数据库管理:定义、类型和优势

数据库管理

数据是任何现代软件应用程序的基础,而数据库是应用程序存储和处理数据的最常用方式。 随着在线和云技术的激增,数据库类型已经从传统的关系数据库发展为更高级的数据库类型,例如 NoSQL、列式、键值、分层和分布式数据库。
此外,数据库系统不断地管理关键任务和敏感数据。 再加上监管限制和大多数数据集的分布式特性,数据库管理变得极其困难。 因此,企业需要强大、安全且用户友好的数据库管理技术。
这就是数据库管理系统的用武之地,它提供了一个管理数据库的框架。 继续阅读。

什么是数据库管理?

数据库管理是指公司为满足整个数据生命周期的要求而采取的更改和控制数据的措施。

关于数据库管理我需要了解什么?

业务数据量的增加,使得数据库管理变得更加重要。 快速的数据增长会导致一系列不利情况,例如应用程序性能不佳和合规风险等。 为了抵消数据增长的负面影响,数据库管理需要各种主动策略。

数据库管理有哪些职责?

数据库管理任务是保护组织数据、防止法律和合规风险并保持数据驱动应用程序良好运行的任何任务。 这包括性能监控和调整、存储和容量规划、备份和恢复、数据归档、分区、复制、屏蔽和报废。

为什么要关注数据库管理?

数据库管理没有单一的目标。 有很多好处,包括性能、存储优化、效率、安全性和隐私。 组织可以通过在数据的整个生命周期(从创建到报废)中控制数据来防止影响生产力和收入的事件,并增加数据集成以获得更多业务洞察力。

术语“数据库管理系统”是什么意思?

数据库管理系统 (DBMS) 是一种存储、检索、查询和管理数据的软件应用程序。 授权实体可以通过用户界面 (UI) 添加、读取、编辑和删除数据。

数据库管理系统非常重要,因为它们为程序员、数据库管理员和最终用户提供了数据的集中视图,使应用程序和最终用户无需了解数据的物理位置。 API(应用程序接口)通过 Internet 处理对特定类型数据的请求和响应。

通过 Internet 提供的关系和非关系 DBMS 组件在营销手册中可能被称为 DBaaS(数据库即服务)。 据 Gartner 称,为在云中启用分布式数据而构建的数据库管理系统目前占据了整个 DBMS 市场的一半。
众所周知的 DBMS 包括:

  • Microsoft Office 和 Office 365 都具有 Access,一种轻型关系数据库管理系统 (RDMS)。
  • Amazon RDS 是一种原生云 DBMS,可为 MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL 和 Amazon Aurora 数据库管理提供引擎。
  • Apache Cassandra 是一种开源分布式数据库管理系统,以其处理大量数据的能力而著称。
  • 称为 Filemaker 的低代码/无代码 (LCNC) 关系 DBMS。
  • MySQL 是由 Oracle 开发的开源关系数据库管理系统 (RDBMS)。
  • MariaDB 是一个开源的 MySQL 分支。
  • Oracle 是专为混合云系统设计的专有关系数据库管理系统。
  • SQL Server 是 Microsoft 企业级关系数据库管理系统,能够管理海量数据和数据库查询。

DBMS 数据库操作

DBMS 可以承担的典型数据库管理职责包括:

#1。 配置身份验证和授权。

快速配置用户帐户、访问策略、限制和访问范围。 管理员可以利用这些活动来限制对基础数据的访问、规范用户操作和管理数据库用户。

#2。 提供数据备份和快照。

DBMS 可以通过提供一个简单直观的界面来管理备份和快照,从而简化数据库备份。 他们甚至可以将这些备份存储在云存储等第三方站点中。

#3。 性能优化。

DBMS 可以使用集成工具监控数据库性能,并允许用户通过设计高效的索引来定制数据库。 它最大限度地减少 I/O 利用率以优化 SQL 查询,从而使数据库以最佳方式运行。

#4。 数据恢复。

DBMS 提供了一个恢复平台,该平台具有在恢复操作期间将数据库全部或部分恢复到其先前状态所需的功能。

即使在分布式数据库环境中,大多数现代 DBMS 也支持从集中式 DBMS 软件处理大量数据库工作负载。 此外,它们使公司能够维护所有数据、用户、组、位置等的有序自上而下视图。

数据库管理系统的组件

每个 DBMS 都有各种集成组件和工具,这些组件和工具是执行几乎所有数据库管理操作所必需的。 某些 DBMS 软件的功能也可以通过直接或通过插件与其他工具和服务集成来扩展。
在本节中,我们将了解与所有 DBMS 软件相似的组件,例如:

