Дані є основою будь-якого сучасного програмного забезпечення, а бази даних є найпоширенішим засобом зберігання та обробки даних програмами. Типи баз даних еволюціонували від традиційних реляційних баз даних до більш просунутих типів баз даних, таких як NoSQL, стовпчасті, ключ-значення, ієрархічні та розподілені бази даних у міру поширення онлайнових і хмарних технологій.
Крім того, системи баз даних постійно керують критично важливими та конфіденційними даними. У поєднанні з нормативними обмеженнями та розподіленим характером більшості наборів даних керування базами даних стало надзвичайно складним. У результаті підприємствам потрібні надійні, безпечні та зручні технології керування базами даних.
Саме тут на допомогу приходить система керування базами даних, яка забезпечує структуру для керування базами даних. Читайте далі.
Що таке керування базами даних?
Управління базою даних стосується заходів, які вживає компанія для зміни та контролю даних, щоб відповідати необхідним вимогам протягом життєвого циклу даних.
Що мені потрібно знати про керування базами даних?
Обсяг бізнес-даних збільшився, що зробило управління базами даних більш важливим. Швидке зростання даних спричиняє низку несприятливих ситуацій, таких як низька продуктивність додатків і ризик відповідності. Щоб протидіяти негативним наслідкам зростання даних, керування базами даних передбачає різноманітні проактивні стратегії.
Які обов'язки має адміністрація бази даних?
Завдання керування базою даних – це будь-яке завдання, яке захищає дані організації, запобігає юридичним ризикам і ризикам, пов’язаним із відповідністю, а також підтримує належну роботу програм, керованих даними. Це охоплює моніторинг і налаштування продуктивності, зберігання та планування ємності, резервне копіювання та відновлення, архівування даних, розділення, реплікацію, маскування та виведення з експлуатації.
Чому я маю турбуватися про керування базами даних?
Для управління базами даних немає єдиної мети. Є багато переваг, зокрема продуктивність, оптимізація зберігання, ефективність, безпека та конфіденційність. Організації можуть запобігти подіям, які погіршують продуктивність і дохід, і збільшити інтеграцію даних для кращого розуміння бізнесу, контролюючи дані протягом усього життєвого циклу, від створення до виходу з експлуатації.
Що означає термін «Система керування базами даних»?
Система керування базами даних (СУБД) — це програма, яка зберігає, витягує, запитує та керує даними. Уповноважені особи можуть додавати, читати, редагувати та видаляти дані через інтерфейс користувача (UI).
Системи керування базами даних важливі, оскільки вони забезпечують централізований перегляд даних для програмістів, адміністраторів баз даних і кінцевих користувачів, звільняючи додатки та кінцевих користувачів від необхідності розуміти, де фізично розташовані дані. API (інтерфейси прикладних програм) обробляють запити та відповіді на певні типи даних через Інтернет.
Реляційні та нереляційні компоненти СУБД, надані через Інтернет, у маркетингових брошурах можуть називатися DBaaS (база даних як послуга). За даними Gartner, системи керування базами даних, створені для забезпечення розподілених даних у хмарі, наразі складають половину всього ринку СУБД.
До відомих СУБД належать:
- Microsoft Office і Office 365 мають доступ до легкої реляційної системи керування базами даних (RDMS).
- Amazon RDS — це рідна хмарна СУБД, яка надає механізми для керування базами даних MySQL, Oracle, SQL Server, PostgreSQL і Amazon Aurora.
- Apache Cassandra — це система керування розподіленою базою даних із відкритим вихідним кодом, яка відрізняється здатністю обробляти величезні обсяги даних.
- Реляційна СУБД із низьким кодом/без коду (LCNC) під назвою Filemaker.
- MySQL — це система керування реляційними базами даних (RDBMS) із відкритим кодом, розроблена Oracle.
- MariaDB — це форк MySQL з відкритим кодом.
- Oracle — це власна система керування реляційними базами даних, розроблена спеціально для гібридних хмарних систем.
- SQL Server — це система керування реляційною базою даних корпоративного рівня Microsoft, здатна керувати надзвичайно великими обсягами даних і запитами до бази даних.
Операції з базами даних СУБД
Типові адміністративні обов’язки бази даних, які може виконувати СУБД, включають:
#1. Налаштування автентифікації та авторизації.
