مكونات قواعد البيانات

ما هي مكونات قواعد البيانات؟

تتكون قواعد البيانات مما يلي^[١][٢]:

1. المعدّات، وتشمل مجموعة من الأجهزة الالكترونية المادية مثل أجهزة I/O، أدوات التخزين وغيرها، وهي تمنح واجهة للمستخدم تربطه بين الكمبيوتر وأنظمة العالم الحقيقي.
2. البرمجيات، وهي مجموعة من البرامج المستخدمة للتحكم وإدارة قاعدة البيانات بكاملها، وتتضمن أيضًا برنامج إدارة نظام قاعدة البيانات، إضافةً إلى نظم التشغيل، وبرنامج الشبكة المُستخدم في مشاركة البيانات بين المستخدمين، وبرامج التطبيقات.
3. البيانات، وتتضمن مجموعة نظام إدارة البيانات، والمتاجر، وعمليات المعالجة، وبيانات الدخول، إذ تحتوي على البيانات التشغيلية أو الفعلية.
4. الإجراءات، وهي عبارة عن التعليمات والقوانين حول كيفية استخدام نظام إدارة قواعد البيانات، وتصميم وتفعيل قواعد البيانات، علاوةً على استخدام إجراءات موثقة لإرشاد المستخدمين حيال كيفية تفعيلها وإدارتها.
5. لغة الوصول إلى قاعدة البيانات، تثستخدم للدخول إلى البيانات من وإلى قاعدة البيانات، كما تُستخدم في إدخال بيانات جديدة وتحديث الموجود مُسبقًا منها، فضلًا على استعادة البيانات من قواعد البيانات.

نشأة قواعد البيانات

بدأ الإنسان بتخزين المعلومات منذ وقتٍ قديمٍ جدًا، وفي العصور القديمة طُورت أنظمة قواعد بيانات دقيقة من قبل المكاتب الحكومية، والمكتبات، والمستشفيات والمنظمات التجارية، كما أنَّ بعض مبادئ تلك الأنظمة ما تزال تُستخدم حتى يومنا هذا.

وفي العقد 1960م من القرن الماضي بدأ العمل بقاعدة بيانات محوسبة، عندما أصبح بإمكان بعض المنظمات التجارية استخدام الحواسيب مرتفعة القيمة المادية، وكان هناك نوعان شائعان من نماذج البيانات الشائعة؛ الأول هو نموذج شبكة ويسمى (CODASYL) والآخر نموذج هرمي يسمى (IMS)، وأحد أنظمة قواعد البيانات الذي حقق أرباحًا مادية هو نظام (SABRE) الذي استُخدم من قبل (IBM) لمساعدة خطوط الطيران الأمريكية في إدارة بيانات الحجوزات^[٣].

خصائص قواعد البيانات

فيما يلي بيان لخصائص قواعد البيانات^[٤]:

1. تعد البيانات غير قابلة للتجزئة، إذ يجب تنفيذ أو إبطال المعاملات، وفي حال فشل جزء من المعاملة فإنَّها بأكملها تفشل.
2. أي تغيير في قيم قاعدة البيانات يترافق ويتطابق مع أي تغييرات خاصة بقيم أخرى.
3. تضمن المعاملات في قاعدة البيانات أنَّ المعاملة المنفَّذة غير قابلة للتغيير أو التأثر بمعاملة أخرى، بمعنى آخر؛ التعديلات أو التحديثات المُجراة على معاملة محدَّدة لا تظهر أو تُغير من قبل معاملة أخرى.
4. تحافظ قواعد البيانات منذ اللحظة التي تُجرى فيها المعاملة على تلك الحالة حتى في حالات الفشل، كانقطاع التيار الكهربائي أو انهيار قاعدة البيانات.

أنواع قواعد البيانات

تنقسم أنواع قواعد البيانات إلى ما يأتي^[٥]:

