ما هي قواعد البيانات؟

مفهوم قاعدة البيانات:

قاعدة البيانات عبارة عن مجموعة منظمة من المعلومات المهيكلة أو البيانات المخزنة عادةً إلكترونيًا في نظام الحاسوب وعادة ما يتم التحكم في قاعدة البيانات بواسطة نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) معًا، ويُشار إلى البيانات ونظام إدارة قواعد البيانات، جنبًا إلى جنب مع التطبيقات المرتبطة بها، على أنها نظام قاعدة بيانات وغالبًا ما يتم اختصارها إلى قاعدة البيانات فقط.
عادةً ما يتم نمذجة البيانات الموجودة ضمن الأنواع الأكثر شيوعًا من قواعد البيانات العاملة اليوم في صفوف وأعمدة في سلسلة من الجداول لجعل المعالجة والاستعلام عن البيانات فعالاً و يمكن بعد ذلك الوصول إلى البيانات وإدارتها وتعديلها وتحديثها والتحكم فيها وتنظيمها بسهولة وتستخدم معظم قواعد البيانات لغة الاستعلام المهيكلة (SQL) لكتابة البيانات والاستعلام عنها.

ما هي لغة الاستعلام الهيكلية (SQL)؟

SQL هي لغة برمجة تستخدمها جميع قواعد البيانات العلائقية تقريبًا للاستعلام عن البيانات ومعالجتها وتعريفها ، ولتوفير التحكم في الوصول وتم تطوير SQL لأول مرة في IBM في السبعينيات مع Oracle كمساهم رئيسي، مما أدى إلى تنفيذ معيار SQL ANSI وقد حفزت SQL العديد من الامتدادات من شركات مثل IBM و Oracle و Microsoft وعلى الرغم من أن SQL لا تزال مستخدمة على نطاق واسع اليوم، إلا أن لغات البرمجة الجديدة بدأت في الظهور.

ما هو تطور قاعدة البيانات؟

تطورت قواعد البيانات بشكل كبير منذ إنشائها في أوائل الستينيات. قواعد البيانات الملاحية مثل قاعدة البيانات الهرمية (التي اعتمدت على نموذج يشبه الشجرة وسمحت فقط بعلاقة رأس بأطراف) وقاعدة بيانات الشبكة (نموذج أكثر مرونة يسمح بعلاقات متعددة)، كانت الأنظمة الأصلية المستخدمة لتخزين ومعالجة البيانات وعلى الرغم من بساطتها، كانت هذه الأنظمة المبكرة غير مرنة.
وفي الثمانينيات، أصبحت قواعد البيانات العلائقية شائعة، تليها قواعد البيانات الموجهة للكائنات في التسعينيات و في الآونة الأخيرة، ظهرت قواعد بيانات NoSQL كاستجابة لنمو الإنترنت والحاجة إلى سرعة أكبر ومعالجة البيانات غير المنظمة واليوم ، تفتح قواعد البيانات السحابية وقواعد البيانات ذاتية التوجيه آفاقًا جديدة عندما يتعلق الأمر بكيفية جمع البيانات وتخزينها وإدارتها واستخدامها.

ما هو الفرق بين قاعدة البيانات وجدول البيانات؟

تعد قواعد البيانات وجداول البيانات (مثل Microsoft Excel) طرقًا ملائمة لتخزين المعلومات والاختلافات الأساسية بين الاثنين هي:

• كيف يتم تخزين البيانات ومعالجتها.
  
• من يمكنه الوصول إلى البيانات.
  
• كم يمكن تخزين البيانات.
  تم تصميم جداول البيانات في الأصل لمستخدم واحد وتعكس خصائصها ذلك وإنها رائعة لمستخدم واحد أو لعدد صغير من المستخدمين الذين لا يحتاجون إلى القيام بالكثير من التلاعب المعقد بالبيانات بشكل لا يصدق ومن ناحية أخرى، تم تصميم قواعد البيانات لاحتواء مجموعات أكبر بكثير من المعلومات المنظمة – كميات هائلة، في بعض الأحيان و تسمح قواعد البيانات لعدة مستخدمين في نفس الوقت بالوصول بسرعة وأمان إلى البيانات والاستعلام عنها باستخدام منطق ولغة معقدين للغاية.
  

ما هي أنواع قواعد البيانات؟

هناك العديد من أنواع قواعد البيانات المختلفة وتعتمد أفضل قاعدة بيانات لمؤسسة معينة على الكيفية التي تنوي بها المؤسسة استخدام البيانات.

قواعد البيانات العلائقية (RDBMS):

أصبحت قواعد البيانات العلائقية هي المهيمنة في الثمانينيات ويتم تنظيم العناصر الموجودة في قاعدة البيانات الارتباطية كمجموعة من الجداول ذات الأعمدة والصفوف و توفر تقنية قواعد البيانات الارتباطية الطريقة الأكثر كفاءة ومرونة للوصول إلى المعلومات المنظمة.

