Що таке дані?
Дані — це сукупність окремої невеликої одиниці інформації. Його можна використовувати в різних формах, таких як текст, числа, медіафайли, байти тощо. Його можна зберігати на аркушах паперу чи в електронній пам’яті тощо.
Слово «Дані» походить від слова «datum», що означає «один фрагмент інформації». Це множина слова data.
В обчислювальній техніці Дані — це інформація, яку можна перевести у форму для ефективного переміщення та обробки. Дані взаємозамінні.
Що таке база даних?
А бази даних це організована колекція даних, так що до них можна легко отримати доступ і керувати ними.
Ви можете організувати дані в таблиці, рядки, стовпці та проіндексувати їх, щоб полегшити пошук відповідної інформації.
Обробники баз даних створити базу даних таким чином, щоб лише один набір програмного забезпечення надавав доступ до даних усім користувачам.
The Головна мета бази даних полягає в тому, щоб оперувати великою кількістю інформації шляхом зберігання, пошуку та керування даними.
Тут багато динамічні веб-сайти у Всесвітній павутині, які обробляються через бази даних. Наприклад, модель, яка перевіряє наявність вільних номерів у готелі. Це приклад динамічного веб-сайту, який використовує базу даних.
Тут багато доступні бази даних наприклад MySQL, Sybase, Oracle, MongoDB, Informix, PostgreSQL, SQL Server тощо.
Сучасні бази даних управляються системою управління базами даних (СУБД).
SQL або мова структурованих запитів використовується для роботи з даними, що зберігаються в базі даних. SQL залежить від реляційної алгебри та кортежного реляційного числення.
Для відображення зображення бази даних використовується циліндрична структура.
Еволюція баз даних
База даних пройшла більш ніж 50-річний шлях своєї еволюції від системи плоских файлів до реляційних і об'єктно-реляційних систем. Воно пройшло через кілька поколінь.
Еволюція
На основі файлів
1968 рік став роком, коли була представлена файлова база даних. У файлових базах даних дані зберігалися в плоскому файлі. Хоча файли мають багато переваг, є кілька обмежень.
архітектура фон неймана
Однією з головних переваг є те, що файлова система має різні методи доступу, наприклад, послідовний, індексований і випадковий.
Це вимагає обширного програмування на мовах третього покоління, таких як COBOL, BASIC.
Ієрархічна модель даних
1968-1980 роки були ерою ієрархічної бази даних. Видатна модель ієрархічної бази даних була першою СУБД IBM. Її назвали IMS (Information Management System).
У цій моделі файли пов’язані за принципом батьківський/дочірній.
Нижче представлена діаграма ієрархічної моделі даних. Маленьке коло представляє предмети.
Як і файлова система, ця модель також мала деякі обмеження, такі як складна реалізація, відсутність структурної незалежності, неможливість легко обробляти зв’язок «багато-багато» тощо.
Модель даних мережі
Чарльз Бахман розробив першу СУБД у Honeywell під назвою Integrated Data Store (IDS). Він був розроблений на початку 1960-х років, але був стандартизований у 1971 році групою CODASYL (Конференція з мов систем даних).
У цій моделі файли пов’язані як власники та учасники, як у загальній моделі мережі.
Модель мережевих даних визначила такі компоненти:
- Схема мережі (організація бази даних)
- Підсхема (перегляди бази даних на користувача)
- Мова керування даними (процедурний)
Ця модель також мала певні обмеження, такі як складність системи та її складність у проектуванні та обслуговуванні.
Реляційна база даних
1970 - тепер: Це ера реляційних баз даних і управління базами даних. У 1970 р. реляційну модель запропонував Е. Ф. Кодд.
абстрактний клас
Модель реляційної бази даних має дві основні термінології, які називаються примірником і схемою.
Екземпляр — це таблиця з рядками або стовпцями
Схема визначає структуру, як-от ім’я відношення, тип кожного стовпця та ім’я.
Ця модель використовує деякі математичні концепції, як-от теорія множин і логіка предикатів.
Перша інтернет-додаток бази даних була створена в 1995 році.
В епоху реляційної бази даних було введено багато інших моделей, таких як об’єктно-орієнтована модель, об’єктно-реляційна модель тощо.
Хмарна база даних
Хмарна база даних дозволяє зберігати, керувати та отримувати їхні структуровані та неструктуровані дані через хмарну платформу. Ці дані доступні через Інтернет. Хмарні бази даних також називають базою даних як послуга (DBaaS), оскільки вони пропонуються як керовані послуги.
Деякі найкращі хмарні варіанти:
- AWS (веб-служби Amazon)
- Snowflake Computing
- Хмарні служби Oracle Database
- сервер Microsoft SQL
- Хмарний ключ Google
Переваги хмарної бази даних
Менші витрати
Як правило, компанії-провайдеру не потрібно інвестувати в бази даних. Він може обслуговувати та підтримувати один або декілька центрів обробки даних.
Автоматизований
Хмарні бази даних збагачені різноманітними автоматизованими процесами, такими як відновлення, відновлення після відмови та автоматичне масштабування.
Підвищена доступність
Ви можете отримати доступ до своєї хмарної бази даних з будь-якого місця та в будь-який час. Все, що вам потрібно, це лише підключення до Інтернету.
