ما المقصود بقاعدة البيانات الذاتية؟

قاعدة البيانات الذاتية هي قاعدة بيانات سحابية تستخدم التعلم الآلي للقضاء على العمل البشري المرتبط بضبط قاعدة البيانات، والأمان، والنسخ الاحتياطي، والتحديثات، ومهام الإدارة الروتينية الأخرى التي يتم تنفيذها بشكل تقليدي من قِبل مسؤولي قواعد البيانات (DBA).

Oracle Autonomous Database: آلية العمل

صورة مصغرة لفيديو Oracle Autonomous Database: آلية العمل
شاهد الفيديو (14:32)

بالمقارنة مع تكنولوجيا قواعد البيانات التقليدية، تحظى سحابة قاعدة البيانات الذاتية بقدر أكبر من التوفر والأمان وانخفاض تكاليف التشغيل.

هناك مصطلحات صناعية أخرى لقاعدة البيانات الذاتية مثل قاعدة البيانات ذاتية التوجيه والتأمين والإصلاح.

ذاتية التوجيه تعني أن قاعدة البيانات يمكنها توفير قواعد البيانات أو نشرها تلقائيًا؛ وإجراء مهام المراقبة، والنسخ الاحتياطي، والاسترداد، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها لقواعد البيانات هذه. كما تعني أيضًا إمكانية توسيع وتقليص الحوسبة أو التخزين على الفور دون تعطل.

ذاتية التأمين تشير إلى إمكانيتي كشف ومعالجة التهديدات التكيفيتين المستندتين إلى الذكاء الاصطناعي، إلى جانب التشفير التلقائي للبيانات. ويمكن لقاعدة البيانات ذاتية التأمين كذلك تطبيق تصحيحات الأمان تلقائيًا.

ذاتية الإصلاح تعني حماية قواعد البيانات تلقائيًا من التعطل. فمع ‏‫إمكانية توفر تصل نسبتها إلى 99.995، تواجه قاعدة البيانات ذاتية الإصلاح أقل من 2.5 دقيقة من التعطل كل شهر، بما في ذلك الصيانة المخطط لها.

استخدامات قواعد بيانات المؤسسات

صورة مصغرة لفيديو استخدامات قواعد بيانات المؤسسات
شاهد الفيديو (0:58)

تُخزّن قواعد البيانات المعلومات المهمة للشركات، وهي ضرورية للتشغيل الكُفء الفعال للمؤسسات الحديثة. إذا كانت قاعدة البيانات غير آمنة، فستكون المؤسسة عُرضة لمخاطر الانتهاكات. وإذا كانت تعمل ببطء أو لم تكن متوفرة، فيمكن أن تتأثر إنتاجية الموظفين، ويمكن أن يشعر العملاء بالإحباط.

يمكن أن تكون المعلومات المُخزّنة في نظام إدارة قواعد البيانات مهيكلة للغاية أو يمكن أن تكون البيانات غير مهيكلة. ويمكن الوصول إلى البيانات بشكل مباشر من قِبل العملاء والموظفين، أو بشكل غير مباشر من خلال برامج أو مواقع ويب أو تطبيقات جوّال أخرى للمؤسسة.

أمثلة على المعلومات المهيكلة التي يتم تخزينها في قواعد البيانات
  • السجلات المحاسبية
  • معلومات العملاء
  • معلومات الموظفين
  • سجلات الصيانة
  • سجلات معدل نقل البيانات داخل الشبكة
  • معلومات التسعير
  • مخزون المنتجات
  • معاملات المبيعات
  • تفاعلات الوسائط الاجتماعية
  • معلومات سلسلة التوريد
أمثلة على المعلومات غير المهيكلة التي يتم تخزينها في قواعد البيانات
  • ملفات الفيديو والصوت والصور الرقمية
  • برمجة التعليمات البرمجية المصدر
  • جداول البيانات
  • صفحات مواقع الويب
  • مستندات معالجة النصوص
البرامج التي تُخزّن وتصل إلى المعلومات التي يتم تخزينها في قواعد البيانات
  • المحاسبة
  • برامج المؤسسة المخصصة التي يتم تطويرها من قِبل العميل
  • إدارة علاقات العملاء (CRM)
  • تحليلات البيانات والتحليل الذكي للأعمال (BI)
  • تخطيط موارد المؤسسات (ERP)
  • الموارد البشرية (HR) / إدارة رأس المال البشري (HCM)
  • إدارة دورة حياة المنتجات (PLM)
  • إدارة الأمان والسجلات
  • إدارة سلسلة التوريد (SCM)
  • خادم الويب

يمكن لتطبيقات الأعمال إضافة سجلات جديدة إلى قواعد البيانات الحالية أو استخدام معلومات قواعد البيانات لإنشاء تقارير أو تحليل الاتجاهات أو البحث عن الحالات الشاذة.