Швидко налаштовуйте облікові записи користувачів, політики доступу, обмеження та області доступу. Адміністратори можуть використовувати ці дії для обмеження доступу до основних даних, регулювання дій користувачів і керування користувачами бази даних.
#2. Надання резервних копій даних і знімків.
СУБД може спростити резервне копіювання бази даних, пропонуючи простий та інтуїтивно зрозумілий інтерфейс для керування резервними копіями та знімками. Вони навіть можуть зберігати ці резервні копії на сторонніх сайтах, таких як хмарне сховище.
#3. Оптимізація продуктивності.
СУБД може контролювати продуктивність бази даних за допомогою інтегрованих інструментів і дозволяє користувачам налаштовувати бази даних шляхом розробки ефективних індексів. Він мінімізує використання вводу-виводу для оптимізації запитів SQL, що дозволяє базі даних працювати оптимально.
#4. Відновлення даних.
СУБД надає платформу відновлення з можливостями, необхідними для повного або часткового відновлення баз даних до попереднього стану під час операції відновлення.
Навіть у контексті розподіленої бази даних більшість сучасних СУБД підтримують обробку численних робочих навантажень бази даних із централізованого програмного забезпечення СУБД. Крім того, вони дозволяють компаніям підтримувати впорядковане подання зверху вниз усіх даних, користувачів, груп, місцеположень тощо.
Компоненти системи управління базами даних
Кожна СУБД має різноманітні інтегровані компоненти та інструменти, які необхідні для виконання практично всіх операцій керування базами даних. Можливості деяких програм СУБД також можна розширити шляхом інтеграції з додатковими інструментами та службами безпосередньо або за допомогою плагінів.
У цьому розділі ми розглянемо компоненти, подібні до всього програмного забезпечення СУБД, наприклад:
- Механізм зберігання даних
- Мова запиту
- Процесор запитів
- Каталог метаданих
- Менеджер журналів
- Інструменти звітності та моніторингу
- Утиліти даних
#1. Механізм зберігання даних
Механізм зберігання — основний компонент СУБД, який взаємодіє з файловою системою на рівні ОС для зберігання даних. Усі SQL-запити, які стосуються базових даних, проходять через механізм зберігання.
#2. Мова запитів
Мова доступу до бази даних необхідна для всіх взаємодій з базою даних, від створення баз даних до простого вставлення або отримання даних. Пристойна СУБД повинна підтримувати одну або кілька мов і діалектів запитів. Структурована мова запитів (SQL) і мова запитів MongoDB (MQL) — це дві мови запитів, які використовуються для взаємодії з базами даних.
Функціональність кількох мов запитів можна додатково класифікувати на основі певних завдань:
- Мова визначення даних (DDL): Цей розділ містить команди для визначення схем бази даних і зміни структури об’єктів бази даних.
- Мова обробки даних (DML): Команди, які безпосередньо взаємодіють з даними бази даних. DML охоплює всі процедури CRUD.
- Мова керування даними (DCL): У цьому розділі розглядаються дозволи бази даних та інші обмеження доступу.
- Мова керування транзакціями (TCL): Внутрішні транзакції бази даних є предметом цієї команди.
#3. Процесор запитів
Це діє як посередник між запитами користувача та базою даних.
Процесор запитів перекладає запити користувача та перетворює їх на дієві команди, які база даних може зрозуміти та використовувати для виконання відповідних функцій.
Механізм оптимізації дозволяє СУБД надавати уявлення про продуктивність бази даних з точки зору оптимізації самої бази даних та її запитів. У поєднанні з інструментами моніторингу бази даних він може надати потужний набір інструментів для максимізації продуктивності бази даних.
#3. Каталог метаданих
Це централізований каталог усіх об’єктів бази даних. Коли об’єкт створюється, СУБД зберігає його запис разом із деякими метаданими про нього в каталозі метаданих. Тоді цей запис можна використовувати для:
- Переконайтеся, що запити користувачів спрямовані до правильних об’єктів бази даних.
- Надайте загальний огляд усієї структури бази даних.
#4. Менеджер журналів
Цей компонент зберігатиме всі журнали СУБД. Ці журнали міститимуть дані для входу та дії користувачів, функції бази даних, функції резервного копіювання та відновлення тощо. Усі ці журнали правильно записуються та одразу доступні завдяки управлінню журналами.
