بحث عن قواعد البيانات سنتعرف عليه من خلال هذا المقال، لأن البيانات تعتبر مادة خام للحصول المعلومات اللازمة لصنع القرار ودراسته ومتابعة تنفيذه.
محتويات الموضوع
بحث عن قواعد البيانات
بدأت فكرة قواعد البيانات كعمل بحثي تابع لشركة الحواسيب المشهورة آي بي إم (IBM) في عام 1969م، وظلت هذه الفكرة مجال دراسة العديد من الباحثين في مجال علم الحاسوب، حتى بنت شركة أوراكل (oracle) أول نظام خاص بقواعد البيانات، وبدأت الشركات تتنافس فيما بينها.
دخلت شركة مايكروسوفت (Microsoft) أكبر شركة منافسة في أنظمة البرمجيات إلى عالم قواعد البيانات، ومع أنّها لم تدخل مجال المنافسة في وقت مبكر، إلّا أنّها صمّمت برنامجاً متطوراً وسهل الاستخدام، وقد أصبح واحداً من أفضل وأشهر، برامج قواعد البيانات، وهو برنامج مايكروسوفت آكسيز (Microsoft Access).
مع ظهور العديد من البرامج المتخصّصة في قواعد البيانات وترتيبها، وتصنيفها بأفضل الطرق الممكنة، ظل برنامج مايكروسوفت آكسيز يتطور في كلّ إصدار خاص فيه، ضمن حزمة برمجية مايكروسوفت أوفيس، واختص أكسز في جمع البيانات المرتبطة مع بعضها البعض بعلاقات منطقية، وتوزيعها في حقول متعددة وجداول تربط بينها علاقات نصية أو رقمية، فاستطاع أن يثبت كفاءته كواحد من أفضل برامج قواعد البيانات منذ تصميمه إلى الآن
مقدمة عن قواعد البيانات
قواعد البيانات بحر كبير , كل ما تراه من الانظمه الحاليه والمتطوره, اساس نجاحها قواعد البيانات ولكن تتسائل ماهي قواعد البيانات ؟ قواعد البيانات عباره عن قاعدة بها جداول توجد بها المعلومات الي تقوم بتخزينها , غير واضح صحيح ؟ انظر حولك في البيت, هل يوجد لديك مكتب, اعتبره قاعدة البيانات, في هذا المكتب يوجد ادراج تضع بها اورقاك واشياء الشخصيه, درج للاقلام , درج للكتب , و درج للاوراق وهذه هي اماكن التخزين في قاعدة البيانات وماتسمى بي الجداول.
أنواع قواعد البيانات
- قاعدة بيانات التوزيع
بالمقارنة مع فكرة قاعدة البيانات المركزية ، هناك مدخلات من قاعدة البيانات العامة والمعلومات التي تم جمعها من أجهزة الكمبيوتر المحلية. لا يمكن الوصول إلى البيانات في مكان واحد ويتم توزيعها على مواقع الشركة المختلفة. ترتبط هذه المواقع ببعضها البعض من خلال روابط الاتصال التي تتيح الوصول إلى البيانات الموزعة.