ويمكن أن تتضخم قواعد البيانات ليتجاوز حجمها العديد من وحدات التيرابايت، ويصعب عادةً على مسؤولي قواعد البيانات إدارتها، وتأمينها، وضبطها للوصول إلى الحد الأقصى من الأداء بسبب تعقيد قاعدة البيانات.

دور مسؤول قاعدة البيانات

صورة مصغرة لفيديو دور مسؤول قاعدة البيانات
شاهد الفيديو (0:49)

تُدار قواعد بيانات المؤسسات تقليديًا من قِبل مسؤولي قواعد البيانات ‏(DBA)، الذين يقومون بإنشاء قواعد البيانات وتعديلها وضبطها لضمان أقصى قدر من الأداء سواء عند تخزين البيانات الجديدة في قاعدة البيانات وعند استرداد تلك البيانات فيما بعد.

في كثير من الأحيان، تبدأ عملية استرداد البيانات من قاعدة البيانات من خلال استعلام معقد للتطبيق. ويمكن أن يستهلك إجراء الاستعلام الكثير من موارد الوصول إلى القرص والحوسبة. كما يمكن أن تتكون النتائج من العديد من سجلات قاعدة البيانات التي يجب إرسالها مرة أخرى إلى تطبيق الاستعلام.

يعد أحد الأجزاء كثيفة العمل في مهمة مسؤول قاعدة البيانات هو تنظيم قاعدة البيانات بحيث يمكن تنفيذ الاستعلامات التي يتم إجراؤها بشكل متكرر بأسرع ما يمكن، مع استهلاك الحد الأدنى من الموارد. ويتطلب هذا دراسة أنواع الاستعلامات التي يتم إجراؤها على قاعدة البيانات وتمييز الأنماط التي ستؤدي إلى تحسين الضبط. يعد ضبط الأداء جزءًا مستمرًا من أعمال صيانة قاعدة البيانات. كما تعد مهمة تطبيع البيانات -- التي تعيد هيكلة البيانات لتقليل التكرار وتحسين سلامة البيانات -- من المهام ذات الصلة.

يتحمل مسؤول قاعدة البيانات (DBA) مسؤولية مهام أخرى، يجب تنفيذ العديد منها على أساس يومي أو بشكل منتظم على جميع قواعد بيانات المؤسسة، والتي قد يكون هناك العشرات أو المئات منها. وتتضمن قائمة المهام هذه ما يلي:

  • النسخ الاحتياطي لقاعدة البيانات في حالة وقوع كارثة أو فقدان البيانات
  • اختبار النُسخ الاحتياطية للتأكد من إمكانية استرداد قاعدة البيانات
  • استرداد البيانات المفقودة في حالة وقوع حادث
  • مراجعة سجلات الأمان للتأكد من عدم الوصول إلى قاعدة البيانات بشكل غير ملائم
  • مراقبة مواجز معلومات مورّدي برامج قواعد البيانات من أجل تنبيهات الأمان والتصحيحات والترقيات
  • جدولة التصحيحات والترقيات وتطبيقها عند الحاجة
  • ضبط إعدادات الأمان لقواعد البيانات للاستجابة للتهديدات
  • تخويل مستخدمين جدد وتطبيقات جديدة للوصول إلى قاعدة البيانات
  • مراقبة المعالج واستخدام الذاكرة لخادم قاعدة البيانات
  • إنشاء وإدارة المخططات التي هي تصنيف البيانات
  • مساعدة مطوري البرامج ممن لديهم أسئلة بشأن قاعدة البيانات
  • إدارة أدوات الاستخراج والتحويل والتحميل (ETL)
  • مراقبة استخدام الأقراص لخادم قاعدة البيانات
  • إضافة المزيد من السعة التخزينية أو نقلها إذا لزم الأمر
  • التخطيط لمتطلبات السعة المستقبلية لقاعدة البيانات
  • استكشاف الأخطاء وغيرها من مشكلات قواعد البيانات وإصلاحها
  • العمل مع مستخدمي الأعمال والمطورين لتحديد نماذج البيانات للتطبيقات أو الوحدات الجديدة

هل مسؤولو قواعد البيانات مُثقلون بالأعمال؛ هذا يمكن أن يؤدي إلى خطأ بشري

تشير بعض التقديرات إلى أن ما يقرب من 40 في المائة من مسؤولي قواعد البيانات اليوم يديرون 50 قاعدة بيانات أو أكثر كل يوم. في الوقت نفسه، يقول 78 في المائة من مسؤولي قواعد البيانات إنهم يواجهون نوعًا من التعطل غير المخطط له على مدار حياتهم المهنية، ويكافح معظم هؤلاء الأشخاص للتنسيق بين العديد من أدوات الإدارة والنسخ الاحتياطي.

