انواع پایگاه های داده (Databases)
بررسی سریع نیاز فعلی به ذخیره تکه های عظیم داده مربوط به چندین دسته مرتبط یا غیرمرتبط، نشان می دهد که پایگاه های داده باید در کاری که برای انجام آن طراحی شده اند بسیار مؤثر باشند.
این نه تنها به دلیل حجم داده‌هایی است که به طور مداوم بازنگری یا اصلاح می‌شوند و ما با پویایی آنها سروکار داریم دیگر مورد توجه نیست. این به دلیل ارزش اجتماعی است که هر فردی برای آنها قائل است: پایگاه های اطلاعاتی ستون فقرات واقعی سبک زندگی مشتری یا ارزش یک تجارت هستند.
طراحی انواع مختلف پایگاه داده ها در هسته اصلی عملکردی است که آنها در اختیار کاربران قرار می دهند. از آنجایی که داده ها یک موجودیت پویا هستند، نحوه ذخیره آن ها بسیار متفاوت است. همچنین این دلیلی است که شرکت‌ها انواع پایگاه‌های اطلاعاتی خود را طراحی می‌کنند که با نیازهای آنها مطابقت دارد. در این مقاله به تفصیل در مورد انواع پایگاه داده صحبت خواهیم کرد.
انواع پایگاه های داده
انواع مختلفی از پایگاه داده وجود دارد که در زیر به اختصار توضیح داده شده است.
- پایگاه های داده سلسله مراتبی – Hierarchical databases
- پایگاه های داده شبکه – Network databases
- پایگاه های داده شی گرا – Object-oriented databases
- پایگاه های داده رابطه ای – Relational databases
- پایگاه داده ابری – Cloud Database
- پایگاه داده متمرکز – Centralized Database
- پایگاه داده عملیاتی – Operational Database
- پایگاه های اطلاعات شخصی – Personal Databases
- پایگاه های داده NoSQL
←برای خرید کرک لایسنس تبلو Tableau با تمام ویژگی ها کلیک کنید
پایگاه های داده سلسله مراتبی – Hierarchical databases
درست مانند هر سلسله مراتبی، این پایگاه داده از پیشرفت داده های دسته بندی شده در رتبه ها یا سطوح پیروی می کند که در آن داده ها بر اساس یک نقطه پیوند مشترک طبقه بندی می شوند. در نتیجه، دو نهاد از داده ها در رتبه پایین تری قرار می گیرند و مشترک بودن رتبه بالاتری را در نظر می گیرد. به نمودار زیر مراجعه کنید:
توجه داشته باشید که چگونه بخش ها و مدیریت کاملاً متفاوت با یکدیگر هستند و در عین حال در حوزه یک دانشگاه قرار می گیرند. آنها عناصری هستند که این سلسله مراتب را تشکیل می دهند.
دیدگاه دیگری توصیه می‌کند که داده‌هایی را که در یک رابطه والد-فرزند سازماندهی می‌شوند، تجسم کنید، که با افزودن عناصر داده‌ای متعدد شبیه یک درخت است. سوابق فرزند با استفاده از یک فیلد به سابقه والد مرتبط می شوند، بنابراین رکورد والد اجازه چندین رکورد فرزند را دارد. با این حال، برعکس امکان پذیر نیست.
توجه داشته باشید که به دلیل چنین ساختاری، پایگاه های داده سلسله مراتبی به راحتی قابل فروش نیستند. افزودن عناصر داده نیاز به پیمایش طولانی در پایگاه داده دارد.
پایگاه های داده شبکه – Network databases
به تعبیر Layman، پایگاه داده شبکه یک پایگاه داده سلسله مراتبی است، اما با یک تغییر اساسی. به سوابق فرزند این آزادی داده می شود که با چندین سوابق والدین مرتبط شوند. در نتیجه، شبکه یا شبکه ای از فایل های پایگاه داده مرتبط با موضوعات متعدد مشاهده می شود. توجه کنید که چگونه عناصر دانشجو، دانشکده و منابع هر کدام دارای سوابق دو والد هستند، که گروه ها و باشگاه ها هستند.