يمكن تخيل قاعدة بيانات موزعة توجد فيها أجزاء مختلفة من قاعدة البيانات في مواقع مادية مختلفة إلى جانب قواعد البيانات التي يتم نسخها وتوزيعها بين نقاط مختلفة في الشبكة. غير المتجانسة والمتجانسة هما نوعان من قواعد بيانات التوزيع. تُعرف قواعد البيانات التي تحتوي على نفس الأجهزة الأساسية وتعمل على نفس أنظمة التشغيل والتطبيقات باسم DDBs المتجانسة. في مواقع مختلفة من DDB التي تم تعريفها على أنها DDB غير المتجانسة ، يمكن أن تكون إجراءات الأجهزة والتطبيقات الأساسية مختلفة. - قاعدة البيانات العلائقية
يتم تصنيف قواعد البيانات هذه من خلال مجموعة من الجداول ، حيث تندرج البيانات في تصنيف محدد مسبقًا. يتكون الجدول من صفوف وأعمدة مع إدخال بيانات لفئة وصفوف معينة ، مع مثال البيانات المحددة بواسطة الفئة. لغة الاستعلام الهيكلية هي الواجهة القياسية لمستخدم قاعدة بيانات العلاقة وبرنامج التطبيق. هناك العديد من العمليات الأساسية التي يمكن إضافتها إلى جدول يتيح توسيع قواعد البيانات هذه ، والربط بين قاعدتي بيانات متشابهتين وتعديل جميع التطبيقات الموجودة. - قاعدة بيانات كائنية التوجه
قاعدة البيانات التي تعتمد على الكائن هي مجموعة قواعد بيانات تعتمد على الكائن وتتسم بالعلاقة. هناك عناصر مختلفة ، مثل java و C ++ ، يمكن حفظها في قاعدة بيانات علائقية باستخدام لغات البرمجة الموجهة للكائنات ، لكن قواعد البيانات الموجهة للكائنات مناسبة لهذه المكونات. سيتم تنظيم قاعدة البيانات الموجهة بالكائنات بدلاً من الإجراءات حول الكائنات والبيانات بدلاً من المنطق. على عكس القيمة الأبجدية الرقمية ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون سجل الوسائط المتعددة في قاعدة البيانات العلائقية كائن بيانات قابل للتحديد. - قاعدة البيانات السحابية
هذا هي النوع الثالث من أنواع قواعد البيانات ، يتم تخزين البيانات فعليًا في سحابة عامة أو سحابة مختلطة أو سحابة خاصة ، تُعرف أيضًا بالبيئة الافتراضية. قاعدة البيانات السحابية هي قاعدة بيانات آلية أو مضمنة لمثل هذه البيئة الافتراضية. تقدم الخدمة السحابية مزايا مختلفة ، بما في ذلك القدرة على الدفع لكل مستخدم سعة التخزين وعرض النطاق الترددي وتوفر قابلية التوسع عند الطلب ، فضلاً عن التوافر العالي. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح المنصة السحابية للشركات دعم تطبيقات المؤسسات في تقديم البرامج كخدمة . - قاعدة بيانات مركزية
يتم تخزين البيانات مركزيًا ويمكن للمستخدمين من مواقع مختلفة الوصول إلى هذه البيانات. تتضمن قاعدة البيانات هذه عمليات التوظيف التي تساعد المستخدمين حتى من مكان بعيد للوصول إلى البيانات. للتحقق من المستخدمين النهائيين والتحقق من صحتهم ، يتم تطبيق أنواع مختلفة من إجراءات المصادقة ، كما توفر عمليات التطبيق التي تحتفظ بتتبع وتسجيل استخدام البيانات أرقام التسجيل. - قاعدة بيانات المستخدم النهائي
لا يشعر المستخدم النهائي بالقلق بشكل عام بشأن عمليات الشراء أو المعاملات على مستويات مختلفة ويفهم فقط السلعة التي هي برنامج أو تطبيق. وبالتالي ، فهي قاعدة بيانات تعاونية مصممة خصيصًا للمستخدم النهائي كما يفعل المديرون على مختلف المستويات. تقدم قاعدة البيانات هذه قائمة بجميع التفاصيل. - قاعدة بيانات NoSQL
هذه تستخدم لمجموعات البيانات الكبيرة. هناك بعض مشكلات أداء البيانات الضخمة التي يتم التعامل معها بشكل فعال من خلال قواعد البيانات العلائقية ، ويمكن لقواعد بيانات NoSQL معالجة مثل هذه المشكلات بسهولة. يمكن إجراء تحليل المعلومات كبيرة الحجم وغير المنظمة بكفاءة عالية على عدة خوادم افتراضية سحابية. - قاعدة البيانات التجارية
هذه هي الإصدارات المدفوعة من قواعد البيانات الضخمة ، المصممة للمستخدمين الذين يرغبون في الوصول إلى المعلومات للحصول على المساعدة. قواعد البيانات هذه هي مواضيع محددة ولا يمكن الحفاظ على مثل هذه المعلومات الضخمة. توفر الروابط التجارية الوصول إلى قواعد البيانات هذه. - قاعدة البيانات الشخصية
يتم جمع البيانات وتخزينها على أجهزة كمبيوتر شخصية صغيرة يسهل إدارتها. عادة ما يتم استخدام البيانات من قبل نفس قسم الشركة ويتم عرضها من قبل عدد قليل من الأفراد. - قاعدة البيانات التشغيلية
في هذا المجلد ، يتم تخزين المعلومات الخاصة بعمليات الشركة. قواعد البيانات هذه ضرورية للخطوط الوظيفية مثل التسويق وعلاقات الموظفين وخدمة العملاء وما إلى ذلك.
