پایگاه داده چیست و چه کاربردی دارد؟ — به زبان ساده

«پایگاه داده» (Database) یا همان بانک اطلاعاتی یا دیتابیس به مجموعه‌ای سازمان‌یافته از اطلاعات یا داده‌های ساختارمند گفته می‌شود که معمولاً به صورت الکترونیکی در یک سیستم کامپیوتری ذخیره می‌شوند. در واقع به مجموعه داده‌ها، «سیستم مدیریت پایگاه داده» (DBMS) به همراه برنامه‌های کاربردی مرتبط با آن‌ها،‌ «سیستم پایگاه داده» می‌گویند. دیتابیس یا همان پایگاه داده یکی از اجزای اساسی اکثر سامانه‌های نرم افزاری به حساب می‌آيد و آشنایی برنامه نویسان با آن بسیار مهم است. بنابراین این مقاله برای آشنایی هر چه بیش‌تر با مفهوم پایگاه داده و رسیدن به پاسخ سوال «پایگاه داده چیست» تهیه شده است. در این نوشتار به اکثر سوالات رایج و مهم پیرامون دیتابیس یا همان پایگاه داده پاسخ داده می‌شود.

پایگاه داده چیست ؟

بانک اطلاعاتی یا همان پایگاه داده (دیتابیس | Database) مجموعه‌ای سازمان‌یافته از داده‌ها است. پایگاه‌‌های داده از ذخیره‌سازی الکترونیکی و ایجاد تغییر در داده‌ها پشتیبانی می‌کنند. مدیریت داده‌ها به وسیله پایگاه داده بسیار آسان می‌شود. برای مدیریت داده‌ها در یک بانک اطلاعاتی از سیستم مدیریت پایگاه داده (Database Management Syste) یا همان DBMS استفاده می‌شود.

در ادامه این بخش به سوال «پایگاه داده چیست» به طور دقیق‌تر و جامع‌تر پاسخ داده شده است. داده‌ها نقش اساسی در یک پایگاه داده ایفا می‌کنند. بنابراین، برای درک بهتر مفهوم پایگاه داده در ادامه به این سوال مهم پاسخ داده شده است که داده چیست؟

داده در پایگاه داده چیست ؟

در علوم کامپیوتر، داده (Data) مجموعه‌ای از اطلاعات است که به قالبی بهینه و مناسب برای انتقال یا پردازش تبدیل شده‌اند. در حقیقت، امکان استفاده از داده‌ها به صورت‌های مختلفی از جمله متن، عدد، رسانه، بایت و سایر موارد وجود دارد. واژه Data از کلمه Datum برگرفته شده که به معنی «یک تکه اطلاعات» است.

به طور کلی در حوزه پایگاه داده، داده‌ها در دو نوع رابطه‌ای (Relational) و غیر رابطه‌ای (Non-relational) گروه‌بندی می‌شوند. اغلب اپلیکیشن‌های مدرن حجم وسیعی از هر دو نوع داده‌ها را مورد استفاده قرار می‌دهند. داده‌های رابطه‌ای به نوعی از دیتا گفته می‌شود که به سایر عناصر داده‌ها مرتبط هستند. در حالی که داده‌های غیر رابطه‌ای منحصراً به سایر داده‌ها ارتباطی ندارند و معمولاً دارای مقادیر رشته‌ای هستند.

پایگاه داده به چه معنا است؟

پایگاه داده یا همان دیتابیس (بانک اطلاعاتی) به صورت لغوی به معنی مجموعه داده‌ها شناخته می‌شود. به بیان ساده، پایگاه‌های داده یک مجموعه از داده‌ها هستند که در کامپیوتر ذخیره می‌شوند و به نوعی ساختاردهی شده‌اند که امکان دسترسی به داده‌ها از طریق پایگاه داده برای کاربران تسهیل پیدا کند.

پایگاه داده امکان تغییر (Manipulation) داده‌ها و ذخیره‌سازی الکترونیکی آن‌ها را پشتیبانی می‌کند؛ به طوری می‌توان با استفاده از بانک اطلاعاتی، داده‌ها را در فایل‌ها یا جدول‌ها ساماندهی کرد. سطرها، ستون‌ها و اندیس‌های جدول‌، منجر به ساده‌سازی دو عمل جستجو و تعریف پایگاه داده می‌شوند. با توجه به اینکه پایگاه داده به منظور مدیریت، بازیابی و رسیدگی به داده‌ها به صورت بلادرنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد، بنابراین، به طور وسیعی از پایگاه داده‌ها در وب سایت‌های متعدد و سایر بسترها و کاربردهای نرم‌افزاری استفاده می‌شود.

به منظور واضح‌تر شدن اینکه پایگاه داده چیست و به چه منظور طراحی شده، در ادامه انقلاب شکل‌گیری پایگاه داده شرح داده شده است.

انقلاب پایگاه داده

سیر تکاملی پایگاه داده و انقلاب اساسی آن از سیستم‌های پایگاه داده Flat File به سیستم‌های رابطه‌ای و اشیا، به بیش از ۵۰ سال بازمی‌گردد.

