مفهوم قواعد البيانات:
قواعد البيانات هي عبارة عن مستودع منظَّم من المعلومات المرتبطة ببعضها وهي مخزنة بطريقة تجعل الوصول إليها وإدارتها وتحديثها ممكناً بسهولة؛ إذ تُخزَّن قواعد البيانات المعلومات في نظام شبكي يتكون من صفوف وأعمدة بحيث يسهل استرجاعها فيما بعد، فلا يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها من مصادر عدة، كما يجب تنسيقها، وقاعدة البيانات هي ما يمنحها هيكلاً، ومن ثمَّ يسهل تحويل البيانات إلى معلومات مفيدة تساعد على صنع القرار.
بمعنى آخر تُستخدَم قواعد البيانات للتخزين المنهجي، والاسترجاع، وتعديل المعلومات في مكان واحد بتنسيق إلكتروني، إضافة إلى إمكانية تحليل البيانات المخزَّنة لمعرفة الاتجاهات التي قد تساعد على اتخاذ قرارات مستنيرة فيما يخص مختلف العمليات التجارية، وتستدعي الضرورة وجود نظام إدارة قواعد البيانات، فما هو؟
نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) هو عبارة عن برنامج يتعامل مع تخزين واسترجاع وتعديل وتحديث البيانات في الحاسوب.
أنواع قواعد البيانات:
البيانات كيان غير قياسي؛ لذا من المستحيل وجود تنسيق واحد للهيكلة، وتوجد خمسة أنواع من قواعد البيانات تختلف عن بعضها بعضاً في طريقة تنظيمها وكيفية ارتباط متغيراتها مع بعضها بعضاً وهي كما يأتي:
1. قواعد البيانات الهرمية:
قواعد البيانات الهرمية عبارة عن قاعدة بيانات يتم تخزين البيانات فيها بنية الشجرة أو بنية أصل فرعي؛ أي إنَّ العناصر المخزَّنة في أدنى مستوى من التسلسل الهرمي يتم التحقق من صحتها من قِبل أولئك الموجودين فوقها في السلطة، ومن ثمَّ قد تكون العناصر مستقلة تماماً عن بعضها بعضاً على الرغم من أنَّها تقع ضمن نفس الفئة، إضافة إلى أنَّ قواعد البيانات الهرمية ليست قابلة للتطوير بسهولة، وهذا يجعل استعادة البيانات فيما بعد مرهقة.
2. قواعد بيانات الشبكية:
قواعد بيانات الشبكية هي قواعد بيانات هرمية بشكل أساسي تسمح بربط البيانات التابعة ببيانات أصل متعددة، ومن الأفضل تصور ذلك من خلال فِرق متعددة الوظائف مع شركاء مسؤولين أمام رؤسائهم المختلفين، وقد يسمح التشابك بربط مزيد من المتغيرات، ولكنَّه يزيد من تعقيد قاعدة البيانات، ومن ثمَّ يصبح استخدامها صعباً، وتُستخدَم قواعد البيانات الهرمية والشبكة بشكل أفضل للبيانات ذات الحجم المنخفض.
3. قواعد البيانات الموجهة:
تقوم قواعد البيانات الموجهة بالكائنات بتخزين البيانات بوصفها كائنات كما في البرمجة الموجهة للكائنات، ويتم الحصول على رد على استعلام بوصفه مثالاً للكائن المشار إليه، ويُعرَف هذا النوع من قواعد البيانات بسرعتها وكفاءتها.
4. قواعد البيانات العلائقية (SQL):
قواعد البيانات العلائقية من أكثر أنواع قواعد البيانات انتشاراً وشمولية؛ إذ تخزن البيانات في هيكل جدولي، وتسمح بربط كل المتغيرات ببعضها بعضاً دون تحديد العلاقات بشكل فردي، كما أنَّها الأكثر قابلية للتطوير والفاعلية وسرعة الاستجابة للعمل معها.
5. قواعد بيانات (NoSQL):
أحياناً لا يمكن تمثيل البيانات بتنسيق جدولي، فتكون العلاقات الأفقية البسيطة بين المتغيرات هي أفضل طريقة لهيكلة البيانات، وهذا يقدِّم مزايا عدة مثل زيادة المرونة وسرعة المعالجة في عمليات معينة، لكن قد تواجه قواعد بيانات (NoSQL) مشكلات في قابلية التوسع وأمان البيانات وزيادة أحجام الملفات.
ما هي لغة الاستعلام الهيكلية (SQL)؟
لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) هي عبارة عن لغة برمجة معنية بشكل خاص بقواعد البيانات العلائقية مهما كانت الوظائف القياسية لإدارة البيانات داخل قواعد البيانات؛ إذ يمكنها تحسين قواعد البيانات نفسها، ونظراً لشعبيتها وسهولة استخدامها، تمتلك إصدارات خاصة عدة، وهذه الإصدارات هي امتدادات لمعيار المعهد الوطني الأمريكي (ANSI) لمعايير (SQL) المتوافقة.
فيما يأتي قائمة شاملة بالأدوات المساعدة التي توفرها (SQL):
- الوصول إلى أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية.
- إمكانية تعريف بيانات معينة ومعالجتها.
- إنشاء وحذف قواعد البيانات والجداول.
- إنشاء وأتمتة الوظائف المتكررة في قاعدة البيانات العلائقية.
- التحكم في الوصول إلى المعلومات.
