الامارات 7 - قاعدة البيانات (بالإنجليزيّة: Database) هي مجموعة مُنظّمة من المعلومات تُتيح سهولة الوصول إليها، وتعديلها، وإدارتها. تستخدم المنظمات قواعد البيانات لتخزين المعلومات واسترجاعها وإدارتها. مع تطوّر قواعد البيانات في منتصف القرن الماضي، ظهرت نظم إدارة قواعد البيانات (بالإنجليزيّة: Database Management Systems (DBMS)) لتسهيل إدارة البيانات بشكل أفضل.
نظم إدارة قواعد البيانات هي برمجيّات متخصّصة تتيح للمستخدمين والمبرمجين طرقًا خاصة لإنشاء البيانات واسترجاعها وتعديلها. تُعتبر هذه النظم واجهات بين قواعد البيانات والمستخدمين أو بين قواعد البيانات وبرامج التطبيقات. تعتمد هذه النظم على لغات استعلام خاصّة (بالإنجليزيّة: Query Language).
تدير نظم إدارة قواعد البيانات ثلاثة عناصر رئيسة: البيانات نفسها، مُحرّك قاعدة البيانات الذي يُسهل الوصول إلى البيانات، ومخطط قاعدة البيانات (بالإنجليزيّة: Database schema). تهدف هذه العناصر إلى ضمان أمان البيانات، ومصداقيّتها، وإمكانية الوصول إليها من قِبل أكثر من مستخدم في نفس الوقت، مع توفير الأدوات اللازمة للمهندسين والتقنيين لإدارة قواعد البيانات بكفاءة.
توفر نظم إدارة قواعد البيانات أدوات تُمكّن التقنيين من متابعة حالة قاعدة البيانات وأدائها، بالإضافة إلى إمكانية إنشاء نسخ احتياطي للبيانات واسترجاعها. كما تقدم بعض النظم تقنيات آليّة لإجراء عمليات معينة على قواعد البيانات مثل إعادة تشغيل النظام وتسجيل الأنشطة المختلفة.
من أمثلة نظم إدارة قواعد البيانات: أوراكل (بالإنجليزية: Oracle Database)، ومايكروسوفت أكسس (بالإنجليزية: MS-Access)، ومايسيكويل (بالإنجليزية: MySQL)، وبوستجريسكل (بالإنجليزية: PostgreSQL)، وميكروسوفت إس كيو إل سيرفر (بالإنجليزية: Microsoft SQL Server).
فوائد نظم إدارة قواعد البيانات
لاستخدام نظم إدارة قواعد البيانات عدة فوائد، منها:
أمان البيانات: حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به.
تيسير الوصول المتزامن: تمكين عدة مستخدمين من الوصول إلى البيانات في نفس الوقت مع تنظيم الأولويات من خلال آليات القفل (بالإنجليزية: Locking mechanisms).
الاستعادة السريعة: إمكانية استعادة النظام بسرعة في حال حدوث خلل.
تسجيل الأنشطة: توثيق جميع الأنشطة المختلفة على البيانات.
سهولة الوصول: توفير واجهات برمجة التطبيقات (بالإنجليزية: API) للتفاعل مع البيانات بسهولة.
لغات الاستعلام
لغات الاستعلام (بالإنجليزيّة: Query languages) هي لغات برمجة تُستخدم لاسترجاع البيانات من قواعد البيانات من خلال كتابة جمل استعلامية (بالإنجليزية: Queries) مشابهة للغة الإنجليزية. على سبيل المثال، تُستخدم لغة سيكويل (بالإنجليزيّة: Structured Query Language أو SQL) لاسترجاع بيانات معينة من قاعدة بيانات.
أنواع قواعد البيانات
تُصنّف قواعد البيانات بناءً على طريقة تنظيم البيانات فيها إلى عدة أنواع:
العلائقيّة (Relational database): تُخزّن البيانات في جداول تحتوي على أعمدة وصفوف، وتُستخدم لغة SQL للتعامل معها.
الموزّعة (Distributed database): تُوزّع البيانات على أجهزة متعددة، وقد تكون الأجهزة متجانسة أو غير متجانسة.
السحابيّة (Cloud database): مُصممة للاستخدام في البيئات السحابية، وقابلة للتوسع بشكل ديناميكي.
