السؤال : ما هي قاعدة البيانات | What is a database
قاعدة البيانات هي معلومات تم إعدادها لسهولة الوصول إليها وإدارتها وتحديثها. تقوم قواعد بيانات الكمبيوتر عادةً بتخزين مجموعات من سجلات البيانات أو الملفات التي تحتوي على معلومات، مثل معاملات المبيعات وبيانات العملاء والبيانات المالية ومعلومات المنتج.
تُستخدم قواعد البيانات لتخزين أي نوع من البيانات وصيانتها والوصول إليها. يقومون بجمع معلومات عن الأشخاص أو الأماكن أو الأشياء. ويتم جمع تلك المعلومات في مكان واحد حتى يمكن ملاحظتها وتحليلها. يمكن اعتبار قواعد البيانات بمثابة مجموعة منظمة من المعلومات.
A database is information that is set up for easy access, management and updating. Computer databases typically store aggregations of data records or files that contain information, such as sales transactions, customer data, financials and product information.
Databases are used for storing, maintaining and accessing any sort of data. They collect information on people, places or things. That information is gathered in one place so that it can be observed and analyzed. Databases can be thought of as an organized collection of information.
السؤال : ما هي قواعد البيانات المستخدمة | What are databases used for
تستخدم الشركات البيانات المخزنة في قواعد البيانات لاتخاذ قرارات عمل مستنيرة تتضمن بعض الطرق التي تستخدم بها المؤسسات قواعد البيانات ما يلي:
- تحسين العمليات التجارية: تقوم الشركات بجمع البيانات حول العمليات التجارية، مثل المبيعات ومعالجة الطلبات وخدمة العملاء. يقومون بتحليل تلك البيانات لتحسين هذه العمليات وتوسيع أعمالهم وزيادة الإيرادات.
- تتبع العملاء : غالبًا ما تقوم قواعد البيانات بتخزين معلومات حول الأشخاص، مثل العملاء أو المستخدمين. على سبيل المثال، تستخدم منصات التواصل الاجتماعي قواعد البيانات لتخزين معلومات المستخدم، مثل الأسماء وعناوين البريد الإلكتروني وسلوك المستخدم. يتم استخدام البيانات للتوصية بالمحتوى للمستخدمين وتحسين تجربة المستخدم.
- تخزين البيانات الشخصية : يمكن أيضًا استخدام قواعد البيانات لتخزين المعلومات الشخصية. على سبيل المثال، يتوفر التخزين السحابي الشخصي للمستخدمين الفرديين لتخزين الوسائط، مثل الصور، في سحابة مُدارة.
Businesses use data stored in databases to make informed business decisions. Some of the ways organizations use databases include the following:
- Improve business processes. Companies collect data about business processes, such sales, order processing and customer service. They analyze that data to improve these processes, expand their business and grow revenue.
- Keep track of customers. Databases often store information about people, such as customers or users. For example, social media platforms use databases to store user information, such as names, email addresses and user behavior. The data is used to recommend content to users and improve the user experience.
- Store personal data. Databases can also be used to store personal information. For example, personal cloud storage is available for individual users to store media, such as photos, in a managed cloud.
السؤال : تاريخ تطور قواعد البيانات | Evolution of databases
تم إنشاء قواعد البيانات لأول مرة في الستينيات. كانت قواعد البيانات المبكرة هذه عبارة عن نماذج شبكية حيث يرتبط كل سجل بالعديد من السجلات الأولية والثانوية. وكانت قواعد البيانات الهرمية أيضًا من بين النماذج المبكرة. لديهم مخططات شجرة مع الدليل الجذري للسجلات المرتبطة بعدة أدلة فرعية.
تم تطوير قواعد البيانات العلائقية في السبعينيات. جاءت قواعد البيانات الموجهة للكائنات بعد ذلك في الثمانينات. اليوم، نستخدم لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) وNoSQL وقواعد البيانات السحابية.
Databases were first created in the 1960s. These early databases were network models where each record is related to many primary and secondary records. Hierarchical databases were also among the early models. They have tree schemas with a root directory of records linked to several subdirectories.