منظور از سیستم‌های Flat File پایگاه داده‌هایی هستند که عمل ذخیره‌سازی داده‌ها را در یک فایل متنی ساده انجام می‌دهند. با توجه به این تعریف، واضح است که در ساختار پایگاه داده تغییرات متعددی رخ داده‌اند. در ادامه این به بررسی این تغییرات پرداخته شده است.

پایگاه داده مبتنی بر فایل

در سال ۱۹۶۸ سیستم‌های پایگاه داده مبتنی بر فایل (Filed Based) معرفی شدند. در این نوع از پایگاه داده، داده‌ها اساساً در یک فایل متنی اصطلاحاً Flat ذخیره‌سازی می‌شوند.

با وجود اینکه در این رویکرد امکان دسترسی به داده‌ها از طریق روش‌های مختلف، از جمله دسترسی متوالی، اندیس‌گذاری شده و تصادفی (Random) فراهم است، اما برای استفاده از آن به‌کارگیری برنامه نویسی با زبان‌های پیشرفته گوناگونی مثل کوبول (Cobol) و بیسیک (Basic) نیاز است.

مدل پایگاه داده سلسله مراتبی

مدل داده سلسله مراتبی (Hierarchal) در سال‌های ۱۹۶۸ تا ۱۹۸۰ بسیار مورد استفاده قرار می‌گرفت. در این مدل، ارتباط میان فایل‌ها به صورت والد و فرزند است. به منظور درک بهتر عملکرد مدل داده سلسله مراتبی، لازم است به تصویر زیر توجه شود.

همان‌طور که سیستم‌های مبتنی بر فایل کاستی‌های دارند، سیستم سلسله‌مراتبی نیز دارای تعدادی محدودیت است. مواردی مانند پیاده‌سازی دشوار، عدم استقلال ساختاری، چالش‌های مربوط به مدیریت روابط چند به چند (Many-To-Many) پایگاه داده و سایر موارد همگی از نقطه ضعف‌های این مدل داده به حساب می‌آیند.

مدل پایگاه داده شبکه‌ای

چارلز باخمن (Charles Bachman) به عنوان اولین توسعه دهنده DBMS، آن را با نام «ذخیره داده‌های یکپارچه» (Integrated Data Store | IDS) ارائه داد. این مدل در اوایل دهه ۶۰ توسعه داده شده است، اما استانداردسازی آن در سال ۱۹۷۱ انجام شد.

در مدل پایگاه داده شبکه‌ای (Network)، فایل‌ها تحت عنوان‌های «عضوها» (Members) و «مالک‌ها» (Owners) با یکدیگر مرتبط هستند. در حقیقت، این روابط دقیقاً شبیه به یک مدل مرسوم شبکه هستند. اسکیمای شبکه، زیراسکیما و زبان مدیریت داده‌ها اجزای مدل داده شبکه محسوب می‌شوند. لازم به ذکر است که مدل داده شبکه‌ای محدودیت‌هایی مانند پیچیدگی سیستم و سختی طراحی و نگهداری را به همراه دارد.

پایگاه داده رابطه‌ای

سیستم پایگاه داده رابطه‌ای تقریباً از سال ۱۹۷۰ تا به امروز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. این مدل توسط ادگار کاد (Edgar Codd) ارائه شد. پایگاه داده رابطه‌ای بر مبنای دو اصطلاح با نام‌های «نمونه» (Instance) و «الگو» (شِما | Schema) طراحی شده است.

نمونه یک جدول به حساب می‌آید که سطرها یا ستون‌هایی دارد. از سوی دیگر، الگو یا همان اسکیما در پایگاه داده رابطه‌ای، تعیین کننده مواردی مانند نام رابطه، نوع هر ستون و سایر موارد مرتبط با ساختار آن است. در مدل پایگاه داده رابطه‌‌ای برخی از مفاهیم ریاضیاتی مثل نظریه مجموعه (Set Theory) و منطق گزاره‌ای استفاده می‌شوند. از گذشته تا زمان حال، مدل‌های گوناگونی، از جمله مدل شی‌گرا معرفی شده‌اند.

• مقاله پیشنهادی: رابطه در پایگاه داده | به زبان ساده

پایگاه داده مبتنی بر فضای ابری

پایگاه داده ابری به کاربر این امکان را می‌دهد که اعمالی مانند ذخیره‌سازی، مدیریت و بازیابی داده‌های ساختاریافته و بدون ساختار را از طریق یک پلتفرم ابری به راحتی انجام دهد. خدمات وب آمازون (AWS)، محاسبات Snowflake، خدمات ابری پایگاه داده اوراکل، Microsoft SQL Server و Spanner ابری گوگل به عنوان بهترین پایگاه داده مبتنی بر فضای ابری در نظر گرفته می‌شوند.

