نظم إدارة قواعد البيانات – نظرة عامة

قاعدة البيانات هي مجموعة من البيانات المترابطة والبيانات هي مجموعة من الحقائق والأرقام التي يمكن معالجتها لإنتاج المعلومات.

تمثل البيانات في الغالب حقائق قابلة للتسجيل. تساعد البيانات في إنتاج المعلومات المبنية على الحقائق. على سبيل المثال، إذا كانت لدينا بيانات حول العلامات التي حصل عليها جميع الطلاب، فيمكننا بعد ذلك التوصل إلى نتائج حول العلامات العليا والمتوسطة.

يقوم نظام إدارة قواعد البيانات بتخزين البيانات بطريقة تسهل استرجاع المعلومات ومعالجتها وإنتاجها.

الصفات

تم تنظيم البيانات في تنسيقات الملفات. كان نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) مفهومًا جديدًا في ذلك الوقت، وتم إجراء كل الأبحاث للتغلب على أوجه القصور في الأسلوب التقليدي لإدارة البيانات. يتميز نظام إدارة قواعد البيانات الحديث بالخصائص التالية :

كيان العالم الحقيقي Real-world entity : يعد نظام إدارة قواعد البيانات الحديث أكثر واقعية ويستخدم كيانات العالم الحقيقي لتصميم بنيته. ويستخدم السلوك والسمات أيضا. على سبيل المثال، قد تستخدم قاعدة بيانات المدرسة الطلاب ككيان وأعمارهم كسمة.

الجداول القائمة على العلاقات Relation-based tables : يسمح نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) للكيانات والعلاقات فيما بينها بتكوين الجداول. يمكن للمستخدم فهم بنية قاعدة البيانات بمجرد النظر إلى أسماء الجداول.

عزل البيانات والتطبيق Isolation of data and application : يختلف نظام قاعدة البيانات تمامًا عن بياناته. قاعدة البيانات هي كيان نشط، في حين يقال أن البيانات سلبية، حيث تعمل قاعدة البيانات وتنظم. يقوم نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) أيضًا بتخزين البيانات الوصفية، وهي بيانات حول البيانات، لتسهيل العملية الخاصة به.

تكرار أقل Less redundancy : يتبع نظام إدارة قواعد البيانات قواعد التطبيع، التي تقسم العلاقة عندما يكون لأي من سماتها تكرار في القيم. التطبيع هو عملية غنية رياضياً وعلمية تقلل من تكرار البيانات.

الاتساق Consistency : الاتساق هو الحالة التي تظل فيها كل علاقة في قاعدة البيانات متسقة. توجد طرق وتقنيات يمكنها اكتشاف محاولة ترك قاعدة البيانات في حالة غير متناسقة. يمكن لنظام إدارة قواعد البيانات توفير قدر أكبر من الاتساق مقارنة بالأشكال السابقة لتطبيقات تخزين البيانات مثل أنظمة معالجة الملفات.

لغة الاستعلام Query Language : تم تجهيز نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) بلغة الاستعلام، مما يجعله أكثر كفاءة في استرداد البيانات ومعالجتها. يمكن للمستخدم تطبيق أكبر عدد ممكن من خيارات التصفية المختلفة حسب الحاجة لاسترداد مجموعة من البيانات. تقليديا لم يكن من الممكن استخدام نظام معالجة الملفات.

خصائص Properties ACID : يتبع نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) مفاهيم الذرية والاتساق والعزل والمتانة (يتم اختصارها عادةً باسم ACID). يتم تطبيق هذه المفاهيم على المعاملات التي تعالج البيانات في قاعدة البيانات. تساعد خصائص ACID قاعدة البيانات على البقاء سليمة في بيئات متعددة المعاملات وفي حالة الفشل.

الوصول المتعدد والمتزامن Multiuser and Concurrent Access : يدعم نظام إدارة قواعد البيانات بيئة متعددة المستخدمين ويسمح لهم بالوصول إلى البيانات ومعالجتها بالتوازي. على الرغم من وجود قيود على المعاملات عندما يحاول المستخدمون التعامل مع نفس عنصر البيانات، إلا أن المستخدمين لا يدركون ذلك دائمًا.

طرق عرض متعددة Multiple views : يوفر نظام إدارة قواعد البيانات طرق عرض متعددة لمستخدمين مختلفين. سيكون لدى المستخدم الموجود في قسم المبيعات رؤية مختلفة لقاعدة البيانات عن الشخص الذي يعمل في قسم الإنتاج. تتيح هذه الميزة للمستخدمين الحصول على عرض مركز لقاعدة البيانات وفقًا لمتطلباتهم.

الأمان Security : توفر ميزات مثل طرق العرض المتعددة الأمان إلى حد ما حيث يتعذر على المستخدمين الوصول إلى بيانات المستخدمين والأقسام الأخرى. يوفر نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) طرقًا لفرض قيود أثناء إدخال البيانات في قاعدة البيانات واسترجاعها في مرحلة لاحقة. يوفر نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) العديد من المستويات المختلفة لميزات الأمان، والتي تمكن العديد من المستخدمين من الحصول على طرق عرض مختلفة بميزات مختلفة. على سبيل المثال، لا يمكن للمستخدم في قسم المبيعات رؤية البيانات التي تخص قسم المشتريات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إدارة مقدار بيانات قسم المبيعات التي يجب عرضها للمستخدم. نظرًا لعدم حفظ نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) على القرص مثل أنظمة الملفات التقليدية، فمن الصعب جدًا على الأوغاد كسر التعليمات البرمجية.

المستخدمين

يحتوي نظام إدارة قواعد البيانات النموذجي على مستخدمين يتمتعون بحقوق وأذونات مختلفة يستخدمونه لأغراض مختلفة. يقوم بعض المستخدمين باسترداد البيانات والبعض الآخر يقوم بنسخها احتياطيًا. يمكن تصنيف مستخدمي نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) على نطاق واسع على النحو التالي

المسؤولون Administrators : يحافظ المسؤولون على نظام إدارة قواعد البيانات ويكونون مسؤولين عن إدارة قاعدة البيانات. إنهم مسؤولون عن رعاية استخدامه ومن يجب أن يستخدمه. يقومون بإنشاء ملفات تعريف الوصول للمستخدمين وتطبيق القيود للحفاظ على العزلة وفرض الأمان. يعتني المسؤولون أيضًا بموارد نظام إدارة قواعد البيانات مثل ترخيص النظام والأدوات المطلوبة والصيانة الأخرى المتعلقة بالبرامج والأجهزة.

المصممون Designers : المصممون هم مجموعة الأشخاص الذين يعملون فعليًا على الجزء التصميمي من قاعدة البيانات. إنهم يراقبون عن كثب البيانات التي يجب الاحتفاظ بها وبأي تنسيق. إنهم يحددون ويصممون المجموعة الكاملة من الكيانات والعلاقات والقيود ووجهات النظر.

المستخدمون النهائيون End Users : المستخدمون النهائيون هم أولئك الذين يجنون بالفعل فوائد وجود نظام إدارة قواعد البيانات. يمكن أن يتراوح المستخدمون النهائيون من المشاهدين البسطاء الذين يهتمون بالسجلات أو أسعار السوق إلى المستخدمين المتطورين مثل محللي الأعمال.