Relational databases were developed in the 1970s. Object-oriented databases came next in the 1980s. Today, we use Structured Query Language (SQL), NoSQL and cloud databases.
السؤال : أنواع قواعد البيانات | Types of databases
هناك أنواع عديدة من قواعد البيانات. ويمكن تصنيفها وفقًا لنوع المحتوى: ببليوغرافي، نص كامل، رقمي وصور. في الحوسبة، غالبًا ما يتم تصنيف قواعد البيانات بناءً على النهج التنظيمي الذي تستخدمه.
تتضمن بعض قواعد البيانات التنظيمية الرئيسية ما يلي:
- العلائقية :
- يحدد هذا النهج الجدولي البيانات بحيث يمكن إعادة تنظيمها والوصول إليها بعدة طرق. تتكون قواعد البيانات العلائقية من الجداول. يتم وضع البيانات في فئات محددة مسبقًا في تلك الجداول. يحتوي كل جدول على أعمدة تحتوي على فئة بيانات واحدة على الأقل، وصفوف تحتوي على مثيل بيانات معين للفئات المحددة في الأعمدة. يتم تنظيم المعلومات الموجودة في قاعدة البيانات العلائقية حول عميل معين في صفوف وأعمدة وجداول. تتم فهرستها لتسهيل البحث باستخدام استعلامات SQL أو NoSQL.
- تستخدم قواعد البيانات العلائقية SQL في واجهات برنامج المستخدم والتطبيق الخاصة بها. يمكن بسهولة إضافة فئة بيانات جديدة إلى قاعدة بيانات علائقية دون الحاجة إلى تغيير التطبيقات الموجودة. يتم استخدام نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) لتخزين البيانات وإدارتها والاستعلام عنها واسترجاعها في قاعدة بيانات علائقية.
- عادةً، يمنح نظام RDBMS المستخدمين القدرة على التحكم في الوصول للقراءة/الكتابة، وتحديد إنشاء التقارير وتحليل الاستخدام. توفر بعض قواعد البيانات التوافق مع الذرية والاتساق والعزل والمتانة، أو ACID، لضمان اتساق البيانات وإكمال المعاملات.
وزعت. تقوم قاعدة البيانات هذه بتخزين السجلات أو الملفات في عدة مواقع فعلية. يتم أيضًا نشر معالجة البيانات وتكرارها عبر أجزاء مختلفة من الشبكة. - يمكن أن تكون قواعد البيانات الموزعة متجانسة، حيث تحتوي جميع المواقع الفعلية على نفس الأجهزة الأساسية وتقوم بتشغيل نفس أنظمة التشغيل وتطبيقات قواعد البيانات. ويمكن أيضا أن تكون غير متجانسة. في هذه الحالات، يمكن أن تختلف الأجهزة ونظام التشغيل وتطبيقات قواعد البيانات في المواقع المختلفة.
2. سحاب :
- تم إنشاء قواعد البيانات هذه في سحابة عامة أو خاصة أو هجينة لبيئة افتراضية. يتم فرض رسوم على المستخدمين بناءً على مقدار مساحة التخزين وعرض النطاق الترددي الذي يستخدمونه. كما أنها تحصل على قابلية التوسع عند الطلب والتوافر العالي. يمكن أن تعمل قواعد البيانات هذه مع التطبيقات المنشورة كبرنامج كخدمة.
- NoSQL. تعتبر قواعد بيانات NoSQL جيدة عند التعامل مع مجموعات كبيرة من البيانات الموزعة. يمكنهم معالجة مشكلات أداء البيانات الضخمة بشكل أفضل من قواعد البيانات العلائقية. كما أنهم يقومون بتحليل مجموعات البيانات الكبيرة غير المنظمة والبيانات الموجودة على الخوادم الافتراضية في السحابة بشكل جيد. يمكن أيضًا تسمية قواعد البيانات هذه بقواعد البيانات غير العلائقية.
