ما هي قاعدة البيانات؟

قاعدة البيانات

في مجال الحوسبة، فإنَّ قاعدة البيانات (بالإنجليزيّة: Database) هي عبارة عن مجموعة من المعلومات المُنظّمة بطريقة تسمح بالوصول إليها، وتعديلها، وإدارتها بسهولة. تُستخدم قواعد البيانات من قِبَل المؤسسات لتخزين المعلومات واسترجاعها وإدارتها. مع التطور الكبير في قواعد البيانات في منتصف القرن الماضي، تم ابتكار طريقة جديدة لتسهيل إدارتها من خلال برامج حاسوبية خاصة تُسمّى نُظُم إدارة قواعد البيانات (بالإنجليزيّة: Database Management Systems (DBMS)).^[١][٢][٣]

نظم إدارة قواعد البيانات

نظم إدارة قواعد البيانات هي برامج حاسوبية متخصصة في إنشاء قواعد البيانات وإدارتها، وتُتيح للمستخدمين والمطوّرين طرقاً محددة لإنشاء البيانات واسترجاعها وتعديلها. يمكن اعتبار هذه النظم كواجهات بين قواعد البيانات والمستخدمين النهائيين أو بين قواعد البيانات وبرامج التطبيقات.^[٤] تعتمد هذه النظم على لغات برمجة خاصة تُسمّى لغات الاستعلام.^[٥]

يدير نظام إدارة قواعد البيانات ثلاث جوانب رئيسية مرتبطة بالقاعدة، وهي البيانات نفسها، ومحرّك قاعدة البيانات الذي يسمح بالوصول إليها أو تعديلها أو حجبها، بالإضافة إلى مخطط قاعدة البيانات (بالإنجليزيّة: Database schema). جميع هذه العناصر تعمل معًا لضمان أمان البيانات وثباتها، وإمكانية الوصول إليها من قبل أكثر من مستخدم في نفس الوقت (التناسق)، فضلًا عن توفير الأدوات المناسبة للمهندسين والتقنيين لإدارة قاعدة البيانات بكفاءة.^[٤]

توفر النظم أدوات لمتابعة حالة قاعدة البيانات وأدائها، كما تمكن من إنشاء نسخ احتياطية للبيانات واسترجاعها. وبعض أنظمة إدارة قواعد البيانات تقدم تقنيات آلية لتنفيذ عمليات معينة مثل إعادة تشغيل النظام، واستعادة البيانات، وتسجيل جميع العمليات التي حدثت خلال فترة زمنية معيّنة.^[٤] ومن أمثلة أنظمة إدارة قواعد البيانات: قاعدة بيانات أوراكل، ومايكروسوفت أكسس، مايسيكويل، قواعد البيانات غير العلائقية، بوستجريسكل، وميكروسوفت إس كيو إل سيرفر.^[٦]

فوائد الاستخدام

يمنح استخدام نُظُم إدارة قواعد البيانات لتنظيم وإدارة قواعد البيانات العديد من الفوائد، منها ما يأتي:^[٤]

• أمان البيانات.
• تقنيات تتيح لعدة مستخدمين الوصول إلى البيانات في آن واحد، مع تحديد الأولويات عبر آلية الإغلاق (آليات القفل).
• إعادة تفعيل النظام بسرعة كبيرة في حال حدوث عطل فيه أو تعطّله.
• تسجيل الأنشطة المختلفة المرتبطة بالبيانات.
• إمكانية التعامل معها والوصول إلى البيانات بسهولة من خلال واجهات برمجة التطبيقات (API).

لغات الاستعلام

لغات الاستعلام هي لغات برمجة تُستخدم لاسترجاع البيانات من قواعد البيانات وأنظمة المعلومات من خلال إرسال جمل استعلامية شبيهة باللغة الإنجليزية. تُمكن هذه الجمل من البحث عن بيانات محددة واسترجاعها من قواعد البيانات. يمكن استخدام لغات الاستعلام لإنشاء البيانات أو تعديلها أو استرجاعها من خلال نظم إدارة قواعد البيانات. تُعد لغة سيكويل (Structured Query Language) أو SQL مثالًا على لغات الاستعلام؛ فلفعل استرجاع جميع بيانات العملاء من جدول يُسمّى (customers) في قاعدة بيانات، يتم إرسال الجملة التالية إلى النظام: (SELECT * FROM customers).^[٥]

أنواع قواعد البيانات

توجد عدة أنواع من قواعد البيانات، تصنيفها يعتمد على طريقة تنظيم البيانات فيها، ومنها ما يلي:^[٢]

• العلائقية (بالإنجليزيّة: Relational database): أُبدعت في عام 1970، وتُخزن البيانات على هيئة جداول تحتوي عمودًا واحدًا على الأقل يعبّر عن صنف البيانات، بالإضافة إلى صفوف تمثل بيانات محددة بعددها نفسه عدد الأعمدة (الأصناف) المتاحة. مثلاً، إذا كان الجدول يحتوي على ثلاثة أعمدة هي الاسم والعمر والطول، يمكن إضافة المدخل: "الاسم: محمد، العمر: 20، الطول: 170" إلى هذا الجدول. تُستخدم لغة SQL غالبًا في هذا النوع من قواعد البيانات للتعامل مع البيانات.
• الموزّعة (بالإنجليزيّة: Distributed database): تكون قواعد البيانات في هذا النوع موزعة على أكثر من مكان، أي أكثر من جهاز حاسوبي، بحيث تكون العمليات المنفذة على البيانات موزعة أو مكررة في أماكن مختلفة داخل الشبكة. ويمكن أن يكون هذا النوع متجانسًا، حيث تكون الأجهزة الموزعة التي تحتوي قاعدة البيانات متطابقة في المواصفات (مثل العتاد، نظام التشغيل، وغيرها)، أو غير متجانس، حيث تختلف مواصفات الأجهزة المستخدمة.
• السحابية (بالإنجليزيّة: Cloud database): هذا النوع مصمم خصيصًا للاستخدام في البيئات السحابية، ويتميز بقدرته على التوسّع حسب الحاجة، كما يضمن استمرارية الوصول إلى قاعدة البيانات.
• غير العلائقية (بالإنجليزيّة: NoSQL): يُخصص هذا النوع للتعامل مع كميات هائلة من البيانات التي لا تستطيع قواعد البيانات العلائقية التعامل معها. تكون قواعد البيانات من نوع (NoSQL) أكثر كفاءة عند الرغبة في معالجة كميات كبيرة من البيانات التي لا يمكن ترتيبها ضمن هيكل محدد، أو تلك التي تكون موزعة على عدة خوادم افتراضية.

المراجع

1. ↑ "Database (DB)", www.techopedia.com, Retrieved 4-9-2018. Edited.
2. ^ ^{أ ب} Margaret Rouse, "database (DB)"، searchsqlserver.techtarget.com, Retrieved 4-9-2018. Edited.
3. ↑ Keith D. Foote (23-3-2017), "A Brief History of Database Management"، www.dataversity.net, Retrieved 4-9-2018. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت ث} Margaret Rouse, "database management system (DBMS) "، searchsqlserver.techtarget.com, Retrieved 4-9-2018. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Query Language", www.techopedia.com, Retrieved 4-9-2018. Edited.
6. ↑ Sumit Thakur (11-3-2016), "25 Examples of Popular Database Management Systems (DBMS)"، whatisdbms.com, Retrieved 4-9-2018. Edited.