1. قواعد البيانات المركزية: في هذا النوع من قواعد البيانات يتم تخزين البيانات في نظام قواعد بيانات مركزي، إذ إنَّ دخول العملاء أو المستخدمين إلى البيانات المخزنة من مواقع مختلفة يُعدُّ أمرًا مطمئنًا بالنسبة لهم.
2. قواعد البيانات الموزَّعة (اللامركزية): بخلاف النوع السابق من قواعد البيانات، فإنَّ البيانات في هذا النوع تتوزع ضمن عدَّة أنظمة تابعة للمنظمة، إذ تُربط تلك الأنظمة مع بعضها البعض من خلال خطوط اتصال، الأمر الذي يُسهِّل عملية الولوج إلى البيانات بسهولة من الطرف الثاني من المستخدمين.
3. قواعد البيانات الترابطية: قاعدة البيانات هذه تعتمد على نموذج بيانات ارتباطي، إذ تُخزَّن البيانات فيه على شكل صفوف وأعمدة لتشكِّل معًا الجدول (العلاقة الارتباطية)، ومن الجدير بالذكر أنَّ هذا النوع من قواعد البيانات يستخدم للتخزين والتعديل والحفاظ على البيانات.
4. قواعد البيانات الخالية من SQL: هذه القواعد هي تلك المُستخدمة في تخزين نطاق كبير من البيانات، وتختلف عن القواعد الترابطية لأنَّها لا تخزِّن البيانات في جداول فقط، بل بعدَّة طرق مختلفة.
5. قواعد بيانات السحابية: هو نوع قواعد البيانات حيث تُخزَّن فيه البيانات في بيئة افتراضية وتُعالج عبر منصة الحوسبة السحابية، وتزوِّد المستخدمين بخدمات محوسبة سحابية متعددة للتمكن من دخول قواعد البيانات، وهناك عدد هائل من منصات الكلاود، إلا أنَّ الأنواع الأفضل هي خدمات أمازون الشبكية، ومايكروسوفت أزور (Microsoft Azure)، و كاماتيرا (Kamatera).
6. قواعد البيانات الكائنية: في هذا النوع من قواعد البيانات يُستخدم نموذج بيانات مبني على الموضوع لتخزين البيانات في الأنظمة، إذ تظهر البيانات وتُخزَّن على هيئة كائنات مشابهة لتلك المُستخدمة في لغة البرمجة الكائنية.
7. قواعد البيانات الهرمية: يُعدُّ مبدأ التسلسل الهرمي في أداء المهام في هذه القاعدة ركيزة أساسية، إذ يتم التدرُّج بدءًا من الجذر باتجاه الفروع والأقسام، ويكون غالبًا تصاعديًا أو تنازليًا.
8. قواعد البيانات الشبكية: تزامن ظهور هذا النوع من القواعد مع القواعد الهرمية، إلا أنه يوجد اختلاف في هذا النوع؛ إذ إن طريقة عرض البيانات هنا يكون على شكل عُقد مربوطة عبر خطوط للوصل بينها.
9. قواعد البيانات الشخصية: إنَّ عملية جمع البيانات وتخزينها على نظام المستخدم الشخصي يسمى بقواعد البيانات الشخصية، إذ صُمِّمت هذه القواعد لمُستخدم منفرد.
10. قواعد البيانات التشغيلية (التنفيذية): هذا النوع من قواعد البيانات مخصص لإنشاء وتحديث قواعد البيانات في الوقت الفعلي، وصُمِّمت بشكل رئيسي لتنفيذ عمليات معالجة البيانات اليومية في جهات العمل المختلفة.

ما هو نظام إدارة قواعد البيانات؟

هو عبارة عن برنامج يُستخدم في إدارة قواعد البيانات، إذ يتلقى البرنامج التعليمات من مدير قاعدة البيانات وبناءً عليها يُرشد النظام لإجراء التغييرات المُصاحبة أو المطلوبة، وتُستخدم تلك التعليمات عادةً في تحميل واسترداد، أو تعديل البيانات الموجودة في النظام.

تتطلب قواعد البيانات برنامج قواعد بيانات شامل يُعرف باسم نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS)، إذ يعمل هذا البرنامج كواجهة بين قاعدة البيانات والطرف الثاني من المستخدمين، الأمر الذي يُمكِّن المستخدمين من استعادة وتحديث وإدارة عملية تنظيم المعلومات، كما أنَّه يُسهِّل النظرة الشاملة حول قاعدة البيانات ويتحكم بها، بالتالي تمكين عدَّة مدراء من تنفيذ عمليات المعالجة كالمراقبة، والضبط، وعمل نسخ احتياطية واسترداد البيانات^[١].

من أكثر مستخدمي قواعد البيانات؟

فيما يلي أبرز مستخدمي قواعد البيانات^[٦]:

• مسؤولو إدارة قواعد البيانات.
• محللو الأنظمة.
• مصممو قواعد البيانات.
• مبرمجو التطبيقات.

إليكِ نصائح لإنشاء قاعدة بيانات ممتازة

فيما يأتي نصائح لإنشاء قاعدة بيانات ممتازة^[٧]:

• استخدمي العدد المناسب من الجداول.
• تجنبي تكرار البيانات.
• تجنبي البيانات أو المعلومات الزائدة أو المُسهب فيها.
• استخدمي مصطلحات للتسمية.
• تجنبي ترك بعض الخانات فارغة أو خالية من البيانات.
• تجنبي استخدام الرموز السرية.
• استخدمي القيود بحكمة وذكاء.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} Vaishnavi M R (25/11/2020), "What is a Database? Definition, Types and Components", edureka, Retrieved 7/4/2021. Edited.
2. ↑ "Components of a Database Management System", dataentryoutsourced, 2/7/2013, Retrieved 8/4/2021. Edited.
3. ↑ "A Timeline of Database History", quickbase, Retrieved 7/4/2021. Edited.
4. ↑ "Properties Of A Database", chegg, Retrieved 6/4/2021. Edited.
5. ↑ "Types of Databases", javatpoint, Retrieved 6/4/2021. Edited.
6. ↑ "Different types of Database Users", geeksforgeeks, 4/5/2020, Retrieved 6/4/2021. Edited.
7. ↑ Doug Lowe, "Exploring Database Design Tips", dummies, Retrieved 6/4/2021. Edited.