• مقاله پیشنهادی: آموزش SQL Server Management Studio | کامل، رایگان و گام به گام
  

پایگاه داده NoSQL

طراحی پایگاه داده‌های NoSQL به گونه‌ای است که با استفاده از آن‌ها، امکان گنجاندن طیف وسیعی از مدل‌های داده فراهم می‌شود. نکته مهم این است که NoSQL از عبارت «Not Only SQL» برگرفته شده است. پایگاه داده NoSQL، به عنوان یک روش جایگرین برای پایگاه داده‌های رابطه‌ای سنتی طراحی شده است. استفاده از پایگاه داده NoSQL زمانی مفید است که مجموعه وسیعی از داده‌های توزیع شده وجود داشته باشد.

پایگاه داده شی‌گرا

در این نوع پایگاه داده، داده‌ها در قالب شی و کلاس‌ها هستند. اشیا موجودیت‌های واقعی (Real World Entity) و نوع‌ها، مجموعه‌ای از اشیا تلقی می‌شوند.

در واقع، به بیان سادهمی توان پایگاه داده شی‌گرا را تلفیقی از ویژگی‌های مدل رابطه‌ای و قوانین شی‌گرایی در نظر داشت. پایگاه داده شی‌گرا به عنوان یک رویکرد پیاده‌سازی جایگزین برای مدل رابطه‌ای است. شی‌ها، کلاس‌ها، ارث‌بری (Inheritance)، چندریختی (Polymorphism) و کپسوله‌سازی (Encapsulation) همگی مشخصه‌های اصلی یک مدل پایگاه داده شی‌گرا هستند.

• مقاله پیشنهادی: برنامه نویسی شی‌ گرا (OOP) چیست؟ — به زبان ساده
  

پایگاه داده گرافی

پایگاه داده گراف یک دیتابیس NoSQL به حساب می‌آید و عملاً به منظور نمایش گرافیکی داده‌ها به کار می‌رود. گره‌ها (Nodes) و یال‌ها (Edges) دو مورد از اصلی‌ترین اجزای پایگاه داده گرافی هستند.

گره‌های مورد استفاده در این نوع پایگاه داده به منظور نمایش موجودیت‌ها و یال میان این گره‌ها برای مشخص کردن ارتباط میان دو گره کاربرد دارد. هر کدام از گره‌های پایگاه داده گرافی نمایان‌گر یک توصیف‌گر (Identifier) منحصر به فرد هستند. مهم‌ترین کاربرد پایگاه داده گرافی، جستجوی رابطه بین داده‌ها است. به این دلیل که این نوع پایگاه داده ارتباط مطلوب میان داده‌ها را برجسته می‌کند.

انواع پایگاه داده چیست ؟

پایگاه داده‌ها انواع مختلفی دارند که هر یک بر اساس نیاز به کار می‌روند و از جمله آن‌ها می‌توان به پایگاه داده‌های NoSQL، بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، پایگاه داده شی‌گرا و دیتابیس‌های ستونی اشاره کرد.

در ادامه هر یک از انواع پایگاه داده فهرست شده‌اند:

• پایگاه داده NoSQL
• پایگاه داده رابطه‌ای (Relational)
• پایگاه داده شی‌گرا (Object Oriented)
• پایگاه داده ستونی
• انبارهای داده (Data Warehouses)
• پایگاه داده ستون گسترده
• پایگاه داده متمرکز (Centralized)
• پایگاه داده متن باز (Open Source)
• پایگاه داده مبتنی بر فضای ابری (Cloud)
• پایگاه داده کلید مقدار
• پایگاه داده سلسه مراتبی (Hierarchical)
• پایگاه داده توزیع شده (Distributed)
• پایگاه داده گرافی (Graph)
• پایگاه داده سری زمانی (Time Series)

به منظور آشنایی با انواع پایگاه داده، می‌توان به مقاله زیر رجوع کرد و از آن به عنوان یک راهنمای جامع و کاربردی برای شناختن دیتابیس‌ها استفاده کرد.

• مقاله پیشنهادی: انواع پایگاه داده چیست ؟ + کاربرد و معرفی منابع یادگیری

سیستم مدیریت پایگاه داده چیست ؟

سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS | Database Management System) سیستم‌های نرم افزاری خاصی هستند که برای ذخیره، بازیابی و اجرای کوئری‌های مختلف روی داده‌ها به کار می‌روند. به بیان ساده، سیستم مدیریت پایگاه داده به عنوان یک واسط میان یک کاربر و پایگاه داده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

DBMS به کاربران این امکان را می‌دهد که عمل ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی و حذف داده‌ها را در پایگاه داده به راحتی انجام دهند. سیستم مدیریت پایگاه داده نقش مدیریت داده‌ها، مدیریت موتور (Engine) پایگاه داده و مدیریت الگوی (اسکیمای) پایگاه داده را بر عهده دارد.

به واسطه این امکانات، امکان دستکاری و استخراج داده‌ها توسط کاربر و سایر برنامه‌ها به وجود می‌آید. بدین ترتیب با کمک سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، مواردی مانند برقراری امنیت داده‌ها و تمامیت آن‌ها، ایجاد هم‌روندی و یکپارچگی در روال‌های داده‌های ادمین تسهیل پیدا می‌کنند.