- تحسين قاعدة البيانات لتحسين أدائها.
- تتضمن أوامر (SQL) المستخدَمة بشكل شائع إنشاء وإدراج وتحديث وحذف وتحديد البيانات والجداول.
ما هي قاعدة بيانات (MySQL)؟
قاعدة بيانات (MySQL) هي عبارة عن متغير مملوك للغة برمجة (SQL DBMS)، وتشتهر بكونها منصة مفتوحة المصدر مع مستويات عالية من التخصيص.
أحد أبرز الأسئلة الشائعة “ما هو الفرق بين قاعدة البيانات وجدول البيانات؟”، فنظراً لكون كل منهما يستخدم الصفوف والأعمدة لتخزين البيانات، فقد يتم الخلط بينهما.
الفرق بين قاعدة البيانات وجدول البيانات:
فيما يأتي قائمة بالاختلافات بين قاعدة البيانات وجدول البيانات:
1. طريقة تخزين البيانات:
في جداول البيانات يتم تسجيل البيانات عبر الإدخال المباشر ولا يلزم الالتزام بنوع معين، أما في قواعد البيانات، لا يمكن تسجيل البيانات بشكل مباشر؛ إنَّما يجب استيرادها، كما تحتوي فقط على البيانات المرتبطة بها، فهي لا تقبل إدخالات غير متوافقة، ومن ثمَّ تحتوي قواعد البيانات على معلومات متماسكة، في حين قد تتعرض جداول البيانات لخطر تسجيل البيانات المعيبة.
2. كيفية تنسيق البيانات:
لا تهتم قواعد البيانات بالعرض التقديمي؛ لذا لا يمكن تخصيص البيانات بصرياً من خلال تغيير الألوان أو الخطوط، بينما تسمح جداول البيانات بتنسيق وتخصيص إدخالات البيانات للتمييز البصري والتمييز.
3. الحسابات وتمثيل البيانات:
تسمح جداول البيانات بإجراء العمليات الحسابية داخل الورقة، في حين تقوم قواعد البيانات باسترداد المعلومات لحسابها دون التأثير في السجلات الأصلية، وتمتلك كل من جداول البيانات وقواعد البيانات القدرة على الأتمتة والتصور الرسومي، لكن تسمح برامج قواعد البيانات الحديثة بالتمثيل المرئي مع وظائف إضافية غير متوفرة في جداول البيانات.
تحديات قواعد البيانات:
تُعَدُّ قاعدة البيانات المفصلة أحد الأصول الهامة في أيَّ منظمة، ولكنَّها عرضة للعقبات التي قد تؤدي إلى فقدان مؤقت للوصول أو فقدان دائم للبيانات، وفيما يأتي بعض التحديات الشائعة التي تواجهها المنظمات فيما يتعلق بقواعد بياناتها:
1. قابلية التوسع:
يزداد حجم البيانات مع نمو المؤسسات، ومن ثمَّ يزداد تعقيد العلاقات بين متغيرات البيانات، فعندما لا يتم إعداد المؤسسات على نطاق واسع، قد ينتج إضعاف قاعدة البيانات.
2. أداء قاعدة البيانات:
يُعَدُّ عدم تحديد أولويات المعلومات وعدم وجود تسلسل هرمي لإمكانية الوصول ضاراً بأداء قاعدة البيانات، ومن ثمَّ تجربة المستخدم.
3. تعدد مصادر البيانات:
تمتلك المنظمات الكبيرة إدارات عدة، ومن ثمَّ توجد مستودعات بيانات عدة، ففي حال لم يتم توحيد هذه البيانات، فهي غير مكتملة وتقود إلى اتخاذ قرار قصير النظر في أحسن الأحوال.
4. الأمان:
تُعَدُّ المعلومات القيِّمة الموجودة في قواعد البيانات عرضة للهجمات الإلكترونية والعبث والفساد وحتى الفقدان بشكل كامل، وهذا يستوجب حماية قواعد البيانات ببروتوكولات السلامة المناسبة للحفاظ عليها.
5. قيود البنية التحتية:
صحيح أنَّ قواعد البيانات هي أصل قوي، ولكنَّ قدرات البنية التحتية التي تستضيفها قد تصبح قيداً؛ إذ تدرك المنظمات ذات التفكير المستقبلي هذه القيود وتشارك البنية التحتية وفقاً لهذا، ويجب عليهم أيضاً الاستثمار بنشاط في ترقيات البنية التحتية لدعم احتياجات قاعدة بياناتهم.
6. إدارة البيانات وتوزيعها:
تصبح قواعد البيانات ضخمة بسبب زيادة حجم البيانات، كما يسبِّب وجود بيانات تاريخية غير هامة على الخادم الرئيس إلى زيادة وقت الاسترجاع وتقليل كفاءة قاعدة البيانات؛ إذ يُعَدُّ عدم التحكم فيمن يمكنه الوصول إلى سجلات قاعدة البيانات وتعديلها تحدياً شائعاً آخر؛ لأنَّه يجعل البيانات أكثر عرضة للتغييرات غير المرغوب بها، ومن ثمَّ تقلُّ موثوقيتها.
في الختام:
الجدير بالذكر أنَّ وجود نظام إدارة لقاعدة البيانات يضمن أمان البيانات، والتكامل الفعال للبيانات، والبيانات الموثوقة، وتقليل وقت الاسترجاع، وتحسين الإنتاجية.