يتم إنفاق 72 في المائة من ميزانيات تكنولوجيا المعلومات ببساطة على صيانة أنظمة المعلومات الحالية، مع ترك 28 في المائة فقط للابتكار. يتجلى أن هناك حاجة إلى تقليل الجهد اللازم لصيانة قواعد البيانات، مع تقليل وقت التعطل وتحسين الأداء أيضًا.

يمكن أن تؤدي أحمال العمل الحالية إلى أخطاء من جانب مسؤولي قواعد البيانات، وهذه الأخطاء يمكن أن تكون كارثية بالنسبة لوقت التشغيل والأداء والأمان. على سبيل المثال، قد يؤدي الإخفاق في تطبيق تصحيح أو تحديث أمني إلى حدوث ثغرات أمنية، ولكن الإخفاق في تطبيق التصحيح بشكل صحيح يمكن أن يؤدي في الواقع إلى إضعاف الحماية الأمنية أو القضاء عليها.

إن الأخطاء التي تظهر في الأخبار، حيث تترك قواعد البيانات السحابية غير محمية بكلمات مرور أو بالتشفير، وتُسرق البيانات من قِبل المتطفلين، تكون غالبًا ناجمة عن خطأ بشري.

أهداف قاعدة البيانات الذاتية

صورة مصغرة لفيديو أهداف قاعدة البيانات الذاتية
شاهد الفيديو (0:37)

لقاعدة البيانات الذاتية ثلاثة أهداف رئيسية هي:

  • ضمان تعزيز وقت تشغيل وأداء قاعدة البيانات إلى أقصى حد
  • ضمان أقصى درجات الأمان لقاعدة البيانات، بما في ذلك التصحيحات والإصلاحات
  • القضاء على مهام الإدارة اليدوية العُرضة للأخطاء باستخدام الأتمتة
  • السماح لمسؤولي قواعد البيانات بتطبيق خبرتهم على الوظائف ذات المستوى الأعلى

عن طريق تقليل عدد المهام الروتينية التي يقوم بها مسؤول قاعدة البيانات الذي يعمل مع قاعدة بيانات ذاتية، يمكن للمؤسسة إعادة توجيه جهوده إلى أعمال ذات مستوى أعلى من شأنها خلق قيمة أكبر للشركة، مثل أعمال نمذجة البيانات، ومساعدة المبرمجين فيما يتعلق ببنية البيانات وتخطيطها للسعة المستقبلية، والتخطيط للسعة المستقبلية.

في بعض الحالات، يمكن لقاعدة البيانات الذاتية أن تساعد الشركة على توفير المال عن طريق تقليل عدد مسؤولي قواعد البيانات اللازمين لإدارة قواعد بياناتها، أو إعادة توزيعهم على مجموعة متنوعة من المهام التي تعتبر أكثر إستراتيجية.

تكنولوجيا قاعدة البيانات في السحابة

تعد العديد من التقنيات الأساسية ضرورية لتنفيذ قواعد البيانات الذاتية، والتي يمكنها التعامل مع الصيانة الروتينية، وقابلية التوسع، والأمان، وضبط قواعد البيانات، وغيرها من المهام دون تدخل مسؤولي قواعد البيانات من البشر.

  • زيادة الموارد أو تقليصها: بإمكان خادم قاعدة البيانات المستند إلى السحابة زيادة موارد الحوسبة والذاكرة أو تقليصها على الفور، حسب الحاجة. يمكن للعميل، على سبيل المثال، أن ينتقل من 8 مراكز معالجات فيما يتعلق بحوسبة قاعدة البيانات إلى 16 مركزًا لتوسيع النطاق لمعالجة نهاية الربع، ثم يعود إلى مراكز المعالجات الثمانية الأقل تكلفةً. بالإمكان أيضًا إيقاف تشغيل جميع موارد الحوسبة خلال عطلة نهاية الأسبوع لخفض التكاليف، ثم بدء تشغيلها مرة أخرى من صباح يوم الاثنين.
  • تصحيح قاعدة البيانات: تحدث العديد من اختراقات البيانات من خلال ثغرات في النظام؛ يتوفر لها تصحيح أمان أو تصحيح ثغرة أمنية فعلاً، ولكن لم يتم تطبيقه بعد. ستقوم سحابة قاعدة البيانات الذاتية بتطبيق التصحيحات من خلال طرح هذه التصحيحات على الخوادم في تلك السحابة بتسلسل مصمم للقضاء على التعطل في العمل.
  • التعلم الآلي: تدمج قاعدة البيانات الذاتية قدرات المراقبة والإدارة والتحليلات التي تستفيد من تقنيات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي. والهدف من ذلك هو أتمتة ضبط قواعد البيانات، ومنع حالات انقطاع التطبيقات، وتشديد الأمان عبر تطبيق قاعدة البيانات بالكامل.