به دلیل پیروی از رویکرد کاربردی طراحی شمای پایگاه داده در سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، دیتای سازمان مربوطه بهینه‌سازی می‌شود که این رویکرد کاربردی، نرمال‌سازی (Normalization) نام دارد. زمانی که مقادیر صفت‌های (Attributes) موجود در پایگاه داده دارای افزونگی زیادی باشند، با استفاده از نرمال‌سازی می‌توان جدول‌های بزرگ را به جدول‌های کوچک تقسیم کرد. به منظور آشنایی با فرآیند نرمال سازی در پایگاه داده، می‌توان از مقاله زیر استفاده کرد:

• مقاله پیشنهادی: آموزش نرمال سازی در پایگاه داده — به زبان ساده + مثال

سیستم‌های مدیریت پایگاه داده بر اساس معیارهای مختلف از جمله مدل داده‌ها، توزیع پایگاه داده یا تعداد کاربران طبقه‌بندی می‌شوند.

رایج‌ترین انوع‌های سیستم‌های مدیریت پایگاه داده شامل موارد زیر است:

• نوع رابطه‌ای
• توزیع شده
• سلسله مراتبی
• شی‌گرا
• شبکه‌ای

در ادامه، تعدادی از مهم‌ترین نمونه‌های سیستم‌های مدیریت پایگاه داده مطرح می‌شوند.

مثال از سیستم های مدیریت پایگاه داده

برای مدیریت پایگاه داده، نرم‌افزارهای پایگاه داده مختلفی، چه در سطوح سازمانی (Enterprise) و چه در سطوح متن باز و رایگان، وجود دارند. در ادامه به برخی از محبوب‌ترین آن‌ها پرداخته می‌شود.

• اوراکل‌ (Oracle): پایگاه داده اوراکل یک سیستم مدیریت پایگاه داده تجاری است. در اوراکل، از فناوری پایگاه داده در مقیاس‌های سازمانی و همراه با ویژگی‌های قدرتمند و خاص استفاده می‌شود. ذخیره‌سازی می‌توان به صورت درون سازمانی یا در فضای ابری انجام شود.
• MySQL: یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای است که معمولاً همراه با سیستم‌های مدیریت محتوای (CMS) متن باز و پلتفرم‌های گسترده مختلفی مثل فیسبوک، توییتر و یوتیوب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• SQL Server: یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای است که توسط شرکت مایکروسافت، روی زبان کوئری ساختاریافته یا همان SQL ساخته است. به منظور یادآوری بیش‌تر، SQL یک زبان برنامه نویسی استاندارد شده است که به مدیران پایگاه داده امکان رسیدگی به پایگاه داده‌ها و دیتا را ارائه می‌کند.

محبوب‌ترین سیستم‌های مدیریت پایگاه داده مبتنی بر SQL کدامند؟

در ادامه این بخش از مقاله «پایگاه داده چیست»، محبوب‌ترین سیستم‌های مدیریت پایگاه داده SQL فهرست شده‌اند:

• SQL Server
• MySQL
• پایگاه داده اوراکل
• خدمات پایگاه داده رابطه‌ای آمازون (AWS RDS)
• پایگاه داده PostgreSQL

محبوب‌ترین سیستم‌های مدیریت پایگاه داده NoSQL کدامند؟

برخی از پرطرفدارترین سیستم‌های مدیریت پایگاه داده NoSQL در ادامه معرفی شده‌‌اند:

• MongoDB
• Elasticsearch
• DynamoDB
• HBase
• Cassandra

معرفی فیلم های آموزش پایگاه داده تم آف

در مجموعه تم آف، دوره‌های آموزشی بر اساس مباحث تدریس شده در قالب مجموعه‌های آموزشی گوناگونی دسته‌بندی شده‌اند. یکی از این مجموعه‌های جامع، مربوط به آموزش پایگاه داده است. در زمان تدوین مطلب «پایگاه داده چیست»، مجموعه دوره‌های آموزش پایگاه داده تم آف بیش از ۱۰۰ ساعت محتوای ویدیویی دارد و نزدیک به ۲۰ دوره مختلف در آن گنجانده شده است. دوره‌های مفید و پروژه محور مختلفی در مورد آموزش سیستم‌های مدیریت پایگاه داده در این مجموعه در دسترس قرار دارند. در ادامه به برخی از دوره‌های شاخص این مجموعه به طور مختصر اشاره می‌شود:

