ما هي قواعد البيانات وأنواعها؟ وما هي نظم إدارتها؟ بالكامل

11-04-2023 حمل الان

تعتبر قواعد البيانات من أهم الأدوات المستخدمة في أي عمل تجاري أو غير تجاري. إنه القلب النابض الذي يمكن من خلاله تخزين البيانات وإدارتها والرجوع إليها للحصول على معلومات مفيدة. في هذا المقال سنتعرف بإذن الله على ما هي قواعد البيانات؟ ما هي أنواع قواعد البيانات ومزايا وعيوب كل منها؟ كيف تختار أفضل نوع عند تصميم قاعدة بيانات لشركة ما ، ما هي برامج إدارة قواعد البيانات وما هي مزاياها؟ أخيراً؛ سنتعرف على أفضل الطرق لتحميل قاعدة بيانات معدة.

ما هي قواعد البيانات؟

قواعد البيانات هي طريقة لحفظ البيانات بطريقة منظمة. بحيث يمكن إجراء العمليات عليهم. يمكن أن تكون هذه العمليات البحث ، التحديث ، الإدراج ، الحذف ، إلخ.

– إذا نظرنا إلى قائمة المعلومات لفصل من 30 طالبًا ؛ سيكون من السهل علينا البحث عن أي طالب وتحديث بياناته ، ولكن هذا ليس هو الحال عندما يتعلق الأمر بقائمة المعلومات الخاصة بالطلاب من مدرسة بأكملها.

– لذا؛ كلما زاد حجم البيانات التي نعالجها ؛ ستكون الحاجة إلى تنظيم هذه البيانات أكبر ، بحيث يسهل الوصول إلى هذه البيانات وتعديلها ، بدلاً من إبقائها عشوائية وغير منظمة.

أنواع قواعد البيانات

– هناك العديد من أنواع قواعد البيانات التي تطورت مع تطور أحجام البيانات وتغير الإجراءات اللازمة للتعامل معها ، وكذلك تطور أساليب التخزين المتاحة. الآن سوف نتعرف على مجموعة من النماذج أو أنواع قواعد البيانات المتاحة الأكثر شيوعًا.

1- التسلسل الهرمي لقاعدة البيانات:

تعد قواعد البيانات الهرمية من بين أبسط أنواع القواعد وأقلها استخدامًا اليوم. إنها أنواع من هياكل البيانات الهرمية التي تعتمد على تشكيل شجرة مقلوبة تتكون من جذر وعقدة وفروع. يمكن أن يكون مشابهًا للأب. – العلاقة بين الأبناء ، حيث يمكن للوالد أن ينجب عدة أطفال ، ولكن لكل طفل أحد الوالدين.

– يعد هذا النوع من أقدم أنواع قواعد البيانات ، وفي كثير من الأحيان لم يعد مستخدمًا كما كان في الماضي ، ويمكننا أن نرى تمثيلًا له في أنظمة إدارة الملفات ، حيث لدينا مجلد رئيسي به عدة مجلدات فرعية ، وكل مجلد يحتوي على ملفات متعددة.

– مع تطور أنظمة البيانات وزيادة حجمها وعلاقاتها ، لا توفر قواعد البيانات الهرمية الكفاءة المطلوبة لأنها لا تدعم العلاقات المتعددة بين البيانات ، وصعوبة إجراء التغييرات عليها دون تغيير هيكل البيانات ، بالإضافة إلى تحتاج إلى الانتقال داخل قاعدة البيانات بالكامل من الأعلى أو الأسفل عند إجراء العمليات على البيانات.

2- قواعد بيانات الشبكة:

ما هي قواعد البيانات

هذا النوع من قواعد البيانات هو تطوير لقواعد البيانات الهرمية ، ويمكن أن يطلق عليه أيضًا نموذج الشبكة ، وقد تم العمل على هذا النموذج لتصحيح عيوب النظام الهرمي ؛ على وجه التحديد فيما يتعلق بالمرونة في العلاقات. على سبيل المثال؛ يسمح نموذج الشبكة للطفل (العقدة) بأن يكون له أكثر من أصل واحد.