База даних NoSQL
База даних NoSQL — це підхід до проектування таких баз даних, які можуть вмістити широкий спектр моделей даних. NoSQL означає «не тільки SQL». Це альтернатива традиційним реляційним базам даних, у яких дані розміщуються в таблицях, а схема даних ідеально розроблена до створення бази даних.
Бази даних NoSQL корисні для великого набору розподілених даних.
Деякі приклади системи баз даних NoSQL з їхньою категорією:
- MongoDB, CouchDB, Cloudant (на основі документів)
- Memcached, Redis, Coherence (сховище ключ-значення)
- HBase, велика таблиця, накопичення (Таблиця)
Перевага NoSQL
Висока масштабованість
NoSQL може обробляти великий обсяг даних завдяки масштабованості. Якщо дані збільшуються, база даних NoSQL масштабує їх для ефективної обробки цих даних.
Висока доступність
NoSQL підтримує автоматичну реплікацію. Автоматична реплікація робить її високодоступною, оскільки в разі будь-якої помилки дані копіюються до попереднього узгодженого стану.
Недолік NoSQL
Відкрите джерело
NoSQL — це база даних з відкритим вихідним кодом, тому надійного стандарту для NoSQL ще немає.
Проблема управління
Управління даними в NoSQL набагато складніше, ніж у реляційних базах даних. Його дуже складно встановити, а щодня керувати ним ще складніше.
GUI недоступний
Інструменти GUI для бази даних NoSQL не так легко доступні на ринку.
Резервне копіювання
Резервне копіювання є слабким місцем для баз даних NoSQL. Деякі бази даних, наприклад MongoDB, не мають потужних підходів для резервного копіювання даних.
np означає
Об'єктно-орієнтовані бази даних
Об'єктно-орієнтовані бази даних містять дані у формі об'єктів і класів. Об’єкти — це сутність реального світу, а типи — це сукупність об’єктів. Об’єктно-орієнтована база даних — це комбінація функцій реляційної моделі з об’єктно-орієнтованими принципами. Це альтернативна реалізація реляційної моделі.
Об'єктно-орієнтовані бази даних дотримуються правил об'єктно-орієнтованого програмування. Об'єктно-орієнтована система управління базами даних є гібридним додатком.
Об'єктно-орієнтована модель бази даних містить такі властивості.
Властивості об'єктно-орієнтованого програмування
- Об'єкти
- Заняття
- Спадщина
- Поліморфізм
- Інкапсуляція
Властивості реляційної бази даних
- Атомарність
- Послідовність
- Цілісність
- Довговічність
- Паралелізм
- Обробка запитів
Графові бази даних
База даних графів — це база даних NoSQL. Це графічне представлення даних. Він містить вузли та ребра. Вузол представляє сутність, а кожне ребро представляє зв’язок між двома ребрами. Кожен вузол у графовій базі даних представляє унікальний ідентифікатор.
Графічні бази даних є корисними для пошуку зв’язків між даними, оскільки вони підкреслюють зв’язок між відповідними даними.
Графові бази даних дуже корисні, коли база даних містить складний зв’язок і динамічну схему.
Здебільшого використовується в управління ланцюгом поставок , визначення джерела IP телефонія .
СУБД (система управління базами даних)
Система керування базами даних — це програмне забезпечення, яке використовується для зберігання та отримання бази даних. Наприклад, Oracle, MySQL тощо; це деякі популярні інструменти СУБД.
- СУБД надає інтерфейс для виконання різних операцій, таких як створення, видалення, модифікація тощо.
- СУБД дозволяє користувачеві створювати свої бази даних відповідно до їх вимог.
- СУБД приймає запит від програми та надає певні дані через операційну систему.
- СУБД містить групу програм, які діють згідно з інструкцією користувача.
- Це забезпечує безпеку бази даних.
Перевага СУБД
Контролює резервування
Він зберігає всі дані в одному файлі бази даних, тому може контролювати надлишковість даних.
Обмін даними
Авторизований користувач може обмінюватися даними між кількома користувачами.
Резервне копіювання
Він забезпечує підсистему резервного копіювання та відновлення. Ця система відновлення створює автоматичні дані після збою системи та відновлює дані, якщо потрібно.
Кілька інтерфейсів користувача
Він надає різні типи інтерфейсів користувача, наприклад GUI, інтерфейси програм.
Недолік СУБД
Розмір
Для ефективної роботи він займає великий простір на диску та пам’ять.
Вартість
перетворити дату на рядок
СУБД потребує високошвидкісного процесора даних і більшої пам’яті для роботи програмного забезпечення СУБД, тому це дорого.
Складність
СУБД створює додаткову складність і вимоги.
РСУБД (система керування реляційною базою даних)
Слово RDBMS називається «система керування реляційною базою даних». Він представлений у вигляді таблиці, яка містить рядки та стовпці.
РСУБД базується на реляційній моделі; його ввів Е. Ф. Кодд.
Реляційна база даних містить такі компоненти:
- Таблиця
- Запис/ Кортеж
- Назва поля/стовпця/атрибут
- Екземпляр
- Схема
- Ключі
RDBMS — це таблична СУБД, яка підтримує безпеку, цілісність, точність і узгодженість даних.