İlişkisel Veritabanları Nasıl Yapılandırılır?

İlişkisel model, veri tablolarından, görünümlerden ve dizinlerden oluşan mantıksal veri yapılarının fiziksel depolama yapılarından ayrı olmasını sağlar. Bu ayrım, veritabanı yöneticilerinin, mantıksal bir yapı olarak bu verilere erişimi etkilemeden fiziksel veri depolamayı yönetebilmeleri anlamına gelir. Örneğin, bir veritabanı dosyasını yeniden adlandırdığınızda, içinde depolanan tablolar yeniden adlandırılmaz.

Mantıksal ve fiziksel arasındaki ayrım, uygulama yazılımlarının veritabanındaki verileri ve yapıları değiştirmelerini sağlayan açıkça tanımlanmış eylemler biçimindeki veritabanı operasyonları için de geçerlidir. Mantıksal operasyonlar bir uygulama yazılımının ihtiyaç duyduğu içeriği belirlemesine olanak tanır, fiziksel operasyonlar bu verilere nasıl erişilmesi gerektiğini belirler ve ardından görevi yerine getirir.

Verilerin her zaman doğru ve erişilebilir olmasını sağlamak için ilişkisel veritabanları belirli bütünlük kurallarına uyar. Örneğin bir bütünlük kuralı, veritabanına hatalı bilgi girme olasılığını ortadan kaldırmak için bir tabloda yinelenen satırlara izin verilmediğini belirtebilir.

İlişkisel Model

Veritabanlarının ilk yıllarında, her uygulama yazılımı kendi benzersiz yapısında veri depolardı. Geliştiriciler, bu verileri kullanmak için uygulama yazılımları oluşturmak istediklerinde ihtiyaç duydukları verileri bulmak için söz konusu veri yapıları hakkında çok şey bilmek zorundaydılar. Bu veri yapıları verimsiz, bakımı zor ve iyi uygulama yazılımı performansı sağlamak için optimize etmesi zor yapılardı. İlişkisel veritabanı modeli çoklu rastgele veri yapıları problemini çözmek için tasarlandı.

İlişkisel model, tüm uygulama yazılımlarının kullanabileceği verileri temsil etmek ve sorgulamak için standart bir yol sağladı. Geliştiriciler, en baştan itibaren ilişkisel veritabanı modelinin temel gücünün, yapılandırılmış bilgileri depolamak ve bunlara erişmek için sezgisel, verimli ve esnek bir yol olan tabloları kullanmakta olduğunu fark etti.

Zamanla, geliştiriciler bir veritabanında veri yazmak ve sorgulamak için yapılandırılmış sorgu dilini (SQL) kullanmaya başladıkça ilişkisel modelin bir diğer gücü ortaya çıktı. SQL uzun yıllardır veritabanı sorgulama dili olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. İlişkisel cebire dayanan SQL, tüm veritabanı sorgularının performansını iyileştirmeyi kolaylaştıran, dâhilî tutarlılığa sahip bir matematik dili sağlar. Buna karşılık, diğer yaklaşımlar tekil sorgular tanımlamalıdır.

İlişkisel Veritabanlarının Avantajları

Kolay ama güçlü bir yapıdaki ilişkisel model, her tür ve büyüklükteki kurumlar tarafından çok çeşitli bilgi ihtiyaçları için kullanılmaktadır. İlişkisel veritabanları, stokları takip etmek, e-ticaret işlemlerini gerçekleştirmek, çok büyük miktarlarda misyon açısından kritik müşteri bilgisini yönetmek ve çok daha fazlasını yapmak için kullanılıyor. Veri noktalarının birbiriyle ilgili olduğu; güvenli, kurallara dayalı ve tutarlı bir şekilde yönetilmesi gereken tüm bilgi ihtiyaçları için ilişkisel veritabanı kullanmayı düşünebilirsiniz.

İlişkisel veritabanları 1970'lerden bu yana kullanılıyor. İlişkisel model, avantajları sayesinde günümüzde de veritabanları için en yaygın kabul gören model olmayı sürdürüyor.

Veri Tutarlılığı

İlişkisel model, uygulama yazılımları ve veritabanı kopyaları (bunlara örnekler adı verilir) arasında veri tutarlılığını korumakta en iyi çözümdür. Örneğin, bir müşteri bir ATM'ye para yatırıp cep telefonunda hesap bakiyesine baktığında, yatırdığı paranın güncel hesap bakiyesine derhal yansıdığını görmeyi bekler. İlişkisel veritabanları, bu tür veri tutarlılığında üstün performans gösterir ve bir veritabanının birden fazla örneğinin her zaman aynı verilere sahip olmasını sağlar.

Diğer veritabanı türlerinin büyük miktarlarda verilerle bu gerçek zamanlı tutarlılık seviyesini yakalaması zordur. NoSQL gibi bazı yeni veritabanları yalnızca “nihai tutarlılık” sağlayabilir. Bu ilkeye göre veritabanı ölçeklendirildiğinde veya aynı anda birden fazla kullanıcı aynı verilere eriştiğinde verilerin “en güncel hâle ulaşması” biraz zaman alır. Nihai tutarlılık bir ürün kataloğundaki girişleri tutmak gibi bazı kullanımlar için kabul edilebilir, ancak alışveriş sepeti işlemleri gibi kritik iş operasyonları için ilişkisel veritabanı hâlâ altın standarttır.