مطمئناً یک چارچوب پیچیده، پایگاه داده های شبکه توانایی بیشتری برای نمایش روابط دو جهته دارند. همچنین، سادگی مفهومی به نفع استفاده از یک زبان مدیریت پایگاه داده ساده تر است.
نقطه ضعف آن در عدم توانایی در تغییر ساختار به دلیل پیچیدگی آن و همچنین در وابستگی بسیار ساختاری آن است.
پایگاه های داده شی گرا – Object-oriented databases
کسانی که با پارادایم برنامه نویسی شی گرا آشنا هستند می توانند به راحتی با این مدل از پایگاه های داده ارتباط برقرار کنند. اطلاعات ذخیره شده در پایگاه داده می تواند به عنوان یک شی نشان داده شود که به عنوان نمونه ای از مدل پایگاه داده پاسخ می دهد. بنابراین، شیء را می توان بدون هیچ مشکلی ارجاع داد و فراخوانی کرد. در نتیجه، حجم کار در پایگاه داده به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
در نمودار بالا، ما اشیاء مختلفی داریم که با استفاده از روش‌ها به یکدیگر مرتبط شده‌اند. با استفاده از متد livesAt می توان آدرس Person (که توسط Person Object ارائه می شود) بدست آورد. علاوه بر این، این اشیا دارای ویژگی هایی هستند که در واقع عناصر داده ای هستند که باید در پایگاه داده تعریف شوند.
نمونه ای از چنین مدلی کتابخانه نرم افزار Berkeley DB است که از پیشینه مفهومی یکسانی برای ارائه پاسخ های سریع و بسیار کارآمد به پرسش های پایگاه داده از پایگاه داده تعبیه شده استفاده می کند.
پایگاه های داده رابطه ای – Relational databases
این پایگاه‌های اطلاعاتی که بالغ‌ترین پایگاه‌های داده در نظر گرفته می‌شوند، همراه با سیستم‌های مدیریتی خود در خط تولید پیشرو هستند. در این پایگاه داده، هر قطعه اطلاعاتی با هر اطلاعات دیگری رابطه دارد. این به حساب هر مقدار داده در پایگاه داده است که یک هویت منحصر به فرد در قالب یک رکورد دارد.
توجه داشته باشید که تمام داده ها در این مدل جدول بندی شده اند. بنابراین، هر ردیف از داده ها در پایگاه داده با استفاده از یک کلید اصلی با ردیف دیگری مرتبط می شود. به طور مشابه، هر جدول با استفاده از یک کلید خارجی با جدول دیگری مرتبط می شود.
به نمودار زیر مراجعه کنید و توجه کنید که چگونه از مفهوم “کلیدها” برای پیوند دادن دو جدول استفاده می شود.
با توجه به این معرفی جداول برای سازماندهی داده ها، بسیار محبوب شده است. در نتیجه، آنها به طور گسترده در رابط های Web-Ap ادغام می شوند تا به عنوان مخازن ایده آل برای داده های کاربر عمل کنند. چیزی که آن را جالب تر می کند، سهولت در تسلط بر آن است، زیرا زبان مورد استفاده برای تعامل با پایگاه داده ساده است (در این مورد SQL) و درک آن آسان است.
همچنین شایان ذکر است که در پایگاه‌های داده رابطه‌ای، مقیاس‌گذاری و پیمایش در میان داده‌ها در مقایسه با پایگاه‌های داده سلسله مراتبی، کار بسیار سبکی است.
پایگاه داده ابری – Cloud Database
پایگاه داده ابری در جایی استفاده می شود که داده ها به یک محیط مجازی برای ذخیره و اجرا روی پلت فرم های ابری نیاز دارند و خدمات محاسبات ابری زیادی برای دسترسی به داده ها از پایگاه داده ها (مانند SaaS، Paas و غیره) وجود دارد.
