في بداية الأمر يجب معرفة ما معنى قاعدة البيانات، وهي معلومات يتم تخزينها وتنظيمها بطريقة مفيدة جدًا، حيث إنها من الممكن أن تكون عبارة عن قائمة أسماء وأرقام هواتف أو غير ذلك، ويتم تخزين الأسماء عن طريق ربط كل اسم بالرقم الخاص به حتى تستطيع بكل سهولة البحث عن أي من الاسم والرقم بمعرفة الآخر، كما أنه لا بد أيضًا من معرفة كيفية تعلم قواعد البيانات وماهي البيانات الضخمة ومجالات تطبيقها.

معنى قاعدة البيانات

  • هي المعلومات التي يتم تخزينها بشكل مرتب ومنظم حتى يسهل البحث عنها بعد ذلك، مثل الأسماء وأرقام الهواتف، على أن يتم تخزين كل اسم برقم الهاتف الخاص به حتى تستطيع بكل سهولة بعد ذلك البحث عن الاسم أو الرقم بمعرفة الآخر بكل سهولة.
  • ويتم في جداول عبارة عن صفوف وأعمدة تنظيم محتويات نظام قاعدة البيانات حتى يكون من السهل استرجاع المعلومات ومعرفة كيف اتعلم قواعد البيانات.
  • حيث إن البيانات ترتبط من جداول متعددة بمفتاح معروف كالاسم ورقم الحساب وما إلى ذلك بحث يتم تخزين أجزاء مختلفة من البيانات في جداول مختلفة.
  • كما أن اسم نظام إدارة قواعد البيانات DBMS يتم إطلاقه على تطبيق الكمبيوتر المستخدم لعمل جداول قاعدة البيانات والهيكل الخاص بها وتخزين البيانات والعمل على استردادها في أي وقت تطلب به.

كيف اتعلم قواعد البيانات 

  • تعتمد الكثير من مجالات علوم البيانات على قواعد البيانات لإدارة المعلومات، حيث إنه من الضروري معرفة كيف يتم إنشاء قاعدة بيانات ومعرفة كيف يتم عملها وكيف اتعلم قواعد البيانات.
  • قم بأخذ دورة تمهيدية في تصميم قواعد البيانات حتى تكون على دراية بمعرفة وتعلم المفاهيم الأساسية لاستقلال البيانات، وأساس قواعد البيانات ودور نظام إدارة قواعد البيانات في حزمة التطبيقات وتعرف على كيف اتعلم قواعد البيانات.
  • قم بالتعرف على لغات الاستعلام المهيكلة وقواعد البيانات الارتباطية، ثم احصل على خبرة عملية في كيفية إنشاء نموذج قاعدة بيانات. [1]

ما هي لغة الاستعلام الهيكلية

  • إن لغة الاستعلام الهيكلية هي عبارة عن لغة برمجة تعمل جميع قواعد البيانات العلائقية على استخدامها حتى يتم الاستعلام عن البيانات وتعريفها ومعالجتها، والقدرة على التحكم في الوصول إليها وتعرف كيف اتعلم قواعد البيانات.
  • تم تطويرها أول مرة في السبعينات مع أوراكل باعتباره مساهمًا رئيسيًا، مما أدى بعد ذلك إلى تنفيذ المعيار SQL ANSI، وقد قامت SQL بتحفيز الكثير من الامتدادات من الكثير من الشركات مثل أوراكل ومايكروسوفت وآي بي إم، ورغم أن SQL لا تزال تستخدم على نطاق كبير وواسع اليوم، إلا أن الكثير من لغات البرمجة بدأت تظهر.

كيفية تطوير قاعدة البيانات

  • تم تطوير قاعدة البيانات بشكل كبير جدًا منذ تأسيسها في أوائل الستينات، مثل قاعدة بيانات الشبكة الذي يعتبر نموذجًا مرنًا جدًا يسمح بكثير من العلاقات وقاعدة البيانات الهرمية التي كان اعتمادها الأساسي على نموذج شبه الشجرة وسمح بعلاقة رأس بأطراف، واللتين كانتا من الأنظمة الأصلية التي يتم استخدامها لمعالجة البيانات وتخزينها.
  • ورغم أن هذه النماذج تعتبر بسيطة جدًا إلا أنها كانت تعتبر من الأنظمة الي تم استخدامها مبكرًا وغير مرنة.
  • وقد شاع استخدام قواعد البيانات العلائقية في الثمانينات، ثم تلاها في التسعينات قواعد البيانات الموجهة للكائنات.
  • وقد ظهرت قواعد البيانات NoSQL كنوع من الاستجابة لتطور الإنترنت والحاجة إلى سرعة أكبر ومعالجة البيانات غير المهيكلة.
  • لكن اليوم تقوم كل من قواعد البيانات السحابية وقواعد البيانات الذاتية بفتح آفاق جديدة في حالة تعلق الأمر بكيف يتم جمع البيانات والعمل على تخزينها واستخدامها وإدارتها.