مميزات قواعد البيانات
- عملية النسخ الاحتياطي والاسترجاع
في الحياة العامة والأجهزة المستخدمة فيها عند القيام بعمل نسخ من البيانات والمعلومات يساعد ذلك على حفظ البيانات والمعلومات بصورة كبيرة، فيكون الأولى لعمل نسخ منها هي قواعد البيانات للحفاظ عليها من الضياع والقدرة على استرجاعها في أي وقت يرغب به المستخدم.
يوجد للنسخ الاحتياطي فائدتان: إحداهما تكون حالة فشل النظام في عملية تحديث يتم الرجوع للنسخ الاحتياطية لإكمالها، وحالة عدم قدرة المحرك الخاص بالأقراص ولم يصل إلى قاعدة البيانات الخاصة به، يتم هنا الرجوع للنسخ الاحتياطية لاسترداد القواعد البيانية الأساسية. - توفير وقت ومجهود المستخدم
يعمل نظام قواعد البيانات على السماح لعدد كبير بالوصول لقواعد البيانات بالطريقة المرغوبة من قبل العديد من المستخدمين في نفس الوقت، ولا يشترط إلمام المستخدم بكيفية ومكان التخزين الخاص بالبيانات التي يصل إليها. - صلاحية البيانات وقت المعالجة
نظام قواعد البيانات عبارة عن نقطة بداية يتفرع منها العديد من الفروع التي تساعد على تكامل البيانات فيما بينها، لذا للقيام بمزامنة البيانات يجب أن تكون صالحة وفعالة وقت معالجتها خصوصًا في حالة قيام الكثير من المستخدمين بالدخول على نفس القاعدة والحصول على نفس البيانات في نفس الوقت. - نهج تكرار البيانات
عملية تكرار البيانات يعنى بها استخدام أحد التطبيقات التي تعمل على تكرار البيانات لعمل نسخ منها لتحسين العمل من النظام المستخدم، ثم يتم الاحتفاظ بهذه البيانات عبر إعادة تصميم قاعدة بيانات جديدة، وهذا لأن القاعدة البيانية المثالية يتم فيها تخزين كل عنصر في مكان واحد في القاعدة كلها. - التباعد بين بيانات البرنامج
قواعد البيانات تكون مجموعة في كتالوج النظام وليس برامجه، لذا عند الرغبة في تغيير التطبيق يمكن تغيير أحد ملفاته فقط دون الاحتياج للتغيير في كل المكونات أو الملفات المتعلقة به، لذا فهو يتمتع بالفصل والاستقلالية للبيانات الموجودة بالبرنامج.