چند نام از پلتفرم های ابری وجود دارد:
- Amazon Web Services (AWS)
- Google Cloud Platform (GCP)
- Microsoft Azure
- ScienceSoft
پایگاه داده متمرکز – Centralized Database
پایگاه داده متمرکز اساساً نوعی از پایگاه داده است که در یک مکان واحد ذخیره می شود و همچنین در یک مکان نگهداری می شود و زمانی که کاربر بخواهد داده ها را از پایگاه داده متمرکز دریافت کند از امنیت بیشتری برخوردار است.
مزایا
- امنیت داده ها
- افزونگی کاهش یافته است
- سازگاری
معایب
- اندازه پایگاه داده متمرکز بزرگ است که زمان پاسخ و بازیابی را افزایش می دهد.
- تغییر، حذف و به روز رسانی آسان نیست.
پایگاه های اطلاعات شخصی – Personal Databases
جمع آوری و ذخیره داده ها در سیستم خود و این نوع پایگاه داده اساساً برای یک کاربر طراحی شده است.
مزایا
- رسیدگی به آن آسان است
- فضای کمتری را اشغال می کند
پایگاه داده عملیاتی – Operational Database
برای ایجاد، به روز رسانی و حذف پایگاه داده در زمان واقعی استفاده می شود و اساساً برای اجرا و مدیریت عملیات داده های روزانه در سازمان ها و اهداف تجاری طراحی شده است.
مزایا
- آسان برای واکشی
- داده های ساخت یافته
- پردازش بلادرنگ
پایگاه های داده NoSQL
یک NoSQL که در اصل به غیر SQL یا غیر رابطه ای اشاره می کند پایگاه داده ای است که مکانیزمی را برای ذخیره و بازیابی داده ها فراهم می کند. این داده‌ها به روش‌هایی غیر از روابط جدولی مورد استفاده در پایگاه‌های داده رابطه‌ای مدل‌سازی می‌شوند.
یک پایگاه داده NoSQL شامل سادگی طراحی، مقیاس بندی افقی ساده تر به خوشه های ماشین ها و کنترل دقیق تر بر در دسترس بودن است. ساختارهای داده ای که توسط پایگاه های داده NoSQL استفاده می شود با ساختارهای پیش فرض استفاده شده در پایگاه های داده رابطه ای متفاوت است که باعث می شود برخی از عملیات ها در NoSQL سریعتر شوند. مناسب بودن یک پایگاه داده NoSQL به مشکلی که باید حل کند بستگی دارد. ساختارهای داده ای که توسط پایگاه های داده NoSQL استفاده می شوند، گاهی اوقات انعطاف پذیرتر از جداول پایگاه داده رابطه ای هستند.
MongoDB در دسته پایگاه داده مبتنی بر سند NoSQL قرار می گیرد.
مزایای NoSQL
- کار با پایگاه های داده NoSQL مانند MongoDB و Cassandra مزایای زیادی دارد. مزایای اصلی مقیاس پذیری بالا و در دسترس بودن بالا است.
معایب NoSQL
- NoSQL یک پایگاه داده منبع باز است.
- رابط کاربری گرافیکی در دسترس نیست
- پشتیبان گیری یک نقطه ضعف برای برخی پایگاه های داده NoSQL مانند MongoDB است.
- اندازه سند بزرگ
اینها فقط چند نوع از ساختارهای پایگاه داده هستند که مفاهیم اساسی را به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می دهند. با این حال، همانطور که قبلا ذکر شد، مشتریان تمایل دارند روی ایجاد پایگاه‌های داده‌ای تمرکز کنند که مطابق با نیازهای خودشان باشد. برای ذخیره داده ها در یک طرحواره که یک عملکرد متغیر را بر اساس طرح اولیه خود به نمایش می گذارد. از این رو، دامنه توسعه در ارجاع به پایگاه های داده و سیستم های مدیریت پایگاه داده روشن است.
مقاله های مرتبط:
1- کارشناس پایگاه داده کیست؟
2- توسعه پایگاه داده استاندارد SQL Server
3-نقش اتوماسیون در تجزیه و تحلیل داده های بزرگ
4-داشبورد سازی در نرم افزار تبلو و تجسم داده ها