آشنایی با 4 نوع پایگاه داده (توضیح درباره هر کدام )

پایگاه داده یا دیتابیس مجموعه‌ای سازمان‌یافته از داده‌های ساختاریافته است که معمولاً به‌صورت الکترونیکی در یک سیستم کامپیوتری ذخیره می‌شود. پایگاه داده با استفاده از یک سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) کنترل می‌شود که امکان دسترسی، تغییر و تحلیل داده‌ها را برای کاربران فراهم می‌کند. پایگاه داده‌ها برای ذخیره و مدیریت اطلاعات در حوزه‌های مختلف مانند بانکداری، تجارت الکترونیک، آموزش، پزشکی و غیره کاربرد دارند.

انواع پایگاه داده

انواع پایگاه داده یا دیتابیس، مجموعه‌هایی از داده‌ها هستند که بر اساس ساختار و روش ذخیره‌سازی متفاوتی دارند. برخی از انواع پایگاه داده عبارتند از:

1.پایگاه داده رابطه‌ای (Relational database): این نوع پایگاه داده داده‌ها را در جدول‌هایی با ستون‌ها و سطر‌های مشخص ذخیره می‌کند. هر جدول یک نام منحصر به فرد دارد و می‌توان با استفاده از کلید‌های خارجی، روابط بین جدول‌ها را تعریف کرد. برای دسترسی و پرسمان به این نوع پایگاه داده، از زبان SQL استفاده می‌شود. Oracle، MySQL، Microsoft SQLServer و PostgreSQL از جمله معروف‌ترین پایگاه‌های داده رابطه‌ای هستند. منبع

2.پایگاه داده NoSQL (Not only SQL): این نوع پایگاه داده بر خلاف پایگاه داده رابطه‌ای، از ساختار جدولی استفاده نمی‌کند و به جای آن، از مدل‌های دیگری مانند سند، کلید-مقدار، گراف و ستون خانوادگی برای ذخیره و بازیابی داده‌ها استفاده می‌کند. این نوع پایگاه داده مناسب برای کار با حجم بالای داده‌ها و ساختار پویای آن‌ها است. MongoDB، Redis، Neo4j و Cassandra از جمله معروف‌ترین پایگاه‌ های داده NoSQL هستند.

3.پایگاه داده شی گرا: یک پایگاه داده شی گرا یک سامانه مدیریت پایگاه داده است که در آن اطلاعات در قالب اشیاء نمایش می‌یابند، که مشابه همان شیءهایی است که در برنامه‌نویسی شیءگرا استفاده می‌شوند. پایگاه داده‌های شی گرا از اوایل دهه ۱۹۸۰ مطرح شدند و برای برنامه‌نویسی شیءگرا طراحی شده‌اند. پایگاه داده‌های شی گرا ویژگی‌های مختلفی دارند، مانند ارث بری، کپسوله سازی، چند ریختی و پشتیبانی از توابع و رویدادها.

4.پایگاه داده توزیع شده (Distributed database): این نوع پایگاه داده از دو یا چند پایگاه داده که در کامپیوترهای مختلف قرار دارند تشکیل شده که معمولاً در برنامه‌ها، به‌عنوان یک پایگاه داده واحد ظاهر می‌شوند. این نوع پایگاه داده مزایایی مانند افزایش کارایی، قابلیت اطمینان، مقیاس‌پذیری و کاهش هزینه را دارد. برخی از مشکلات این نوع پایگاه داده عبارتند از: پیچیدگی مدیریت، ناسازگاری سخت‌افزار و نرم‌افزار، تضمین امنیت و حفظ هماهنگی.

• سایر انواع پایگاه داده: علاوه بر انواع فوق، پایگاه داده‌های دیگری نیز وجود دارند که برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند. برخی از آن‌ها عبارتند از:
• پایگاه داده سلسله مراتبی (Hierarchical database): در این نوع پایگاه داده، داده‌ها به صورت سلسله مراتبی درختی ذخیره می‌شوند که در آن هر راس (node) می‌تواند چندین فرزند (child) و تنها یک والد (parent) داشته باشد. IBM Information Management System (IMS) و Windows Registry از جمله مثال‌های این نوع پایگاه داد ه هستند.
• یک پایگاه داده ای شبکه ای یک نوع پایگاه داده است که در آن رکوردها می‌توانند به بیش از یک روش با هم ارتباط پیدا کنند. هر رکورد می‌تواند به بیش از یک رکورد دیگر اشاره کند و متقابلا نیز به وسیله بیش از یک رکورد به آن اشاره شود. در نتیجه، در پایگاه داده ای شبکه ای، بین هر دو رکورد بیش از یک مسیر وجود دارد. پایگاه داده ای شبکه ای شباهت زیادی به مدل سلسله مراتبی دارد، با این تفاوت که در مدل سلسله مراتبی هر رکورد فقط یک رکورد والد و چندین رکورد فرزند دارد، در حالی که در مدل شبکه ای هر رکورد ممکن است چندین رکورد والد و فرزند داشته باشد. پایگاه داده ای شبکه ای در دهه ۱۹۶۰ توسط کمپانی CODASYL توسعه یافت و برای ساماندهی داده‌های ساختارمند و پیچیده استفاده می‌شود.
• پایگاه داده خط لول زمانی یا Time Series Database (TSDB) یک نوع پایگاه داده است که برای ذخیره، پردازش و بازیابی داده‌هایی که به صورت مرتبط با زمان هستند، طراحی شده است. این نوع داده‌ها معمولاً از سنسورها، دستگاه‌های اندازه‌گیری، سیستم‌های مانیتورینگ و سایر منابعی که به صورت پیوسته و با فواصل زمانی مشخص داده تولید می‌کنند، جمع‌آوری می‌شوند. برخی از مثال‌های کاربردهای پایگاه داده خط لول زمانی عبارتند از: نظارت بر عملکرد سرور و شبکه، تحلیل رفتار کاربران در وبسایت‌ها، پیش‌بینی قیمت بازار، تحلیل روند سلامت بیماران و غیره.

رفرنس

پایگاه داده خط لول زمانی

پایگاه داده خط لول زمانی از چندین ویژگی منحصر به فرد برخوردار است که آن را از سایر انواع پایگاه داده متمایز می‌کند. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:

• حجم بالای داده: پایگاه داده خط لول زمانی باید قادر باشد تا هر روز ترابایت‌ها یا حتی پتابایت‌ها داده را دریافت، ذخیره و پردازش کند.
• نوسان بالای داده: پایگاه داده خط لول زمانی باید قادر باشد تا با تغییرات ناگهانی و شدید در فرکانس یا حجم داده‌های ورودی کنار بیاید.
• نامتقارن بودن دسترسی: پایگاه داده خط لول زمانی باید قادر باشد تا به صورت همزمان به داده‌های جدید و قدیمی دسترسی پیدا کند، اما با در نظر گرفتن این نکته که داده‌های جدید معمولاً مورد توجه بیشتر و با سرعت بالاتر هستند.
• نقص یا خطای داده: پایگاه داده خط لول زمانی باید قادر باشد تا با وجود نقص یا خطای احتمالی در منابع تولید کننده داده، همچنان عملکرد مناسب را ارائه دهد.
• تحلیل پویای داده: پایگاه داده خط لول زمانی باید قادر باشد تا انواع مختلفی از پرس و جوها را بر روی داده‌ها اجرا کند، از جمله پرس و جوهای تجمیعی، تحلیلی، آماری، همبستگی، پیش‌بینی و غیره.