للتعرف على مميزات قواعد البيانات وعيوبها يجب التعريف بتركيب ملفات البيانات داخل برنامج التطبيق يكون في النظام القائم على إدارة الملفات، لذا عند العمل من قبل المستخدم على تعديل تركيب الملف يطلب تبديل وتغيير في كل البرامج الموصلة لهذا الملف المعدل عليه. - جزء من التعرف على مميزات قواعد البيانات وعيوبها
هو أنها تتيح طرق عرض متعددة فهي عبارة عن مربع أو نقطة أولى أساسية يتفرع منها باقي الأنواع على شكل شبكة فرعية قد تحتوي على معلومة واحدة بكل مكوناتها أو معلومة أصلية يتفرع منها معلومات أكثر وضوحًا، وتكون لمستخدم واحد أو لعدة مستخدمين. - وجود نظام متعدد المستخدمين
تعمل تصميمات قواعد البيانات الحالية على القيام بخدمة العديد من المستخدمين في وقت واحد عبر التعامل مع نظام التحكم في التزامن، حيث يتم الوصول إلى المعلومة أو البيان بطريقة صحيحة، ومصممة بطريقة تعمل على حفظ البيانات.
كانت قواعد البيانات في الماضي لا يمكن التعامل معها إلى من خلال مستخدم واحد فقط، أم الآن فهي متاحة للعديد من المستخدمين في نفس الوقت بنفس الكفاءة والتكامل فيما بينهما لتحقيق رغبات المستخدمين في أي وقت. - وصف تلقائي لعمل قواعد البيانات
نظام عمل قواعد البيانات يعرف بالوصف التلقائي نظرًا لما يحتويه من (قواعد بيانات + بيانات وصفية) فهذا تكامل بسن القواعد البيانية نفسها والوصف التفصيلي بين هذه البيانات والعلاقة بين الجداول في قاعدة البيانات الواحدة، ويكون التعرف على هذه المعلومات من قبل المستخدم أو عبر قاعدة البيانات نفسها.
يعمل التعامل مع قواعد البيانات بهذه الطريقة على وجود اختلاف عن الطرق التقليدية المعتمد على وجود ملفات لتعريف البيانات كجزء من البرنامج الخاص بالتطبيق المستخدم نفسه. - دمج كل البيانات
توجد الكثير من مميزات قواعد البيانات وعيوبها عند الشركات والمؤسسات التي تعمل على دمج بياناتها في قواعد بيانية، مما يعمل على سهولة وصول الموظفين إلى النظام للحصول على المعلومات المطلوبة، كما أن هذا الدمج يساعد على حدوث تكامل يساعد على تجميع معلومات أكثر من النظم القديمة المتبعة. - منع الوصول غير المسموح به
توجد العديد من الصلاحيات التي تمنح للمستخدم الذي يتعامل مع قواعد البيانات حسب استخدامه أو تخصصه أو نوع حسابه، فهناك بعض المستخدمين المسموح لهم بالكتابة والتعديل على القاعدة، ومنهم من لا يسمح له إلا بالقراءة فقط دون التعديل. - عمل قيود لإدخال البيانات
للحصول على قواعد بيانات سليمة يجب عمل الكثير من القيود على البيانات المدخلة من قبل المستخدمين، ويكون هذا القيد عبارة عن طريقة تحرير مجدولة مع ضرورة استخدام تنسيق مطلوب أو معلومة مطلوبة.
توجد بعض القيود بسيطة لسهولة العمل بها (عمل قاعدة بسيطة التركيب داخل تصميم الجدول) أو مركبة (عمل قائمة على معقدة التركيب البرمجي)، كما يوجد العديد من أنواع البيانات المحددة (نوع البيان المسموح بكاتبته في الحقل الموجود). - فصل أوصاف بيانات النظام
القدرة التي تعمل بها قواعد البيانات هي القدرة على استقلال البيانات الوصفية التي تساعد على شرح ووصف النظام المتبع في التطبيق المعين، لأن هذا الاستقلال يسمح للمستخدم بالتعديل في البيان الفرعي دون الأساسي، مما يقلل من حدوث ضرر في كل القاعدة ويحصره في الجزء المعدل فقط.
أهمية قواعد البيانات
هناك العديد من المميزات التي تجعل طريقة قاعدة البيانات أفضل من طريقة النظام المعتمد على الملفات، ومن أهم هذه المميزات:
- الطبيعة التي تصف مضمون قاعدة البيانات: يشار إلى نظام قاعدة البيانات بأنه واصفٌ لذاته لأنه لا يحتوي فقط على قاعدة البيانات بحد ذاتها، ولكن أيضًا على بياناتٍ وصفيةٍ تعرف وتصف البيانات والعلاقات بين الجداول في قاعدة البيانات، تستعمل هذه المعلومات من قبل برنامج نظام إدارة قاعدة المعلومات أو مستخدمي قاعدة البيانات عند الحاجة.