• فیلم آموزش پایگاه داده‌ها (طول مدت: ۱۰ ساعت و ۱۶ دقیقه، مدرس: سید رضا هاشمیان): این دوره آموزشی برای دانشجویان رشته کامپیوتر و یادگیری اصول درس پایگاه داده مناسب است. برای مشاهده فیلم آموزش پایگاه داده‌ها + کلیک کنید.
• فیلم آموزش مقدماتی PostgreSQL برای مدیریت پایگاه داده (طول مدت: ۲ ساعت و ۴۲ دقیقه، مدرس: محمد وفایی مقدم): در این دوره آموزشی، دستورها و نمودارهای مرتبط با تجزیه-تحلیل و کدنویسی پایگاه داده PostgreSQL به صورت مرحله به مرحله آموزش داده شده‌اند. برای مشاهده فیلم آموزش مقدماتی PostgreSQL + کلیک کنید.
• فیلم آموزش پایگاه داده MySQL (طول مدت: ۱۰ ساعت و ۱۶ دقیقه، مدرس: سید رضا هاشمیان): این دوره آموزشی تم آف برای افرادی مناسب است که می‌خواهند پایگاه داده MySQL را به طور جامع و کاربردی فرا بگیرند. برای برای مشاهده فیلم آموزش پایگاه داده MySQL + کلیک کنید.
• فیلم آموزش SQL Server – مقدماتی (طول مدت: ۹ ساعت و ۶ دقیقه، مدرس: ضحی شبر): در این دوره از مجموعه تم آف مفاهیم مقدماتی SQL Server به طور مفصل مورد بررسی قرار می‌گیرند. برای مشاهده فیلم آموزش SQL Server – مقدماتی + کلیک کنید.
• فیلم آموزش مقدماتی Oracle APEX برای تولید و توسعه نرم افزارهای تحت وب (طول مدت: ۸ ساعت و ۲۴ دقیقه، مدرس: سید محمدرضا ایزدی شهرکی): این دوره آموزشی برای آن دسته از برنامه نویسان و توسعه دهندگان وب مناسب است که می‌خواهند از اوراکل در پروژه‌های خود استفاده کنند. برای مشاهده فیلم آموزش مقدماتی Oracle APEX + کلیک کنید.
• فیلم آموزش مقدماتی آپاچی کاساندرا (Apache Cassandra) (طول مدت: ۸ ساعت و ۵۳ دقیقه، مدرس: سعید فضلعلی): این دوره آموزشی برای افرادی مناسب است که قصد یادگیری پایگاه داده کاساندرا را دارند. برای مشاهده فیلم آموزش مقدماتی آپاچی کاساندرا (Apache Cassandra) + کلیک کنید.
• برای دسترسی به صفحه همه فیلم‌های آموزش پایگاه داده + کلیک کنید.

یکی دیگر از سوالات رایج پیرامون پایگاه داده‌ها این است که پایگاه داده چه کاربردهایی دارد؟ بنابراین در ادامه به این موضوع پرداخته شده است.

کاربرد پایگاه داده چیست ؟

پایگاه داده تنها برای سازمان‌های بزرگ به کار نمی‌رود، بلکه می‌توان از آن به منظور پیگیری داده‌های شخصی، از جمله مجموعه بازی‌های ویدئویی، دستورات آشپزی، تلفن‌های تماس، CDهای موسیقی، کتاب‌ها و بسیاری از موارد دیگر نیز استفاده کرد.

در ادامه توضیحات بیش‌تری در مورد کاربردهای مختلف پایگاه داده در زمینه‌های گوناگون ارائه شده است:

• پایگاه داده برای کسب و کار: در طول ۲۴ ساعت شبانه روز، تمام دنیای کسب و کار به پایگاه داده‌های مختلف وابسته است. در واقع، مواردی مانند کالاهای موجود، فرآیند سفارش، لیست حقوق و دستمزد، اصول حسابداری، حمل و نقل کالا و مسیرهای انتقال کالا همگی درون یک پایگاه داده اصلی پیگیری و بررسی می‌شوند. در چنین شرایطی، عملکرد کل کسب و کار به این پایگاه داده وابسته است.
• پایگاه داده برای آموزش: موسسه‌ها و سازمان‌های آموزشی از مدرسه ابتدایی گرفته تا دانشگاه‌ها، همگی از پایگاه داده استفاده می‌کنند. در این موسسه‌های آموزشی، پیگیری مواردی مانند دانشجویان و دانش‌آموزان، نمرات، افراد انتقال‌یافته، ریزنمرات و سایر داده‌های مربوط به آن‌ها همگی در پایگاه داده ذخیره می‌شوند.
• پایگاه داده برای سازمان‌های غیر انتفاعی: مشابه موسسه‌های تجاری و آموزشی، سازمان‌های غیرانتفاعی نیز برای مدیریت اطلاعات از پایگاه داده استفاده می‌کنند. بسیاری از موسسات خیریه و دیگر گروه‌های غیرانتفاعی برای ذخیره‌سازی جزییات مربوط به کمک‌های مالی، افراد داوطلب، میزان ساعت‌های اختصاص یافته به جامعه و سایر اطلاعات مرتبط با سازمان از پایگاه داده استفاده می‌کنند.

در ادامه تعدادی از شغل‌های مرتبط با پایگاه داده معرفی شده‌اند.