#5. Інструменти звітності та моніторингу
Іншими важливими компонентами СУБД є засоби звітування та моніторингу. Вони дозволяють користувачам створювати звіти, тоді як інструменти моніторингу дозволяють користувачам відстежувати використання ресурсів бази даних, діяльність користувачів тощо.
#6. Утиліти даних
На додаток до вищесказаного, більшість програмного забезпечення СУБД мають вбудовані утиліти, які надають такі можливості, як:
- Перевіряє цілісність даних
- Резервне копіювання та відновлення
- Легкий ремонт бази даних
- Перевірки даних тощо.
Переваги СУБД
СУБД була створена для вирішення основних проблем зберігання, підтримки, доступу, захисту та аудиту даних у традиційних файлових системах. СУБД може надати наступні переваги користувачам програмного забезпечення та організаціям:
#1. Підвищена безпека даних
Для управління безпекою та відповідністю СУБД дає можливість керувати користувачами та застосовувати політики. Безпека бази даних підвищується, а дані менш вразливі до порушень безпеки завдяки цьому контрольованому доступу користувачів.
#2. Легкий обмін даними
СУБД дозволяє користувачам безпечно отримувати доступ до бази даних з будь-якого місця. Завдяки цьому вони можуть виконувати будь-яку операцію, пов’язану з базою даних, швидко й без необхідності використання складних методів доступу чи турботи про безпеку бази даних. Крім того, СУБД дозволяє декільком користувачам ефективно співпрацювати при роботі з базою даних.
Інтеграція даних СУБД дозволяє користувачам отримувати централізоване уявлення про бази даних, розташовані в багатьох місцях, і адмініструвати їх через єдиний інтерфейс, а не використовувати їх як окремі сутності.
#3. Абстракція та автономія
СУБД дозволяє користувачам змінювати фізичну схему бази даних без зміни логічної структури, яка визначає взаємодію з базою даних. Термін «відповідальність» означає акт визначення того, чи несе особа відповідальність за свої дії.
Крім того, будь-які зміни в логічну структуру можна вносити, не впливаючи на програми, які звертаються до бази даних.
#4. Спрощена процедура резервного копіювання та відновлення
Більшість баз даних мають засоби резервного копіювання та відновлення. Термін «відповідальність» означає акт визначення того, чи несе особа відповідальність за свої дії. З такими функціями, як:
- Автоматичні знімки
- Резервне планування
- Резервні перевірки
- Різні методи відновлення
#5. Моніторинг і єдине управління
СУБД забезпечують єдиний інтерфейс для виконання всіх обов’язків з управління та моніторингу, зменшуючи навантаження на адміністраторів баз даних. Ці дії можуть включати все: від створення бази даних і змін схеми до звітності й аудиту.
Недоліки системи управління базами даних
Недоліки використання СУБД наступні:
- Складність: СУБД може бути важко налаштувати та керувати, що вимагає спеціальних знань і навичок.
- Накладні витрати на продуктивність: Використання СУБД може збільшити продуктивність програми, особливо коли потрібні великі рівні паралелізму.
- Масштабованість: Використання СУБД може обмежити масштабованість програми, оскільки вона потребує використання блокування та інших механізмів синхронізації для забезпечення узгодженості даних.
- Вартість: Вартість придбання, обслуговування та оновлення СУБД може бути значною, особливо для великих або складних систем.
- Випадки обмеженого використання: Не всі варіанти використання підходять для СУБД; деякі рішення не вимагають високої надійності, узгодженості чи безпеки, і можуть краще обслуговуватися іншими типами зберігання даних.
Висновок
Коли справа доходить до управління базами даних, СУБД є життєво важливим компонентом для будь-якої корпорації. Масштаб, складність і набір функцій СУБД будуть відрізнятися залежно від СУБД і потреб організації.
Перш ніж використовувати єдину систему, підприємства повинні ретельно проаналізувати програмне забезпечення СУБД, оскільки різні СУБД надають різні набори функцій. Тим не менш, правильно налаштована СУБД істотно полегшить управління базою даних і обслуговування в будь-якому масштабі.
- Топ-27 програмного забезпечення для систем керування базами даних (СУБД) у 2023 році
- Програмне забезпечення для керування базами даних: визначення, типи та 10 найкращих варіантів
- ТОП-10 КОМПАНІЙ З УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ
- Найкраще програмне забезпечення для керування даними для вашого малого бізнесу у 2023 році
- СКЛАДИЩИЩЕ ДАНИХ: визначення та принципи роботи
посилання