Kalıcılık ve Atomisite

İlişkisel veritabanları, iş kuralları ve politikalarını kesin kalıcılık politikalarıyla (yani, veritabanı değişikliklerini kalıcı hâle getirmek) çok ayrıntılı düzeyde hayata geçirir. Örneğin, her zaman birlikte kullanılan üç parçayı izleyen bir envanter veritabanını düşünün. Bir parça envanterden çekildiğinde diğer ikisi de çekilmelidir. Üç parçadan biri stokta yoksa, parçaların hiçbiri çekilmemelidir. Veritabanı kalıcı bir işlem gerçekleştirmeden önce üç parça da stokta bulunmalıdır. İlişkisel bir veritabanı, her üç parça için de kalıcı işlem gerçekleştiremeyeceği sürece tek parçayı kalıcı olarak işlemez. Bu çok yönlü kalıcılık becerisine atomisite denir. Atomisite, verileri veritabanında doğru olarak tutmanın ve işletmenin kuralları, mevzuatı ve politikaları ile uyumlu olmasını sağlamanın anahtarıdır.

Kayıtlı Prosedürler ve İlişkisel Veritabanları

Veri erişimi tekrar eden birçok eylemden oluşur. Örneğin, bir veri tablosundan bilgi alırken, istenen sonucu elde etmek için kolay bir sorgunun yüzlerce veya binlerce kez tekrarlanması gerekebilir. Bu veri erişim işlevleri, veritabanına erişmek için bir tür kod gerektirir. Uygulama yazılımı geliştiriciler her uygulama yazılımında bu işlevler için yeni kod yazmak istemez. Neyse ki ilişkisel veritabanları kayıtlı prosedürlere, yani tek uygulama yazılımı çağrısı ile erişilebilen kod bloklarına olanak tanır. Örneğin, tek bir kayıtlı prosedür, birden çok uygulama yazılımının kullanıcıları için tutarlı bir kayıt etiketleme işlevi sağlayabilir. Kayıtlı prosedürler, geliştiricilerin, uygulama yazılımındaki belirli veri işlevlerinin belirli bir şekilde uygulanmasını sağlamalarına da yardımcı olabilir.

Veritabanı Kilitleme ve Eşzamanlılık

Birden fazla kullanıcı veya uygulama yazılımı, aynı verileri aynı anda değiştirmeye çalıştığında, veritabanında çakışma yaşanabilir. Kilitleme ve eşzamanlılık teknikleri, verilerin bütünlüğünü korurken çelişki ihtimalini azaltır.

Kilitleme diğer kullanıcıların ve uygulama yazılımlarının güncellenmekte olan verilere erişmesini önler. Bazı veritabanlarında kilitleme tüm tabloya uygulanır ve bu, uygulama yazılımı performansını olumsuz etkiler. Oracle ilişkisel veritabanları gibi diğer veritabanları, kilitleri kayıt düzeyinde uygulayarak, tablodaki diğer kayıtları erişilebilir hâlde bırakır ve daha iyi uygulama yazılımı performansı elde edilmesine yardımcı olur.

Eşzamanlılık birden çok kullanıcı veya uygulama yazılımı aynı anda aynı veritabanında sorgular gerçekleştirdiğinde faaliyetleri yönetir. Bu beceri, veri kontrolü için tanımlanan politikalara göre kullanıcılara ve uygulama yazılımlarına doğru erişimi sağlar.

İlişkisel Veritabanı Seçerken Neleri Göz Önünde Bulundurmalı?

İlişkisel bir veritabanında depolanan verileri kaydetmek, yönetmek, sorgulamak ve almak için kullanılan yazılıma ilişkisel veritabanı yönetim sistemi (RDBMSf) denir. RDBMS, kullanıcılar ve uygulama yazılımları ile veritabanı arasında bir arayüzün yanı sıra veri depolama, erişim ve performans yönetimi için yönetim işlevleri sağlar.

Veritabanı türleri ve ilişkisel veritabanı ürünleri arasında seçim yaparken çeşitli faktörler kararınıza yön verebilir. Seçtiğiniz RDBMS işletmenizin gereksinimlerine bağlı olacaktır. Kendinize aşağıdaki soruları sorun:

• Veri doğruluğu gereksinimlerimiz neler? Veri depolama ve doğruluk iş mantığına dayanıyor mu? Verimizin katı doğruluk gereksinimleri var mı (örneğin, finansal veri ve devlet raporları)?
• Ölçeklenebilirliğe ihtiyacımız var mı? Yönetilecek verilerin ölçeği ve beklenen büyüme nedir? Veritabanı modelinin, ölçeklenebilirlik için yansıtılmış veritabanı kopyalarını (ayrı örnekler olarak) desteklemesi gerekir mi? Gerekiyorsa, bu örnekler arasında veri tutarlılığını koruyabilir mi?
• Eşzamanlılık ne kadar önemli? Birden fazla kullanıcı ve uygulama yazılımının eşzamanlı veri erişimine ihtiyacı olacak mı? Veritabanı yazılımı verileri korurken eşzamanlılığı destekliyor mu?
• Performans ve güvenilirlik ihtiyaçlarımız neler? Yüksek performanslı, güvenilir bir ürüne ihtiyacımız var mı? Sorgu-yanıt performansı için gereksinimler neler? Satıcının servis düzeyi anlaşmaları veya planlanmamış kesinti süreleri için taahhütleri neler?

Geleceğin İlişkisel Veritabanı: Kendi Kendini Yöneten Veritabanı