  1. 数据存储引擎
  2. 查询语言
  3. 查询处理器
  4. 元数据目录
  5. 日志管理器
  6. 报告和监控工具
  7. 数据实用程序

#1。 数据存储引擎

存储引擎是 DBMS 的主要组件,它在 OS 级别与文件系统交互以存储数据。 所有处理底层数据的 SQL 查询都通过存储引擎。

#2。 查询语言

数据库访问语言对于所有数据库交互都是必不可少的,从构建数据库到仅仅插入或检索数据。 一个好的 DBMS 必须支持一种或多种查询语言和方言。 结构化查询语言 (SQL) 和 MongoDB 查询语言 (MQL) 是用于与数据库交互的两种查询语言。

几种查询语言的功能可以根据某些任务进一步分类:

  • 数据定义语言 (DDL): 本节包含用于定义数据库模式和修改数据库对象结构的命令。
  • 数据操作语言 (DML): 直接与数据库数据交互的命令。 DML 包含所有 CRUD 过程。
  • 数据控制语言 (DCL): 本节介绍数据库的权限和其他访问限制。
  • 事务控制语言(TCL): 内部数据库事务是此命令的主题。

#3。 查询处理器

这充当用户查询和数据库之间的中间人。

查询处理器翻译用户查询并将其转换为数据库可以理解并用于执行相关功能的可操作命令。
优化引擎使 DBMS 能够在优化数据库本身及其查询方面提供对数据库性能的洞察。 当与数据库监控工具结合使用时,它可以提供一个强大的工具包来最大化数据库性能。

#3。 元数据目录

这是数据库中所有对象的集中目录。 创建对象时,DBMS 会在元数据目录中保存它的记录以及关于它的一些元数据。 然后,此记录可用于:

  • 确保将用户查询定向到正确的数据库对象。
  • 提供整个数据库结构的高级概述。

#4。 日志管理器

该组件将存储所有 DBMS 日志。 这些日志将包含用户登录和活动、数据库功能、备份和恢复功能等。 由于日志管理,所有这些日志都被正确记录并可立即访问。

#5。 报告和监控工具

报告和监控工具是 DBMS 的其他重要组成部分。 它们允许用户生成报告,而监视工具允许用户监视数据库的资源使用、用户活动等。

#6。 数据实用程序

除了上述之外,大多数 DBMS 软件还具有内置实用程序,可提供以下功能:

  • 检查数据完整性
  • 备份和恢复
  • 轻松修复数据库
  • 数据验证等

数据库管理系统的好处

创建 DBMS 是为了解决在传统文件系统中存储、维护、访问、保护和审计数据的基本挑战。 DBMS 可以为软件用户和组织提供以下好处:

#1。 提高数据安全性

对于安全性和合规性管理,DBMS 提供了管理用户和执行策略的能力。 由于这种受控的用户访问,数据库安全性得到提高,数据更不容易受到安全漏洞的攻击。

#2。 轻松共享数据

DBMS 允许用户从任何地方安全地访问数据库。 因此,他们可以快速处理任何与数据库相关的操作,而无需复杂的访问技术或担心数据库安全。 此外,DBMS 使多个用户在处理数据库时能够高效协作。

数据集成 DBMS 使用户能够获取位于许多位置的数据库的集中视图,并通过单一界面管理它们,而不是将它们作为不同的实体进行操作。

#3。 抽象和自治

DBMS 允许用户更改数据库的物理模式,而无需更改定义数据库交互的逻辑结构。 “责任”一词是指确定一个人是否对自己的行为负责的行为。
此外,可以在不影响访问数据库的程序的情况下对逻辑结构进行任何更改。

#4。 简化的备份和恢复过程

大多数数据库都有备份和恢复工具。 “责任”一词是指确定一个人是否对自己的行为负责的行为。 具有以下功能:

  • 自动快照
  • 备份计划
  • 备份检查
  • 各种恢复技术

#5。 监控统一管理

DBMS 为所有管理和监控职责提供单一界面,减少数据库管理员的工作量。 这些活动可以包括从数据库构建和模式更改到报告和审计的所有内容。

数据库管理系统的缺点

使用 DBMS 的缺点如下:

  • 复杂: DBMS 可能难以设置和管理,需要特定的知识和能力。
  • 性能开销: 使用 DBMS 会增加应用程序性能的开销,尤其是在需要大量并发时。
  • 可扩展性: 使用 DBMS 可能会限制应用程序的可伸缩性,因为它需要使用锁定和其他同步机制来确保数据的一致性。
  • 费用: 购买、维护和升级 DBMS 的成本可能很高,尤其是对于大型或复杂的系统。
  • 受限用例: 并非所有用例都适合 DBMS; 某些解决方案不需要很高的可靠性、一致性或安全性,其他类型的数据存储可能会更好。

结论

在数据库管理方面,DBMS 是任何公司的重要组成部分。 DBMS 的规模、复杂性和功能集将根据 DBMS 和组织的需求而变化。
在采用单一系统之前,企业应仔细分析 DBMS 软件,因为不同的 DBMS 提供不同的功能集。 然而,正确配置的 DBMS 将大大简化任何规模的数据库管理和维护。

参考资料

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