обзор всей структуры базы данных.
№ 4. Менеджер журналов
Этот компонент будет хранить все журналы СУБД. Эти журналы будут содержать входы пользователей в систему и их действия, функции базы данных, функции резервного копирования и восстановления и так далее. Все эти журналы правильно записываются и сразу доступны благодаря управлению журналами.
№ 5. Инструменты отчетности и мониторинга
Инструменты отчетности и мониторинга являются другими важными компонентами СУБД. Они позволяют пользователям создавать отчеты, тогда как инструменты мониторинга позволяют пользователям отслеживать базу данных на предмет использования ресурсов, действий пользователей и т. д.
№ 6. Утилиты данных
В дополнение к вышесказанному, большинство программного обеспечения СУБД имеет встроенные утилиты, предоставляющие такие возможности, как:
- Проверяет целостность данных
- Резервное копирование и восстановление
- Простой ремонт базы данных
- Проверка данных и т.д.
Преимущества СУБД
СУБД была создана для решения основных задач хранения, обслуживания, доступа, защиты и аудита данных в традиционных файловых системах. СУБД может предоставить следующие преимущества пользователям программного обеспечения и организациям:
№1. Повышенная безопасность данных
Для управления безопасностью и соответствием СУБД дает возможность управлять пользователями и применять политики. Безопасность базы данных повышается, а данные менее уязвимы для нарушений безопасности благодаря этому контролируемому доступу пользователей.
№ 2. Простой обмен данными
СУБД позволяет пользователям безопасно получать доступ к базе данных из любого места. В результате они могут выполнять любые операции, связанные с базой данных, быстро и без необходимости использования сложных методов доступа или заботы о безопасности базы данных. Кроме того, СУБД позволяет нескольким пользователям эффективно сотрудничать при работе с базой данных.
СУБД для интеграции данных позволяет пользователям получать централизованное представление баз данных, расположенных во многих местах, и администрировать их через единый интерфейс, а не управлять ими как отдельными объектами.
№3. Абстракция и автономия
СУБД позволяет пользователям изменять физическую схему базы данных без изменения логической структуры, определяющей взаимодействие с базой данных. Термин «ответственность» относится к акту определения того, несет ли лицо ответственность за свои собственные действия.
Кроме того, можно вносить любые изменения в логическую структуру, не затрагивая программы, обращающиеся к базе данных.
№ 4. Упрощенная процедура резервного копирования и восстановления
Большинство баз данных имеют инструменты резервного копирования и восстановления. Термин «ответственность» относится к акту определения того, несет ли лицо ответственность за свои собственные действия. С такими функциями, как:
- Автоматические снимки
- Планирование резервного копирования
- Проверка резервных копий
- Различные техники восстановления
№ 5. Мониторинг и единообразное управление
СУБД предоставляют единый интерфейс для всех функций управления и мониторинга, снижая нагрузку на администраторов баз данных. Эти действия могут включать в себя все, от построения базы данных и изменения схемы до отчетности и аудита.
Недостатки системы управления базами данных
Недостатки использования СУБД заключаются в следующем:
- Сложность: СУБД может быть сложно настроить и управлять ею, что требует определенных знаний и умений.
- Затраты на производительность: Использование СУБД может повысить производительность приложения, особенно когда требуются большие уровни параллелизма.
- Масштабируемость: Использование СУБД может ограничить масштабируемость приложения, поскольку оно требует использования блокировки и других механизмов синхронизации для обеспечения согласованности данных.
- Стоимость: Стоимость покупки, обслуживания и обновления СУБД может быть значительной, особенно для больших или сложных систем.
- Варианты использования с ограничениями: Не все варианты использования подходят для СУБД; некоторые решения не требуют большой надежности, согласованности или безопасности и могут лучше обслуживаться другими типами хранилищ данных.
Заключение
Когда дело доходит до управления базами данных, СУБД является жизненно важным компонентом для любой корпорации. Масштаб, сложность и набор функций СУБД будут различаться в зависимости от СУБД и потребностей организации.
Прежде чем переходить на единую систему, предприятия должны тщательно проанализировать программное обеспечение СУБД, поскольку разные СУБД предоставляют разные наборы функций. Тем не менее, правильно сконфигурированная СУБД существенно облегчит управление базой данных и ее обслуживание в любом масштабе.
- 27 лучших программ для систем управления базами данных (СУБД) в 2023 году
- Программное обеспечение для управления базами данных: определение, типы и 10 лучших вариантов
- ТОП-10 КОМПАНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ БАЗОЙ ДАННЫХ
- Лучшее программное обеспечение для управления данными для вашего малого бизнеса в 2023 году
- Хранилище данных: определение и принцип работы
Рекомендации