- العزل بين البرنامج والبيانات: تكون ملفات البيانات في النظام المعتمد على الملفات معرّفة داخل البرنامج، فإذا أراد المستخدم أن يغير بنية ملفٍ ما، من المحتمل أن جميع البرامج التي تملك إمكانية الوصول إلى الملف تحتاج أيضًا للتغيير، على عكس طريقة قاعدة البيانات التي تكون فيها بنية البيانات مخزّنة في فهرس النظام وليس في البرامج، وبذلك فإن تغييرًا واحدًا فقط يكون كافيًّا لتغيير بنية الملف. يدعى أيضًا هذا العزل بين البرامج والبيانات استقلالية برنامج- بيانات.
- دعم عدة معاينات للبيانات: المعاينة أمرٌ فرعيٌّ من قاعدة البيانات وهي معرّفة وموجهة لمستخدمين معينين من النظام، حيث ربما يملك العديد من المستخدمين معاينات مختلفة للنظام، ويمكن لكل معاينةٍ أن تحتوي فقط على البيانات التي تهم المستخدم أو مجموعة المستخدمين.
- مشاركة البيانات والنظام متعدد المستخدمين: قواعد البيانات الحالية مصممةً لتعدد المستخدمين، وبذلك فهي تسمح للعديد من المستخدمين بالوصول لنفس قاعدة البيانات في نفس الوقت، ويُحقق هذه الوصول عن طريق خاصيات تدعى استراتيجيات التحكم المتزامن، تضمن هذه الاستراتيجيات أن البيانات التي تم الوصول إليها دائمًا صحيحة وأن تكامل البيانات محفوظ. إن تصميم الأنظمة الحديثة لقواعد البيانات متعددة المستخدمين أفضل من الأنظمة القديمة التي حددت الاستخدام لشخصٍ واحدٍ فقط في نفس الوقت.
- تقييد الدخول غير المصرح به: لن يحصل كل مستخدمي نظام قاعدة بيانات معينة على نفس امتيازات الوصول، على سبيل المثال يمكن لمستخدمٍ أن يكون له وصول للقراءة فقط (القدرة على قراءة ملف دون إجراء التغييرات عليه) بينما مستخدم آخر لديه وصول قراءة وكتابة (القدرة على قراءة الملف وإجراء التغييرات عليه)، ولهذا السبب يجب أن يؤمّن نظام إدارة قاعدة البيانات نظام حمايةٍ فرعيٍّ لإنشاء أنواعًا مختلفةً من حسابات المستخدمين والتحكم بها وتقييد الوصول غير المصرح به.
- معالجة الإجراءات المتزامنة: يجب أن يتضمن نظام إدارة قاعدة البيانات على أنظمةٍ فرعيةٍ للتحكم المتزامن، حيث تضمن هذه الخاصية أن تبقى البيانات ثابتة وصالحة أثناء معالجة الإجراءات المتزامنة حتى لو قام عدة مستخدمين بتحديث نفس المعلومة.
- إمكانيات النسخ الاحتياطي والاستعادة: وذلك لحماية البيانات من الضياع، حيث يؤمن نظام قاعدة البيانات عملية منفصلة من أجل النسخ الاحتياطي والاستعادة، بحال إذا فشل القرص الصلب وأصبحت قاعدة البيانات المخزنة على القرص الصلب غير قابلة للوصول إليها، وعندها تكون الطريقة الوحيدة لاستعادة قاعدة البيانات هي النسخ الاحتياطي، إذ يكون هناك نظامٌ فرعيٌّ خاصٌّ بالاستعادة مسؤول عن ضمان استعادة قاعدة البيانات إلى وضعها الأصلي.