– من اسم النموذج ، يمكننا أن نفهم أن العلاقات بين البيانات لها شكل شبكة ، حيث يمكن لعنصر داخل نموذج الشبكة أن يشير إلى أكثر من عنصر آخر ، ويمكن الإشارة إليه بأكثر من عنصر واحد.

– رغم أن هذا النموذج يصحح بعض عيوب النموذج الهرمي ؛ ومع ذلك ، فقد احتوت على عيوب ، من بينها صعوبة استخدام البيانات وصيانتها من خلالها ، ولم يكن الحل الأمثل لمشكلة المرونة في قواعد البيانات الهرمية.

3- قواعد البيانات العلائقية:

تصميم قاعدة بيانات الشركة.

– يعتبر هذا النوع من أكثر أنواع قواعد البيانات شيوعًا ، ويمكننا فهم هذا النوع من خلال اسمه ، حيث ترتبط البيانات ببعضها البعض داخل الجداول ، ولكل معلومة ضمن هذا النوع من قواعد البيانات علاقة بمعلومات أخرى. باستمرار ، وفي الوقت نفسه معرّف فريد في شكل سجل خاص.

تتكون قواعد البيانات العلائقية من:

  1. الصفوف: تسمى أيضًا السجلات ، وتحتوي على بيانات لمعرف معين. (الاسم – العمر – الجنس … الخ).
  2. الأعمدة: تسمى أيضًا السمات ، وتحتوي على سمة لجميع المعرفات (الاسم).
  3. المعرف الفريد: يسمى أيضًا بالمفتاح ، والذي يمكن من خلاله الوصول إلى سمة سجل معينة.

– يتميز هذا النوع من قواعد البيانات بسهولة استخدامه لتخزين البيانات وتصفية واستخراج بيانات محددة ، كما يتميز بدقة المعلومات المتاحة عند إجراء الاستعلامات داخل قاعدة البيانات.

4- قواعد البيانات غير العلائقية:

البحث في قواعد البيانات
– يسمى هذا النوع من قواعد البيانات أيضًا قواعد بيانات NoSQL إنه النوع المعاكس للنوع السابق ، حيث لا يتم تخزين البيانات في شكل جداول مثل قواعد البيانات العلائقية. يعتبر هذا النوع من قواعد البيانات هو الأفضل عند التعامل مع كميات كبيرة من البيانات وعند إنشاء تطبيقات قائمة على الحوسبة السحابية.

يمكن تخزين البيانات في قواعد بيانات غير علائقية بعدة طرق ، مثل:

* قواعد بيانات الوثيقة:

– حيث يتم تخزين البيانات في شكل مستندات ، مثل تنسيق تخزين البيانات في شكل كائنات باستخدام JavaScript (JSON) ، ويحتوي كل مستند على حقول وقيم.

* مخازن الأعمدة العريضة:

يتم تخزين البيانات في جداول ديناميكية وصفوف وأعمدة.

* قاعدة بيانات الرسومات:

في ذلك ، يتم تخزين البيانات في شكل عقد وحواف. يتم تخزين البيانات في العقد وتكون علاقات البيانات عند الحواف.

5- قواعد البيانات في السحابة:

مكونات قاعدة البيانات

تعد قواعد البيانات السحابية واحدة من أكثر أنواع قواعد البيانات شيوعًا ، نظرًا للاعتماد المتزايد على الخدمات السحابية للعديد من الميزات التي تقدمها. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين هذه القواعد في أنه يتم حفظها وإدارتها عبر السحابة ، وهذا النوع يدعم كلاً من قواعد البيانات العلائقية وغير العلائقية.

