Baza danych

Baza danych to zorganizowany zbiór uporządkowanych informacji, czyli danych, zwykle przechowywany w systemie komputerowym w formie elektronicznej. Bazą danych steruje zwykle system zarządzania bazami danych (DBMS). Dane i system DBMS oraz powiązane z nimi aplikacje razem tworzą system bazodanowy, często nazywany w skrócie bazą danych.

Dane w najpopularniejszych typach baz danych stosowanych obecnie są zwykle umieszczone w wierszach i kolumnach szeregu tabel, co usprawnia przetwarzanie danych i tworzenie dotyczących ich zapytań. Dzięki temu dostęp do danych, zarządzanie i sterowanie nimi oraz ich modyfikowanie, aktualizowanie i organizowanie jest łatwiejsze. Większość baz danych wykorzystuje do zapisywania danych i tworzenia dotyczących ich zapytań strukturalny język zapytań SQL (Structured Query Language).

Czym jest język SQL?

Czym jest język SQL?

SQL to język programowania używany niemal przez wszystkie relacyjne bazy danych do tworzenia zapytań dotyczących danych, manipulowania nimi i ich definiowania oraz do zapewnienia kontroli dostępu. Język SQL został opracowany przez firmę IBM w latach 70. przy istotnym współudziale firmy Oracle, co spowodowało wprowadzenie standardu SQL ANSI i powstanie wielu rozszerzeń języka SQL przygotowanych przez firmy IBM, Oracle i Microsoft. Mimo że język SQL jest nadal powszechnie używany, pojawiają się zupełnie nowe języki programowania.

Ewolucja baz danych

Ewolucja baz danych

Od momentu pojawienia się w latach 60. bazy danych uległy istotnym zmianom. Nawigacyjne bazy danych, takie jak hierarchiczna baza danych (oparta na modelu drzewa i pozwalająca na tworzenie wyłącznie relacji „jeden do wielu”) i sieciowa baza danych (bardziej elastyczny model umożliwiający tworzenie wielu relacji), były pierwszymi systemami do przechowywania danych i manipulowania nimi. Te pierwsze systemy były proste, ale mało elastyczne. W latach 80. popularne stały się relacyjne bazy danych, a w latach 90. zastąpiły je obiektowe bazy danych. Rozwój Internetu i konieczność szybszego przesyłania oraz przetwarzania nieuporządkowanych danych doprowadziły do powstania baz danych NoSQL. Obecnie chmurowe bazy danych oraz samoczynne bazy danych wyznaczają nowe standardy zbierania, przechowywania i wykorzystywania danych oraz zarządzania nimi.

Jaka jest różnica między bazą danych a arkuszem kalkulacyjnym?

Różnica między bazą danych a arkuszem kalkulacyjnym

Zarówno bazy danych jak i arkusze kalkulacyjne (na przykład Microsoft Excel) to wygodne sposoby na przechowywanie informacji. Podstawowe różnice między nimi są następujące:

  • Sposób przechowywania danych i manipulowania nimi
  • Użytkownicy z dostępem do danych
  • Ilość przechowywanych danych

Arkusze kalkulacyjne były pierwotnie przeznaczone dla jednego użytkownika i odzwierciedlają to ich cechy. Są doskonałe dla jednego użytkownika lub małej grupy użytkowników, która nie potrzebuje wielu skomplikowanych funkcji manipulacji danymi. Natomiast bazy danych są przeznaczone do przechowywania znacznie większych zbiorów zorganizowanych informacji — czasem są to ogromne ilości. Bazy danych umożliwiają wielu użytkownikom jednoczesne uzyskiwanie szybkiego i bezpiecznego dostępu do danych i tworzenie dotyczących ich zapytań z wykorzystaniem logiki i języka o wysokim stopniu złożoności.

Typy baz danych

Typy baz danych

Istnieje wiele różnych typów baz danych. Wybór optymalnej bazy danych dla danej organizacji zależy od sposobu, w jaki organizacja zamierza korzystać z danych.