3.وجوه المنحى:
- تحتفظ قواعد البيانات هذه بالبيانات التي تم إنشاؤها باستخدام لغات البرمجة الموجهة للكائنات. يركزون على تنظيم الأشياء بدلاً من الإجراءات والبيانات بدلاً من المنطق. على سبيل المثال، قد يكون سجل بيانات الصورة كائن بيانات، وليس قيمة أبجدية رقمية.
4.رسم بياني:
- قواعد البيانات هذه هي نوع من قاعدة بيانات NoSQL. يقومون بتخزين العلاقات وتخطيطها والاستعلام عنها باستخدام مفاهيم من نظرية الرسم البياني. تتكون قواعد بيانات الرسم البياني من العقد والحواف. العقد هي كيانات وتربط العقد.
- غالبًا ما تُستخدم قواعد البيانات هذه لتحليل الترابط. غالبًا ما تُستخدم قواعد بيانات الرسم البياني لتحليل البيانات المتعلقة بالعملاء أثناء تفاعلهم مع الأعمال التجارية على صفحات الويب وفي وسائل التواصل الاجتماعي.
- تستخدم قواعد بيانات الرسم البياني سباركل، وهي لغة برمجة تعريفية وبروتوكول، للتحليلات. يمكن لـ SPARQL إجراء جميع التحليلات التي يمكن لـ SQL تنفيذها، ويمكن استخدامها أيضًا للتحليل الدلالي، أو فحص العلاقات. وهذا يجعلها مفيدة لإجراء التحليلات على مجموعات البيانات التي تحتوي على بيانات منظمة وغير منظمة. يتيح SPARQL للمستخدمين إجراء تحليلات على المعلومات المخزنة في قاعدة بيانات علائقية، بالإضافة إلى علاقات صديق الصديق ونظام ترتيب الصفحات وأقصر مسار.
Types of databases
There are many types of databases. They may be classified according to content type: bibliographic, full text, numeric and images. In computing, databases are often classified based on the organizational approach they use.
Some of the main organizational databases include the following:
Relational. This tabular approach defines data so it can be reorganized and accessed in many ways. Relational databases are comprised of tables. Data is placed into predefined categories in those tables. Each table has columns with at least one data category, and rows that have a certain data instance for the categories which are defined in the columns. Information in a relational database about a specific customer is organized into rows, columns and tables. These are indexed to make it easier to search using SQL or NoSQL queries.
Relational databases use SQL in their user and application program interfaces. A new data category can easily be added to a relational database without having to change the existing applications. A relational database management system (RDBMS) is used to store, manage, query and retrieve data in a relational database.
Typically, the RDBMS gives users the ability to control read/write access, specify report generation and analyze use. Some databases offer atomicity, consistency, isolation and durability, or ACID, compliance to guarantee that data is consistent and that transactions are complete.
Distributed. This database stores records or files in several physical locations. Data processing is also spread out and replicated across different parts of the network.
Distributed databases can be homogeneous, where all physical locations have the same underlying hardware and run the same operating systems and database applications. They can also be heterogeneous. In those cases, the hardware, OS and database applications can be different in the various locations.
Cloud. These databases are built in a public, private or hybrid cloud for a virtualized environment. Users are charged based on how much storage and bandwidth they use. They also get scalability on demand and high availability. These databases can work with applications deployed as software as a service.
NoSQL. NoSQL databases are good when dealing with large collections of distributed data. They can address big data performance issues better than relational databases. They also do well analyzing large unstructured data sets and data on virtual servers in the cloud. These databases can also be called non-relational databases.
Object-oriented. These databases hold data created using object-oriented programming languages. They focus on organizing objects rather than actions and data rather than logic. For instance, an image data record would be a data object, rather than an alphanumeric value.
Graph. These databases are a type of NoSQL database. They store, map and query relationships using concepts from graph theory. Graph databases are made up of nodes and edges. Nodes are entities and connect the nodes.
These databases are often used to analyze interconnections. Graph databases are often used to analyze data about customers as they interact with a business on webpages and in social media.
Graph databases use SPARQL, a declarative programming language and protocol, for analytics. SPARQL can perform all the analytics that SQL can perform, and can also be used for semantic analysis, or the examination of relationships. This makes it useful for performing analytics on data sets that have both structured and unstructured data. SPARQL lets users perform analytics on information stored in a relational database, as well as friend-of-a-friend relationships, PageRank and shortest path.