ما هي أنواع قواعد البيانات

هناك الكثير من أنواع قواعد البيانات المختلفة، وتعتمد أفضل قاعدة للبيانات لمؤسسة ما على كيف يتم استخدامها للبيانات، وهي:

  • قاعدة البيانات العلائقية: وهي التي أصبحت لها صيت وسيطرة في فترة الثمانينات، حيث إن العناصر الموجودة يتم تنظيمها في قاعدة البيانات الارتباطية كمجموعة جداول لها أعمدة وصفوف، كما أن تقنية قواعد البيانات الارتباطية توفر الطريقة الأكثر مرونة وكفاءة حتى يتم الوصول إلى المعلومات المنظمة.
  • قاعدة البيانات الشيئية: ويتم تمثيل المعلومات في قاعدة بيانات كائنية التوجه في صورة كائنات مثلما هو الحال في البرمجة الشيئية.
  • قاعدة البيانات الموزعة: وهي التي تتكون من قاعدة البيانات الموزعة من 2 ملف أو أكثر من ذلك يقعان في مواقع مختلفة، حيث إنه من الممكن تخزين قاعدة البيانات على الكثير من أجهزة الكمبيوتر الموجودة في نفس الموقع أو المتناثرة من خلال شبكات أخرى مختلفة.
  • مستودع البيانات: وهو المستودع المركزي للبيانات، ويعتبر نوعًا من قواعد البيانات الذي تم تصميمه خصيصًا للعمل على الاستعلام والتحليل السريع.
  • قواعد بيانات NoSQL: وهي قاعدة البيانات غير العلائقية التي تسمح بتخزين البيانات غير المهيكلة وشبه المنظمة والعمل على معالجتها، بخلاف قاعدة البيانات العلائقية التي يتم من خلالها تحديد كيف يتم تكوين كل البيانات المدرجة في قاعدة البيانات، وقد ازدادت شعبية قاعدة البيانات غير العلائقية وذاع صيتها حتى أصبحت تطبيقات الويب الأكثر شيوعًا وانتشارًا وتعقيدًا.
  • قاعدة بيانات الرسم البياني: وهي التي تخزن البيانات وفق الكيانات والعلاقات بين الكيانات.
  • قاعدة بيانات OTLP: هي قاعدة البيانات التحليلية والسريعة التي تم تصميمها للكثير من المعاملات التي يقوم بها مستخدمون كثر.

أنواع قواعد البيانات الاقل استخدامًا

ويعتبر كل أنواع البيانات السابقة عددًا قليلا من الكثير من أنواع قواعد البيانات التي يتم استخدامها اليوم، وتوجد أنواع أخرى أقل استخدامًا عما سبق، وهي:

  • قاعدة البيانات المفتوحة المصدر: وهي قاعدة بيانات SQL أو NoSQL.
  • قاعدة البيانات السحابية: وهي عبارة عن مجموعة من البيانات المنظمة أو غير المنظمة التي تكون متواجدة أعلى منصة حوسبة سحابية خاصة أو مختلطة أو عامة.
  • كما أنه يوجد نوعان من نماذج قاعدة البيانات السحابية: التقليدية وقاعدة البيانات مثل خدمة DBaas حيث إنه باستخدامها يتم تنفيذ كل المهام الإدارية والصيانة من خلال مزود الخدمة.
  • قاعدة البيانات المتعددة النماذج: وهي التي تجمع قواعد بيانات النماذج المختلفة للكثير من الأنواع المختلفة من نماذج قواعد البيانات في نهاية خلفية واحدة كاملة، مما يعني أنه يمكنها استيعاب أنواع البيانات المختلفة.
  • قاعدة البيانات الذاتية القيادة: وهي التي تعتبر ذاتية التوجيه وتعرف أيضًا باسم قواعد البيانات الذاتية، وتعتبر أحدث أنواع قواعد البيانات وأكثرها تطورًا وتقوم على السحابة، وتكون باستخدام التعلم الآلي لضبط قاعدة البيانات والنسخ الاحتياطية والأمان والتحديثات والكثير من مهام الإدارة الروتينية الأخرى التي يقوم بها المسؤولون عن قواعد البيانات بشكل تقليدي.

نظام إدارة قواعد البيانات

  • لكي يتم تنفيذ قاعدة البيانات فإن ذلك يتطلب برنامج قاعدة بيانات شامل يسمى نظام إدارة قواعد البيانات، وهو يعمل بمثابة واجهة بين قاعدة البيانات ومستخدميها النهائيين أو برامجها مما يجعل المستخدمين يسمحون باسترداد وتحديث وإدارة كيفية تنظيم المعلومات والعمل على تحسينها، كما أن نظام إدارة DBMS يسهل الإشراف والتحكم في قواعد البيانات، مما يوفر مجموعة مختلفة من العمليات الإدارية، مثل الاسترداد والنسخ الاحتياطي والضبط ومراقبة الأداء. [2]