يجب أن تشتمل التقنيات التي يستخدمها التعلم الآلي وخوارزميات الذكاء الاصطناعي في قاعدة البيانات الذاتية على تحسين الاستعلام وإدارة الذاكرة التلقائية وإدارة التخزين التلقائي من أجل توفير قاعدة بيانات ذاتية الضبط تمامًا.

يمكن أن تساعد خوارزميات التعلم الآلي الشركات على تحسين أمان قاعدة البيانات من خلال تحليل كمية كبيرة من البيانات المسجلة والإشارة إلى القيم الخارجية والأنماط الشاذة قبل أن يحدث الدخلاء ضررًا. كما يمكن للتعلم الآلي أن يقوم بمهام التصحيح والضبط والنسخ الاحتياطي والترقية للنظام تلقائيًا وباستمرار بدون تدخل يدوي، وكل ذلك أثناء تشغيل النظام. ويقلل هذا من احتمال أن يؤثر أي خطأ بشري أو سلوك ضار على عمليات قاعدة البيانات أو الأمان.

مستودع البيانات الذاتي في السحابة

تتطلب تقنية قاعدة البيانات الذاتية أن يتم تخزين قواعد بيانات المؤسسة في السحابة، وذلك باستخدام خدمة سحابية. وتسمح التقنية الذاتية في السحابة للمؤسسة بالاستفادة من الموارد السحابية لنشر قواعد البيانات، وإدارة أحمال عملها، وتأمينها بشكل أكثر فعالية. توفر خدمة سحابة قاعدة البيانات إمكانات قواعد البيانات عبر الإنترنت، متى وأينما كانت هناك حاجة لهذه الإمكانات.

تشمل مزايا خدمة قاعدة البيانات السحابية بالمقارنة مع قواعد البيانات القديمة الموجودة في مراكز بيانات العملاء ما يلي:

السرعة يمكن إنشاء قواعد البيانات ومستودعات البيانات في السحابة في دقائق معدودة — بدلاً من أيام أو أسابيع.
السهولة يمكن إعداد قواعد البيانات السحابية لتكون ذاتية تمامًا، ويمكن استخدامها بسهولة من خلال التطبيقات السحابية أو المحلية عبر واجهات برمجة التطبيقات (API).
المرونة يمكن لقواعد البيانات السحابية إضافة موارد حوسبة و/أو تخزين جديدة بشكل مستقل، حسبما يقتضي نمو الأعمال، دون الحاجة إلى التوقف. وبالمثل، يمكن أن تقل هذه الموارد ديناميكيًا (لتوفير المال) بشكل مستقل عند عدم الحاجة إليها.
الأمان يقوم الأمان في قاعدة البيانات السحابية بحجب العناصر السيئة الداخلية والخارجية على حد سواء من خلال عناصر تحكم متعددة الطبقات وتطبيق أفضل الممارسات.
الامتثال تتم مراقبة الوصول إلى قاعدة البيانات السحابية وتسجيله لأغراض المراجعة والتحكم في جميع الأوقات.

اختيار قاعدة بيانات ذاتية

يجب أن توجّه هذه الميزات عملية اختيار المؤسسة لمنتجات قاعدة البيانات الذاتية.

الأتمتة تقوم قاعدة البيانات بإجراء الترقيات، وتثبيت التصحيحات، وضبط نفسها أثناء التشغيل. ويتم تثبيت تحديثات الأمان دون الحاجة إلى أي فترة توقف.
التوفر العالي يجب أن تضمن اتفاقيات مستوى الخدمة (SLA) موثوقية وتوفر بنسبة 99.995% على الأقل لتقليل وقت التوقف عن العمل المخطط له وغير المخطط له إلى أقل من 30 دقيقة في السنة.
التأمين الذاتي يجب أن تقوم قاعدة البيانات الذاتية بإجراء جميع تحديثات وتصحيحات البرامج بنفسها والتأكد من حماية قاعدة البيانات من الوصول غير المصرح به، دون تعطيل العمليات أو التأثير على التوفر.
الضبط التلقائي لقاعدة البيانات يضمن ذلك أن تستهلك قاعدة البيانات موارد أقل للحوسبة، والذاكرة، وI/O، مع تقديم نتائج سريعة للاستعلامات وعمليات تخزين/استرداد البيانات.