السؤال : ما هي مكونات قاعدة البيانات | What are the components of a database
على الرغم من أن الأنواع المختلفة لقواعد البيانات تختلف في المخطط وبنية البيانات وأنواع البيانات الأكثر ملاءمة لها، إلا أنها تتكون جميعًا من نفس المكونات الأساسية الخمسة.
- المعدات : هذا هو الجهاز الفعلي الذي يعمل عليه برنامج قاعدة البيانات. تتضمن أجهزة قاعدة البيانات أجهزة الكمبيوتر والخوادم ومحركات الأقراص الثابتة.
- برمجة : يتيح برنامج أو تطبيق قاعدة البيانات للمستخدمين التحكم في قاعدة البيانات. يتم استخدام برنامج نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) لإدارة قواعد البيانات والتحكم فيها.
- بيانات : هذه هي المعلومات الأولية التي تخزنها قاعدة البيانات. يقوم مسؤولو قواعد البيانات بتنظيم البيانات لجعلها ذات معنى أكبر.
- لغة الوصول إلى البيانات هذه هي لغة البرمجة التي تتحكم في قاعدة البيانات. يجب أن تعمل لغة البرمجة ونظام إدارة قواعد البيانات معًا. إحدى لغات قواعد البيانات الأكثر شيوعًا هي SQL.
- إجراءات: تحدد هذه القواعد كيفية عمل قاعدة البيانات وكيفية تعاملها مع البيانات.
While the different types of databases vary in schema, data structure and data types most suited to them, they are all comprised of the same five basic components.
Hardware. This is the physical device that database software runs on. Database hardware includes computers, servers and hard drives.
Software. Database software or application gives users control of the database. Database management system (DBMS) software is used to manage and control databases.
Data. This is the raw information that the database stores. Database administrators organize the data to make it more meaningful.
Data access language. This is the programming language that controls the database. The programming language and the DBMS must work together. One of the most common database languages is SQL.
Procedures. These rules determine how the database works and how it handles the data.
السؤال : ما هي تحديات قاعدة البيانات | What are database challenges
يواجه إنشاء قاعدة البيانات وتشغيلها وصيانتها بعض التحديات الشائعة، مثل ما يلي:
- يعد أمان البيانات مطلوبًا لأن البيانات تمثل أصولًا تجارية قيمة. تتطلب حماية مخازن البيانات وجود موظفين ماهرين في مجال الأمن السيبراني، الأمر الذي قد يكون مكلفًا.
تضمن سلامة البيانات أن تكون البيانات جديرة بالثقة. ليس من السهل دائمًا تحقيق تكامل البيانات لأنه يعني قصر الوصول إلى قواعد البيانات على الأشخاص المؤهلين للتعامل معها فقط. - يتطلب أداء قاعدة البيانات تحديثات وصيانة منتظمة لقاعدة البيانات. بدون الدعم المناسب، يمكن أن تنخفض وظيفة قاعدة البيانات مع تغير التكنولوجيا التي تدعم قاعدة البيانات أو مع تغير البيانات التي تحتوي عليها.
- قد يكون تكامل قاعدة البيانات صعبًا أيضًا. يمكن أن يتضمن دمج مصادر البيانات من أنواع مختلفة من قواعد البيانات والهياكل في قاعدة بيانات واحدة أو في مستودعات البيانات ومستودعات البيانات.
Setting up, operating and maintaining a database has some common challenges, such as the following:
- Data security is required because data is a valuable business asset. Protecting data stores requires skilled cybersecurity staff, which can be costly.
- Data integrity ensures data is trustworthy. It is not always easy to achieve data integrity because it means restricting access to databases to only those qualified to handle it.
- Database performance requires regular database updates and maintenance. Without the proper support, database functionality can decline as the technology supporting the database changes or as the data it contains changes.
- Database integration can also be difficult. It can involve integrating data sources from varying types of databases and structures into a single database or into data lakes and data warehouses.