شغل‌های مرتبط با پایگاه داده کدامند؟

در کدام شغل‌ها از SQL استفاده می‌‌شود؟ به منظور آشنایی موقعیت‌های شغلی مرتبط با دیتابیس‌ها، در ادامه برخی از مشاغل مرتبط با مدیریت پایگاه داده فهرست شده‌اند:

• توسعه دهنده SQL
• مدیر پایگاه داده SQL
• تست کننده پایگاه داده
• تحلیلگر داده‌های SQL
• تحلیلگر داده‌‌های مالی (تجاری)
• متخصص داده SQL
• مدل‌ساز داده‌ها (‌Data Modeler)

البته باید توجه کرد که علاوه بر شغل‌های ذکر شده در این بخش، شغل‌های دیگری نیز وجود دارند که در آن‌‌ها، کارکنان باید بر اساس اهداف، رویکردها و مهارت‌های مورد نیاز در زمینه پایگاه داده، از دانش کافی برخوردار باشند.

مزایا و معایب پایگاه داده کدامند ؟

هر فناوری علاوه بر مزیت‌های متعدد، معمولاً دارای برخی از کاستی‌ها هم هست و برای آشنایی با فناوری‌های مختلف لازم است افراد اطلاعاتی پیرامون مزایا و معایب آن‌ها داشته باشند.

بنابراین در این بخش ابتدا به نقاط مثبت و سپس به کاستی‌های فناوری پایگاه داده پرداخته شده است.

مزیت‌های پایگاه داده چه هستند؟

برخی از پراهمیت‌ترین مزیت‌های پایگاه داده در ادامه فهرست شده‌اند:

• کاهش افزونگی داده‌ها (Data Redundancy)
• کاهش خطای مربوط به‌روزرسانی و افزایش سازگاری
• بیش‌تر شدن میزان یکپارچگی و استقلال از برنامه‌های کاربردی ثانویه
• بهبود دسترسی به داده‌ها برای کاربران از طریق میزبان (Host) و زبان‌های کوئری‌نویسی
• افزایش امنیت داده‌ها
• کاهش هزینه‌های ورود، ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها
• تسهیل روند توسعه اپلیکیشن‌های جدید
• امکان اِعمال کردن فرم‌های استاندارد برای ذخیره‌سازی داده‌ها
• پایگاه داده امکان ذخیره‌سازی کارآمد تعداد زیادی از رکوردها را دارا است.
• با استفاده از پایگاه داده، یافتن اطلاعات به آسانی و به سرعت انجام می‌شود.
• اضافه کردن داده‌های جدید، ویرایش یا حذف داده‌های قبلی در پایگاه داده آسان است.
• می‌توان به راحتی داده‌ها را در پایگاه داده جستجو کرد.
• با کمک پایگاه داده، مرتب‌سازی داده‌ها به راحتی انجام می‌شود.
• امکان Import کردن داده‌ها در اپلیکیشن‌ها وجود دارد.
• دارای ویژگی چند دسترسی بودن (Multi Access) است. یعنی دسترسی به یک پایگاه داده یکسان توسط بیش از یک نفر به صورت همزمان امکان‌پذیر است.
• می‌توان طراحی پایگاه داده را به گونه‌ای انجام داد که نسبت به فایل‌های کاغذی از امنیت بیش‌تری برخوردار باشد.

معایب پایگاه داده کدامند؟

با وجود نقش غیرقابل انکار پایگاه داده در سازمان‌ها و کسب و کارهای مختلف، اما همچنان استفاده از این فناوری دارای تعدادی کاستی بسیار جزئی هم هست.

بنابراین در ادامه به برخی از معایب پایگاه داده پرداخته شده است:

• طراحی سیستم‌های پایگاه داده پیچیده، دشوار و زمان‌بر است.
• هزینه‌های اولیه مربوط به نرم افزار و سخت افزار بالاست.
• آسیب وارد شده به پایگاه داده می‌تواند روی تمام اپلیکیشن‌های مورد استفاده در آن سامانه تاثیر داشته باشد.
• تبدیل سیستم های مبتنی بر فایل به سیستم‌های پایگاه داده هزینه بسیار زیادی را در پی دارد.
• برای آغاز استفاده از سیستم‌های پایگاه داده در یک سازمان، لازم است تمام برنامه نویسان و کاربران آموزش‌های اولیه مربوط به پایگاه داده را فرا بگیرند.

اجزای اصلی پایگاه داده

تمام پایگاه داده ها دارای پنج جز (Component) اصلی هستند که در ادامه به آن‌ها پرداخته می‌شود.

• سخت افزار: جز فیزیکی و خارجی پایگاه داده به حساب می‌آید که برای تعامل با دستگاه‌های الکترونیکی، دستگاه‌های ذخیره‌سازی، دستگاه‌های ورودی/خروجی (I/O) و سایر موارد کاربرد دارد.
• نرم افزار: این جز پایگاه داده حاوی مجموعه‌ای از برنامه‌ها است که به منظور کنترل و مدیریت کل پایگاه داده و مواردی مانند سیستم عامل، نرم افزار شبکه و اپلیکیشن‌ها به کار می‌رود.
• داده‌ها: داده‌ها حقایق ناشناخته و اصطلاحاً خام هستند و برای معنی دار شدن، باید پردازش شوند. این کامپوننت پایگاه داده شامل حقایق، ادراک (Perceptions)، مشاهده‌ها (Observations)، اعداد، نمادها، کاراکتر‌ها، تصاویر و سایر موراد دیگر می‌شود.
• روال (Procedure): این جز پایگاه داده به آن دسته از قوانین و دستورالعمل‌هایی اطلاق می‌شود که برای استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، روال برای افرادی که سیستم‌های مدیریت پایگاه داده را مدیریت و استفاده می‌کنند، اصول و روش کار خاصی دارد.
• زبان دسترسی به پایگاه داده: برای تمام عملیات انجام شده در پایگاه داده (پرس‌وجو‌ها یا همان کوئری‌ها)، یک زبان و دستورات مشخصی وجود دارد. به عنوان مثال، SQL یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین زبان‌های پرس‌وجوی پایگاه داده به حساب می‌آید که اکثر سیستم‌های پایگاه داده مبتنی بر آن هستند.