قواعد البيانات الشيئية:

يتم تمثيل المعلومات في قاعدة بيانات كائنية التوجه في شكل كائنات، كما هو الحال في البرمجة الشيئية.

قواعد البيانات الموزعة:

تتكون قاعدة البيانات الموزعة من ملفين أو أكثر يقعان في مواقع مختلفة وقد يتم تخزين قاعدة البيانات على أجهزة حاسوب متعددة، موجودة في نفس الموقع الفعلي، أو مبعثرة عبر شبكات مختلفة.

مستودعات البيانات:

هو مستودع مركزي للبيانات، وهو نوع من قواعد البيانات المصممة خصيصًا للاستعلام والتحليل السريع.

قواعد بيانات (NoSQL):

قواعد بيانات NoSQL. تسمح NoSQL، أو قاعدة البيانات غير العلائقية، بتخزين البيانات غير المنظمة وشبه المنظمة ومعالجتها (على عكس قاعدة البيانات العلائقية، التي تحدد كيفية تكوين جميع البيانات المدرجة في قاعدة البيانات) وازدادت شعبية قواعد بيانات NoSQL حيث أصبحت تطبيقات الويب أكثر شيوعًا وتعقيدًا.

قواعد بيانات الرسم البياني:

تخزن قاعدة بيانات الرسم البياني البيانات من حيث الكيانات والعلاقات بين الكيانات.

قواعد بيانات OLTP:

قاعدة بيانات OLTP هي قاعدة بيانات تحليلية سريعة مصممة لعدد كبير من المعاملات التي يقوم بها العديد من المستخدمين. هذه ليست سوى عدد قليل من العشرات من أنواع قواعد البيانات المستخدمة اليوم وقواعد البيانات الأخرى الأقل شيوعًا مصممة لتناسب وظائف علمية أو مالية أو وظائف أخرى محددة للغاية بالإضافة إلى أنواع قواعد البيانات المختلفة، فإن التغييرات في مناهج تطوير التكنولوجيا والتطورات الهائلة مثل السحابة والأتمتة تدفع قواعد البيانات في اتجاهات جديدة تمامًا و تتضمن بعض أحدث قواعد البيانات.

• قواعد البيانات مفتوحة المصدر: نظام قاعدة البيانات مفتوحة المصدرهو نظام يكون كود مصدره مفتوح المصدر؛ يمكن أن تكون قواعد البيانات هذه قواعد بيانات SQL أو NoSQL.
  
• قواعد البيانات السحابية: قاعدة البيانات السحابية عبارة عن مجموعة من البيانات، سواء كانت منظمة أو غير منظمة، والتي توجد على منصة حوسبة سحابية خاصة أو عامة أو مختلطة وهناك نوعان من نماذج قاعدة البيانات السحابية التقليدية وقاعدة البيانات كخدمة (DBaaS) باستخدام DBaaS، يتم تنفيذ المهام الإدارية والصيانة بواسطة مزود الخدمة.
  
• قاعدة بيانات متعددة الوسائط: تجمع قواعد البيانات متعددة الوسائط أنواعًا مختلفة من نماذج قواعد البيانات في نهاية خلفية واحدة متكاملة وهذا يعني أنه يمكنهم استيعاب أنواع البيانات المختلفة.
  
• قاعدة بيانات الوثيقة / JSON: تم تصميم قواعد بيانات المستندات لتخزين واسترجاع وإدارة المعلومات الموجهة نحو المستندات وهي طريقة حديثة لتخزين البيانات بتنسيق JSON بدلاً من الصفوف والأعمدة.
  
• قواعد البيانات ذاتية القيادة: تعد قواعد البيانات ذاتية التوجيه (المعروفة أيضًا باسم قواعد البيانات الذاتية) هي أحدث أنواع قواعد البيانات وأكثرها تطوراً وهي قائمة على السحابة وتستخدم التعلم الآلي لأتمتة ضبط قاعدة البيانات والأمان والنسخ الاحتياطية والتحديثات ومهام الإدارة الروتينية الأخرى التي يقوم بها مسؤولو قواعد البيانات بشكل تقليدي.
  

ما هو نظام إدارة قواعد البيانات؟

تتطلب قاعدة البيانات عادةً برنامج قاعدة بيانات شامل يُعرف بنظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) و يعمل نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) كواجهة بين قاعدة البيانات ومستخدميها النهائيين أو البرامج، مما يسمح للمستخدمين باسترداد وتحديث وإدارة كيفية تنظيم المعلومات وتحسينها وكما يسهل نظام DBMS الإشراف والتحكم في قواعد البيانات، مما يتيح مجموعة متنوعة من العمليات الإدارية مثل مراقبة الأداء والضبط والنسخ الاحتياطي والاسترداد.
تتضمن بعض الأمثلة على برامج قواعد البيانات الشائعة أو نظم إدارة قواعد البيانات (DBMS) MySQL و Microsoft Access و Microsoft SQL Server و FileMaker Pro و Oracle Database و dBASE.