غير العلائقيّة (NoSQL): تتعامل مع كميات ضخمة من البيانات التي لا يمكن تنظيمها ضمن هيكل محدد، وتكون فعالة في معالجة البيانات الموزعة على خوادم متعددة.
نظم إدارة قواعد البيانات هي برمجيّات متخصّصة تتيح للمستخدمين والمبرمجين طرقًا خاصة لإنشاء البيانات واسترجاعها وتعديلها. تُعتبر هذه النظم واجهات بين قواعد البيانات والمستخدمين أو بين قواعد البيانات وبرامج التطبيقات. تعتمد هذه النظم على لغات استعلام خاصّة (بالإنجليزيّة: Query Language).
تدير نظم إدارة قواعد البيانات ثلاثة عناصر رئيسة: البيانات نفسها، مُحرّك قاعدة البيانات الذي يُسهل الوصول إلى البيانات، ومخطط قاعدة البيانات (بالإنجليزيّة: Database schema). تهدف هذه العناصر إلى ضمان أمان البيانات، ومصداقيّتها، وإمكانية الوصول إليها من قِبل أكثر من مستخدم في نفس الوقت، مع توفير الأدوات اللازمة للمهندسين والتقنيين لإدارة قواعد البيانات بكفاءة.
توفر نظم إدارة قواعد البيانات أدوات تُمكّن التقنيين من متابعة حالة قاعدة البيانات وأدائها، بالإضافة إلى إمكانية إنشاء نسخ احتياطي للبيانات واسترجاعها. كما تقدم بعض النظم تقنيات آليّة لإجراء عمليات معينة على قواعد البيانات مثل إعادة تشغيل النظام وتسجيل الأنشطة المختلفة.
من أمثلة نظم إدارة قواعد البيانات: أوراكل (بالإنجليزية: Oracle Database)، ومايكروسوفت أكسس (بالإنجليزية: MS-Access)، ومايسيكويل (بالإنجليزية: MySQL)، وبوستجريسكل (بالإنجليزية: PostgreSQL)، وميكروسوفت إس كيو إل سيرفر (بالإنجليزية: Microsoft SQL Server).
فوائد نظم إدارة قواعد البيانات
لاستخدام نظم إدارة قواعد البيانات عدة فوائد، منها:
أمان البيانات: حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به.
تيسير الوصول المتزامن: تمكين عدة مستخدمين من الوصول إلى البيانات في نفس الوقت مع تنظيم الأولويات من خلال آليات القفل (بالإنجليزية: Locking mechanisms).
الاستعادة السريعة: إمكانية استعادة النظام بسرعة في حال حدوث خلل.
تسجيل الأنشطة: توثيق جميع الأنشطة المختلفة على البيانات.
سهولة الوصول: توفير واجهات برمجة التطبيقات (بالإنجليزية: API) للتفاعل مع البيانات بسهولة.
لغات الاستعلام
لغات الاستعلام (بالإنجليزيّة: Query languages) هي لغات برمجة تُستخدم لاسترجاع البيانات من قواعد البيانات من خلال كتابة جمل استعلامية (بالإنجليزية: Queries) مشابهة للغة الإنجليزية. على سبيل المثال، تُستخدم لغة سيكويل (بالإنجليزيّة: Structured Query Language أو SQL) لاسترجاع بيانات معينة من قاعدة بيانات.
أنواع قواعد البيانات
تُصنّف قواعد البيانات بناءً على طريقة تنظيم البيانات فيها إلى عدة أنواع:
العلائقيّة (Relational database): تُخزّن البيانات في جداول تحتوي على أعمدة وصفوف، وتُستخدم لغة SQL للتعامل معها.
الموزّعة (Distributed database): تُوزّع البيانات على أجهزة متعددة، وقد تكون الأجهزة متجانسة أو غير متجانسة.
السحابيّة (Cloud database): مُصممة للاستخدام في البيئات السحابية، وقابلة للتوسع بشكل ديناميكي.
غير العلائقيّة (NoSQL): تتعامل مع كميات ضخمة من البيانات التي لا يمكن تنظيمها ضمن هيكل محدد، وتكون فعالة في معالجة البيانات الموزعة على خوادم متعددة.