تفاوت پایگاه داده SQL و NoSQL چیست؟

در این بخش از مقاله «پایگاه داده چیست» پنج تفاوت اصلی پایگاه داده SQL و NOSQL فهرست شده‌اند.

• پایگاه داده های SQL رابطه‌ای هستند، در صورتی که NoSQL نوعی از دیتابیس‌های غیر رابطه‌ای محسوب می‌شود.
• در پایگاه داده SQL از زبان کوئری‌نویسی ساختاریافته استفاده می‌شود و اسکیمای از قبل تعریف شده دارد، اما در پایگاه داده‌های NoSQL، اسکیمای پویا برای داده‌های بدون ساختار قابل استفاده است.
• پایگاه داده SQL به صورت عمودی مقیاس‌پذیر است، در حالی که پایگاه داده‌ NoSQL به صورت افقی مقیاس‌پذیری دارد.
• دیتابیس SQL بر مبنای جدول طراحی می‌شود، در صورتی که دیتابیس NoSQL مبتنی بر اسناد، مقدار کلید، گراف و ذخیره‌سازی ستون گسترده است.
• پایگاه داده SQL برای تراکنش‌های (Transactions) چندسطری کارآمد است، ولی NoSQL برای داده‌های بدون ساختار، از جمله اسناد و فایل‌های JSON مناسب به حساب می‌آید.

به منظور درک بهتر موارد فوق، می‌توان به مقاله زیر رجوع کرد و از آن به عنوان راهنما برای آشنایی با پایگاه داده‌های SQL و NoSQL و تفاوت آن‌ها استفاده کرد.

• • به مقاله پیشنهادی: پایگاه های داده SQL و NoSQL و تفاوت آن‌ها — به زبان ساده

در این بخش از مقاله «پایگاه داده چیست»، ابتدا تفاوت‌های عمده بانک‌های اطلاعاتی SQL و NoSQL شرح داده شدند. اکنون در بخش بعدی از این مطلب، به نحوه بهینه‌سازی عملکرد پایگاه داده پرداخته خواهد شد.

چگونه عملکرد و کارایی پایگاه داده را بهینه کنیم؟

در سازمان‌های بزرگ، پایگاه داده‌ حاوی رکوردهای پراهمیتی است که از نظر منطقی، روابط پیچیده‌ای دارند. این موضوع زمانی مشهودتر می‌شود که مجموعه داده‌ها و تعداد کاربران افزایش پیدا می‌کنند. در نتیجه، لازم است سازمان‌ها به صورت فعال و مداوم پایگاه داده‌های خود را نظارت و تنظیم کرده و در راستای بهبود آن اقدامات مختلفی را پیش ببرند.

بر اساس شرایط پایگاه داده و نیازمندی‌های سازمان مورد نظر، اعمال این تمهیدات ضروری این اطمینان را ایجاد می‌کند که کارایی دیتابیس‌ها به شکل قابل توجهی افزایش پیدا کنند. موارد موثر در بهبود کارایی پایگاه داده به شرح زیرند:

• منبع‌های سیستمی
• حجم کار (Workload)
• توان عملیاتی (Throughput)
• مغایرت (Contention)
• بهینه‌سازی

در حقیقت، زمانی که پایگاه داده‌ فاقد ابزارهای نظارتی است، ارزیابی دقیق فاکتورهای مذکور و اثرات هر یک از آن‌ها بر بهینه‌سازی به امری دشوار و همراه با چالش تبدیل خواهد شد. در چنین شرایطی، پایگاه داده اثرگذاری مفید و درازمدت مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر و همچنین افزایش کارایی برای کسب و کار را به همراه نخواهد داشت.

 

در بخش انتهایی مقاله پایگاه داده چیست به معرفی دوره‌های شاخص آموزش پایگاه داده تم آف پرداخته شده است.

معرفی دوره های آموزش پایگاه داده تم آف

در این بخش پایانی از مطلب «پایگاه چیست» به معرفی برخی از دوره‌های آموزشی مرتبط با پایگاه داده پرداخته شده است تا افراد علاقه‌مندی که قصد ادامه یادگیری و آموزش پایگاه داده را دارند، بتوانند با استفاده از این دوره‌ها دانش و مهارت خود را در زمینه مدیریت بانک‌های اطلاعاتی تقویت کنند.