  • Relacyjne bazy danych. Relacyjne bazy danych były najpopularniejsze w latach 80. Elementy w relacyjnej bazie danych są zorganizowane jako zbiór tabel zawierających kolumny i wiersze. Technologia relacyjnych baz danych zapewnia najbardziej efektywny i elastyczny sposób na uzyskanie dostępu do uporządkowanych informacji.
  • Obiektowe bazy danych. Informacje w obiektowych bazach danych mają postać obiektów, podobnie jak w oprogramowaniu obiektowym.
  • Rozproszone bazy danych. Rozproszona baza danych składa się z co najmniej dwóch plików znajdujących się w różnych lokalizacjach. Baza danych może być przechowywana ma wielu komputerach znajdujących się w tej samej lokalizacji fizycznej lub rozproszonych w różnych sieciach.
  • Hurtownie danych. Centralne repozytorium danych — hurtownia danych — to typ bazy danych przeznaczony głównie do szybkiego wykonywania zapytań i analizy.
  • Bazy danych NoSQL. Baza danych NoSQL, czyli nierelacyjna baza danych, umożliwia przechowywanie nieuporządkowanych i częściowo uporządkowanych danych oraz manipulowanie nimi (w przeciwieństwie do relacyjnych baz danych, które określają sposób organizacji danych dodawanych do bazy danych). Bazy danych NoSQL zyskały na popularności wraz z upowszechnieniem i wzrostem złożoności aplikacji internetowych.
  • Grafowe bazy danych. Grafowa baza danych przechowuje dane w postaci encji i relacji między encjami.
  • Bazy danych OLTP. Baza danych OLTP to szybka, analityczna baza danych przeznaczona do wykonywania dużej liczby transakcji przez wielu użytkowników.

To tylko kilka spośród kilkudziesięciu typów używanych obecnie baz danych. Inne, mniej powszechne bazy danych realizują ściśle określone funkcje naukowe, finansowe i inne. Oprócz różnych typów baz danych istotne są także zmiany technologiczne oraz nowe koncepcje, takie jak chmura i automatyzacja, które powodują rozwój baz danych w zupełnie nowych kierunkach. Kilka najnowszych typów baz danych:

  • Bazy danych open source. System bazodanowy open source to taki, którego kod źródłowy jest typu open source. Może on obejmować bazy danych SQL lub NoSQL.
  • Chmurowe bazy danych. Chmurowa baza danych to zbiór danych, uporządkowanych lub nie, przechowywany na prywatnej, publicznej lub hybrydowej platformie przetwarzania w chmurze. Istnieją dwa modele chmurowych baz danych: tradycyjny i baza danych jako usługa (DBaaS). W przypadku baz danych DBaaS zadania związane z administracją i konserwacją są wykonywane przez usługodawcę.
  • Wielomodelowa baza danych. Wielomodelowe bazy danych to połączenie różnych typów modeli baz danych w jednym, zintegrowanym systemie zaplecza. Oznacza to, że mogą zawierać różne typy danych.
  • Bazy danych dokumentowe/JSON. Przeznaczone do przechowywania i pobierania informacji w postaci dokumentów i zarządzania nimi, dokumentowe bazy danych to nowoczesny sposób na przechowywanie danych w formacie JSON zamiast w postaci wierszy i kolumn.
  • Samoczynne bazy danych. Najnowsze i najbardziej przełomowe bazy danych, samoczynne bazy danych (nazywane także autonomicznymi bazami danych), działają w chmurze i wykorzystują uczenie maszynowe do automatyzacji optymalizacji, zabezpieczania, tworzenia kopii zapasowych i aktualizowania baz danych oraz innych rutynowych zadań zarządzania tradycyjnie wykonywanych przez administratorów baz danych.

Czym jest system zarządzania bazami danych?

