مقدمه‌ای بر سیستم‌های اطلاعاتی رایانه‌ای/سیستم‌های مدیریت پایگاه داده

تعریف پایگاه داده و چند مثال

پایگاه داده (بنگاه داده DB) یک مجموعه داده است که ذخیره‌سازی و سازماندهی‌شده است تا هرگاه نیاز باشد مورد بازیابی قرار گیرد. برای نگهداری و دسترسی به پایگاه داده شما به یک سیستم مدیرست پایگاه داده یا به اختصار DBMS نیاز دارید. این نوع سیستم داده‌ها را مدیریت و از آن‌ها حفاظت می‌کند تا پایگاه داده امن و بی‌خطر باشد. پایگاه داده‌ها از جدول‌هایی تشکیل می‌شود که شامل تعدادی فیلد داده مرتبط با هم به نام رکورد است. پایگاه داده‌ها محدود به رایانه‌ها نیست در واقع دفترچه تلفن یک پایگاه داده است. همه نام‌ها بر اساس حروف الفبا مرتب شده‌اند و هر ستون رده مختص به خودش را دارد. برای هر یک از نام، شماره تلفن و احتمالا نشانی خیابان محل سکونت فرد یک ستون اختصاص داده شده است. در یک پایگاه داده نسبی وقتی به دنبال یک ویژگی خاص می‌گردید به راحتی می‌توانید آن را بیابید.

ویژگی‌های داده‌ها

داده مجموعه‌ای از واقعیت‌ها است. داده‌ها ممکن است مقدارها، اندازه‌گیری‌ها، اعداد، واژه‌ها، و مشاهده‌ها باشند. بسیاری از کسب و کارها بدون داده‌ها موفقیتی نخواهند داشت. داده‌ها دارای سلسله‌مراتب هستند، یعنی سازماندهی سیستماتیک شده‌اند. فیلدها، رکوردها و فایل‌ها غیر از سازماندهی هستند. اسم‌های محصولات و تعداد آن‌ها پایین‌ترین سطح سلسه‌مراتب و پایگاه داده بالاترین سطح سلسله‌مراتب است.

فرهنگ لغت داده

یک فرهنگ لغت داده از جداول فقط خواندنی تشکیل شده است که تعاریف مربوط به داده‌های یک پایگاه داده را در خود جای داده است. ویرایش کردن این فرهنگ لغت‌ها بدون داشتن رمز عبور امکان‌پذیر نیست.

امنیت و محرمانگی داده‌ها

امنیت داده یک چیز الزامی است و در هر صنعت و کسب و کاری باید رعایت شود. امنیت داده‌ها همان چیزی است که مانع از درز داده‌ها می‌شود تا اطلاعات به جایی نفوذ نکند. همچنین امنیت داده، بی‌نقصی داده‌ها را تضمین می‌کند.

دسته‌بندی پایگاه داده‌ها

پایگاه‌داده‌های تک کاربره برای یک کاربر طراحی شده‌اند فقط در یک رایانه قرار دارند. از این نوع پایگاه‌داده‌ها برای استفاده شخصی و در کسب‌و‌کارهای کوچک استفاده می‌شود. در یک زمان فقط یک کاربر قادر است از پایگاه داده استفاده کند. نوع دیگری از پایگاه داده که در کسب و کارهای بزرگ از آن استفاده می‌شود، پایگاه‌داده‌ای است که از طریق شبکه قابل دسترسی است. بیش از یک نفر می‌تواند از این نوع پایگاه داده استفاده کند و داده‌ها را در سیستم تغییر دهند.

بیشتر پایگاه‌داده‌ای چندکاربره کلاینت-سرور (client-server) هستند. این نوع سیستم‌های پایگاه‌داده در واقع سرورهایی هستند که منابعی برای رایانه‌های دیگر دارند.

سیستم‌های پایگاه داده متمرکز به نوعی از پایگاه داده اطلاق می‌شود که در یک رایانه قرار گرفته باشد. این رایانه می‌تواند سرور یا مینفریم (بزرگ‌رایانه) باشد. سیستم‌های پایگاه داده توزیع شده یک شبکه مشترک بین‌شان وجود دارد و داده‌ها بین چند رایانه که با شبکه به هم متصلند تقسیم می‌شود.

پایگاه داده درون حافظه‌ای (IMDB) پایگاه داده‌ای است که برای زمان پاسخ‌گویی سریعتر داده‌ها را درون یک حافظه اصلی ذخیره می‌کند.

مدل‌های پایگاه داده

مدل Relational (ارتباطی)

سیستم‌های مدیریتی پایگاه داده ارتباطی دارای اهمیت هستند زیرا می‌توانند چندین جدول را به هم ارتباط دهند و به ساده‌ترین طریق ممکن آن‌ها را با هم ترکیب کنند.

مدل طرح ستاره (Star Schema)

طرح ستاره

طرح ستاره یک مدل است که برای مخزن‌های داده ارتباطی و پایگاه‌های داده چندبعدی معمولاً استفاده می‌شود. طرح ستاره معمولاً شامل جدول‌های اطلاعاتی و جدول‌های بُعد است. جدول‌های اطلاعات می‌تواند یک رویداد یا هویت (entity) مثل فروش باشد و جدول بعد می‌تواند شامل جزئیات درباره رویداد باشد مثل تاریخ، مکان، سرعت تحویل محموله، الخ. به عنوان مثال از یک جدول بعد جغرافیایی می‌توان برای توصیف داده‌های مکان مثل کشور، ایالت یا شهر استفاده کرد. در یک طرح ستاره توسط چند بعد احاطه شده است که در اطراف شاخه می‌دوانند و شکل یک ستاره را تشکیل می‌دهند. یکی از مزیت‌های طرح ستاره سازگاری خوب آن با فرایند تحلیل آنلاین (OLAP) است که با کمک آن امکان داده‌کاوی فراهم می‌شود. به عنوان مثال کاربر می‌تواند فروش‌های مربوط به یک آیتم خاص در یک زمان مشخص در گذشته را ببیند. یکی از عیب‌های مدل طرح ستاره ساده بودن آن است و اینکه نمی‌تواند تحلیل‌های پیچیده ارتباطی با آن انجام داد. طرح‌های ستاره نرمال نیستند و ممکن است چیزهای زائدی در آن پیدا شوند.

پایگاه داده‌های وب

پایگاه‌های داده را در وب نیز می‌توان مورد استفاده قرار داد. بهترین روش برای این کار، بازیابی اطلاعات است. پایگاه‌های داده وب ابزاری برای کاربران فراهم می‌کنند تا بتوانند به حجم عظیمی از اطلاعات دسترسی پیدا کنند و این کار از طریق پیوندهایی که وبگاه‌های جستجو در اختیار کاربران قرار می‌دهد امکان‌پذیر است. سایر استفاده‌های شخصی از پایگاه‌های داده شامل ذخیره آدرس‌های ایمیل، شماره‌های تلفن، الخ است.