فیلم آموزش پایگاه داده ها

دوره آموزش پایگاه داده تم آف یک نقطه آغازین مناسب برای آشنایی با انواع پایگاه داده و کاربردهای آن به حساب می‌آید. این دوره آموزشی دارای مدت زمان نزدیک به ۸ ساعت و مدرس آن دکتر فرشید شیرافکن است. استفاده از دوره پایگاه داده تم آف به دانشجویان رشته کامپیوتر به ویژه در مقطع کارشناسی توصیه می‌شود. چرا که پایگاه داده یکی از درس‌های پراهمیت این مقطع تحصیلی به حساب می‌آید. از جمله سرفصل‌ها و موضوعاتی که در این دوره ارائه می‌شوند، می‌توان به تعاریف مقدماتی سیستم پایگاه داده، ساختار داده رابطه‌ای، مدل ER، جبر رابطه‌ای، مفاهیم مربوط به زبان SQL، وابستگی تابعی، نرمال‌سازی (Normalization) و سایر موارد مهم پایگاه داده اشاره کرد.

• برای مشاهده فیلم آموزش پایگاه داده ها + اینجا کلیک کنید.

فیلم آموزش مقدماتی PostgreSQL برای مدیریت پایگاه داده

در این مطلب به این سوال پاسخ داده شد که پایگاه داده چیست و چه کاربردهایی دارد. PostgreSQL نیز یکی از سیستم‌های پایگاه داده رایج و محبوب به حساب می‌آید. به منظور یادگیری هر چه بیش‌تر نحوه کار با بانک اطلاعاتی PostgreSQL می‌توان از دوره آموزش مقدماتی PostgreSQL تم آف استفاده کرد. طول مدت این دوره نزدیک به سه ساعت و مدرس آن مهندس محمد وفایی مقدم است. این تم آف سه بخش دارد و برخی از سرفصل‌ها و مباحث مهم آن شامل معرفی و آشنایی با پایگاه داده PostgreSQL، نحوه نصب PostgreSQL در لینوکس، ابزار‌های اولیه PostgreSQL، نصب PostgreSQL، کوئری‌ها و مدیریت دستورات مربوط به دیتابیس و سایر موارد می‌شود.

• برای مشاهده فیلم آموزش مقدماتی PostgreSQL برای مدیریت پایگاه داده + اینجا کلیک کنید.

فیلم آموزش پایگاه داده MySQL

پایگاه داده MySQL، جز آن دسته از پایگاه داده‌هایی است که اطلاعاتی را توسط برنامه‌های تحت وب ارائه می‌دهد. برای یادگیری نحوه کار با پایگاه داده MySQL، استفاده از دوره آموزش MySQL تم آف به علاقه‌مندان و دانشجویان پیشنهاد می‌شود. طول مدت این دوره نزدیک به یازده ساعت و مدرس آن سید رضا هاشمیان است. این دوره آموزشی ۱۹ بخش مختلف دارد و برخی سرفصل‌های مهم از جمله مروری بر پایگاه داده، شروع به کار با MySQL، عملگرها و متغیرها در MySQL، کار با توابع SQL در MySQL، کار با Join در MySQL و سایر موارد مهم در آن پوشش داده شده‌اند.

• برای مشاهده فیلم آموزش پایگاه داده MySQL + اینجا کلیک کنید.

فیلم آموزش مقدماتی زبان برنامه نویسی اوراکل PL/SQL

اوراکل (Oracle) یکی از قدرتمندترین و محبوب‌ترین نرم افزارهای پایگاه داده به حساب می‌آید. برای یادگیری کار با این بانک اطلاعاتی و زبان PL/SQL، می‌توان از دوره آموزش مقدماتی زبان برنامه نویسی اوراکل PL/SQL تم آف استفاده کرد. طول مدت این دوره نزدیک به ۱۳ ساعت و مدرس آن سید محمدرضا ایزدی شهرکی است. در این دوره آموزشی، برخی سرفصل‌های پراهمیت پایگاه داده مانند مفاهیم پایه و مقدماتی بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، پایگاه داده رابطه‌ای (RDBMS)، اصول پایه PL/SQL ،Trigger در اوراکل، مدیریت خطا در PL/SQL و سایر موارد به صورت جامع و در عین حال به زبان ساده شرح داده شده‌اند.

• برای مشاهده فیلم آموزش پایگاه داده MySQL + اینجا کلیک کنید.

جمع‌بندی

در این مطلب به بررسی چیستی پایگاه داده و کاربردهای مختلف آن پرداخته شد. علاوه بر این، در بخش‌های میانی مقاله، مفاهیمی همچون دلایل استفاده از پایگاه داده و مزیت‌های آن به زبان ساده شرح داده شدند. در این مقاله به برخی از سوالات رایج پیرامون مفهوم پایگاه داده اشاره شد. مهم‌تر از همه، دوره‌های آموزشی جامع و کاربردی برای یادگیری مدیریت پایگاه داده در این نوشتار به علاقه‌مندان معرفی شده‌اند.