Czym jest system zarządzania bazami danych?

Baza danych wymaga zwykle kompleksowego oprogramowania bazodanowego nazywanego systemem zarządzania bazami danych (DBMS). System DBMS stanowi interfejs między bazami danych a jego użytkownikami końcowymi lub programami, umożliwiając użytkownikom pobieranie i aktualizowanie informacji oraz zarządzanie sposobem ich organizacji i optymalizacji. System DBMS ułatwia także nadzorowanie i kontrolowanie baz danych, pozwalając na wykonywanie szeregu zadań administracyjnych, takich jak monitorowanie wydajności, optymalizacja, tworzenie oraz przywracanie kopii zapasowych.

Przykłady popularnego oprogramowania bazodanowego, czyli systemu DBMS, to MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, Oracle Database i dBASE.

Czym jest MySQL Database?

Czym jest MySQL Database?

MySQL to system zarządzania relacyjnymi bazami danych open source oparty na języku SQL. Został opracowany i zoptymalizowany pod kątem zastosowań internetowych i działa na dowolnej platformie. Nowe wymagania związane z rozwojem Internetu spowodowały, że system MySQL jest najczęściej wybierany przez deweloperów internetowych oraz na potrzeby aplikacji internetowych. Ponieważ opracowano go w celu przetwarzania milionów zapytań i wykonywania tysięcy transakcji, system MySQL jest popularny w firmach z branży handlu elektronicznego, które muszą zarządzać wieloma przelewami pieniędzy. Podstawową funkcją systemu MySQL jest elastyczność na żądanie.

MySQL to system DBMS, z którego korzystają najpopularniejsze witryny i aplikacje internetowe na świecie, w tym Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter i YouTube.

Wykorzystanie baz danych do usprawnienia działania firmy i podejmowania decyzji

Wykorzystanie baz danych do usprawnienia działania firmy i podejmowania decyzji

Ogromne zbiory danych z Internetu rzeczy przekształcają życie codzienne i przemysł na całym świecie, a firmy mają dzięki temu dostęp do dużo większej niż dotychczas ilości danych. Nowoczesne organizacje mogą obecnie używać baz danych nie tylko do przechowywania danych i wykonywania transakcji, ale także do analizy ogromnej ilości danych z wielu systemów. Dzięki bazom danych i innym narzędziom do przetwarzania oraz analizy biznesowej organizacje mogą wykorzystać zebrane dane do efektywniejszego działania, podejmowania lepszych decyzji oraz poprawy elastyczności i skalowalności.

Samoczynne bazy danych umożliwiają znacznie szybsze wprowadzenie zmian i wykorzystanie tych możliwości. Ponieważ samoczynne bazy danych umożliwiają automatyzację kosztownych i czasochłonnych procesów ręcznych, ułatwiają użytkownikom biznesowym bardziej aktywne przetwarzanie danych. Dzięki bezpośredniemu nadzorowi nad możliwością tworzenia i wykorzystywania baz danych użytkownicy zyskują kontrolę i niezależność przy jednoczesnym zachowaniu istotnych standardów bezpieczeństwa.

Wyzwania dotyczące baz danych

Wyzwania dotyczące baz danych

Współcześnie największe korporacyjne bazy danych często obsługują bardzo złożone zapytania i oczekuje się od nich, że dostarczą natychmiastowych odpowiedzi na nie. Z tego powodu administratorzy baz danych muszą stale wdrażać różnorodne metody poprawy wydajności. Wyzwania, przed jakimi stają to najczęściej:

  • Znaczny wzrost ilości danych. Ogromna ilość danych pochodzących z czujników, połączonych urządzeń i wielu innych źródeł wymaga od administratorów baz danych efektywnego zarządzania i organizowania danych firmy.
  • Zapewnienie bezpieczeństwa danych. Obecnie do naruszenia bezpieczeństwa danych dochodzi niemal w każdym systemie, a hakerzy stosują coraz bardziej wyrafinowane metody ataku. Dlatego tak ważne jest zapewnienie bezpieczeństwa danych, ale także łatwego dostępu do nich przez użytkowników.
  • Zaspokojenie popytu. We współczesnym dynamicznym środowisku biznesowym firmy potrzebują dostępu do danych w czasie rzeczywistym, aby w porę podejmować decyzje i skorzystać z nowych możliwości.
  • Zarządzanie bazami danych oraz infrastrukturą i ich utrzymanie. Administratorzy baz danych muszą stale monitorować bazę danych pod kątem problemów i przeprowadzać konserwację zapobiegawczą, a także stosować uaktualnienia i poprawki oprogramowania. Ponieważ bazy danych stają się coraz bardziej złożone i rośnie ilość danych, firmy muszą podejmować kosztowne decyzje o zatrudnianiu nowych pracowników do monitorowania i optymalizowania swoich baz danych.
  • Eliminowanie ograniczeń dotyczących skalowalności. Przetrwanie firmy zależy od jej rozwoju, dlatego jej możliwości zarządzania danymi także muszą być poszerzane. Jednakże administratorzy baz danych mają duże trudności z prognozowaniem zapotrzebowania firmy, szczególnie w przypadku lokalnych baz danych.

Sprostanie wszystkim tym wyzwaniom może być czasochłonne i może uniemożliwić administratorom baz danych wykonywanie zadań o większym znaczeniu strategicznym.

W jaki sposób technologia autonomiczna usprawnia zarządzanie bazami danych?

Oracle Autonomous Database: Jak to działa — miniatura filmu

Samoczynne bazy danych to przyszłość. Oferują wyjątkowe możliwości organizacjom, które planują wykorzystać najlepsze dostępne technologie bazodanowe bez problemów wynikających z konieczności ich obsługi.

Samoczynne bazy danych wykorzystują technologie chmurowe i uczenie maszynowe do automatyzacji wielu rutynowych zadań związanych z zarządzaniem bazami danych, takich jak optymalizacja, zabezpieczanie, tworzenie kopii zapasowych i instalowanie aktualizacji. Automatyzacja tych uciążliwych zadań pozwoli administratorom baz danych na wykonywanie zadań o większym znaczeniu strategicznym. Funkcje samoobsługi, automatycznego zabezpieczania i naprawy zrewolucjonizują sposób, w jaki firmy zarządzają swoimi danymi i chronią je, co umożliwi zwiększenie wydajności, obniżenie kosztów i poprawę bezpieczeństwa.

Uznanie dla rozwiązania Oracle Autonomous Database

Uznanie dla rozwiązania Oracle Autonomous Database

Pierwszą autonomiczną bazę danych przedstawiono pod koniec 2017 roku, a wielu niezależnych analityków branżowych szybko dostrzegło zalety tej technologii i jej potencjalny wpływ na przetwarzanie danych.

Według analizy IDC z lutego 2018 r. zaletą technologii autonomicznych baz danych jest „ułatwienie wdrażania i używania oprogramowaniem dla przedsiębiorstw oraz administrowania nim, dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego w celu zapewnienia funkcji wymagających niewielkiego lub żadnego udziału użytkowników w celu zarządzania oprogramowaniem”.

Według raportu firmy KuppingerCole ze stycznia 2018 r. (PDF): „Takie podejście niesie ze sobą olbrzymie potencjalne korzyści: nie tylko ogranicza nakład pracy i koszty ponoszone przez klientów, ale znacznie podnosi odporność baz danych na błędy ludzkie i złośliwe działania — wewnętrzne i zewnętrzne. Każdą bazę danych projektuje się także pod kątem domyślnie dostępnych funkcji zabezpieczeń i istotnych parametrów konfigurowanych automatycznie zgodnie z najlepszymi obecnie praktykami dotyczącymi bezpieczeństwa”.