تتمثل أهم المزايا التي يوفرها هذا النوع من قواعد البيانات في سهولة الوصول إلى البيانات من أي مكان عبر واجهة الويب أو من خلال واجهة برمجة التطبيقات. أيضًا المرونة في تغيير حجم مساحة التخزين السحابية المستخدمة لتخزين قواعد البيانات وفقًا لأحجامها المتغيرة ، فضلاً عن عدم المخاطرة بفقدان البيانات لأي سبب ؛ بسبب وظيفة النسخ الاحتياطي على خوادم مختلفة.

– تجعل كل هذه الميزات والمزيد قواعد البيانات السحابية الخيار الأفضل لأي شخص يتطلع إلى إنشاء قاعدة بيانات للأعمال. ومن أفضل الخدمات التي توفر هذا النوع من قواعد البيانات:

  • أزور
  • وحي
  • BigQuery
  • كلوديرا
  • خدمات أمازون ويب (AWS)

ما هي أنظمة إدارة قواعد البيانات؟

قاعدة بيانات جاهزة
أنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS) هي برامج تُستخدم لإنشاء قواعد بيانات أو إدارة قاعدة بيانات جاهزة. باختصار ، إنها واجهة مستخدم موثوقة وسهلة الاستخدام للوصول إلى البيانات أو تحديثها ، على غرار أنظمة إدارة محتوى CMS المعروفة.

توفر هذه الأنظمة أيضًا واجهة برمجة تطبيقات يمكن الوثوق بها للسماح لتطبيقات البرامج بالوصول إلى البيانات وتعديلها وفقًا لقواعد معينة تلقائيًا.

تختلف أنظمة إدارة قواعد البيانات حسب نوع بنية البيانات المستخدمة. هناك أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية مثل MySQL – MariaDB وأنظمة إدارة قواعد البيانات غير العلائقية الأخرى مثل Redis ، وهناك أنظمة يمكنها الجمع بين أكثر من بنية بيانات واحدة. إذا كنت ترغب في تصميم قاعدة بيانات لشركة ، على سبيل المثال ، فستختار نظام الإدارة وفقًا لهيكل البيانات المستخدم.

خصائص أنظمة إدارة قواعد البيانات.

أنظمة إدارة قواعد البيانات
  1. يسهل عملية حفظ وإدارة البيانات
  2. يوفر حماية وأمن أفضل لقواعد البيانات.
  3. يزود المستخدم برؤية بسيطة وواضحة للبيانات بسهولة.
  4. يساعد على منع تكرار البيانات عن طريق منع الإدراج أو الحذف
  5. يساعد على توفير تبادل سهل للبيانات بين المستخدمين
  6. يساعد على زيادة كفاءة قواعد البيانات من خلال توفير نظرة مجردة للبيانات.
  7. يوفر القدرة على إجراء عمليات على البيانات مثل الإدراج والتحديث والحذف.
  8. من خلاله ، يمكنك التحكم في من يمكنه الوصول إلى البيانات وتعيين صلاحيات محدودة
  9. يمكنك الاعتماد عليها لتصور دقيق للبيانات المشتركة بين أكثر من قاعدة بيانات واحدة.
  10. يمنحك ميزة السرعة في الإجابة على الاستفسارات للإجابة على أي سؤال يتعلق بقاعدة البيانات الضخمة.

تنزيل قاعدة البيانات الجاهزة

– إذا كنت تبحث عن قاعدة بيانات جاهزة للتدريب على استخدام برامج قواعد البيانات أو لغات برمجة قواعد البيانات ، أو حتى إذا كنت تريد إجراء بحث حول موضوع معين وتريد استخدام البيانات في بحثك ؛ ستجد العديد من المواقع التي يمكنك من خلالها تنزيل القواعد الجاهزة مجانًا. هنا مجموعة من هذه المواقع.

  1. Kaggle: أكبر مجتمع مجاني لمشاركة قواعد البيانات الجاهزة
  2. مركز البياناتمن افضل المواقع لتحميل قواعد البيانات المتعلقة بالاعمال والتمويل.
  3. بيانات الأرضقواعد بيانات حكومة ناسا على الأرض والفضاء
  4. بحث Google Dataset: محرك بحث جوجل للبحث في قواعد البيانات المعدة