Що таке бази даних?

Бази даних — це не тільки ключовий елемент у сфері ІТ. Вони є основою для зберігання та організації інформації у різних сферах життя, від бізнесу до науки, від освіти до громадських організацій. У цій статті ми дослідимо, що таке бази даних, розкриємо їхню роль у сучасному світі та зрозуміємо, чому вони є необхідним інструментом для сучасного суспільства.

Що таке база даних (БД)?

База даних — це структурована колекція даних, яка зберігається в електронному форматі та доступна для операцій обробки, пошуку та аналізу. По своїй суті, база даних є цифровим сховищем, що містить інформацію про різні об’єкти, які можуть бути пов’язані між собою. Ці об’єкти можуть бути людьми, місцями, подіями, транзакціями, продуктами та багатьма іншими елементами реального або віртуального світу. Бази даних дозволяють ефективно управляти інформацією, забезпечуючи швидкий доступ до неї, безпеку та цілісність даних.

Де використовуються бази даних?

Бази даних використовуються в різних сферах життя, де потрібно зберігати, організовувати та обробляти великі обсяги інформації. Найпоширенішими сферами застосування баз даних є:

• Бізнес і фінанси. Компанії використовують бази даних для зберігання даних про клієнтів, продукти, транзакції, фінансові операції та інше. Це допомагає їм вести облік, аналізувати тренди та приймати стратегічні рішення
• Освіта. У навчальних закладах бази даних використовуються для зберігання інформації про студентів, викладачів, навчальні програми, оцінки тощо
• Медицина. За допомогою БД, медичні працівники зберігають медичну інформацію про пацієнтів, історії хвороб, відомості про лікарські препарати та інші медичні дані.
• Наука і дослідження. У наукових дослідженнях бази даних використовуються для зберігання даних про експерименти, вимірювання, результати досліджень та іншої інформації, яка допомагає вченим робити висновки та розвивати науку.
• Інтернет-сервіси. Вебсайти та онлайн-платформи не просто використовують бази даних, а ґрунтуються на них для зберігання користувацьких профілів, контенту, коментарів, транзакцій та іншої інформації.

Типи баз даних

Реляційні бази даних

Це, можливо, найбільш відомий тип баз даних. Вони організовані у вигляді таблиць, де кожен рядок відповідає запису, а кожний стовпчик – полю. Реляційні бази даних використовують мову структурованого запиту (SQL) для операцій з даними.

Документо-орієнтовані бази даних

Вони призначені для зберігання, отримання та оновлення документів у форматі JSON, XML тощо. Ці бази даних набули популярності в розробці вебзастосунків та розподілених системах.

Бази даних Ключ-значення

Такі БД працюють на принципі, який використовує просту модель даних “ключ-значення”. У цій моделі кожен запис в базі даних містить ключ, що ідентифікує даний запис, і значення, яке зв’язане з цим ключем. Основна ідея полягає в тому, що дані зберігаються та доступні за допомогою унікального ключа, без структури та залежностей, як у традиційних реляційних базах даних.

Колонкові бази даних

Вони зберігають дані у вигляді стовпців, а не рядків, що робить їх ефективними для операцій з великими об’ємами даних та аналітичних запитів.

Графові бази даних

Графові БД зберігають дані у вигляді графів, де вузлами є об’єкти, а ребрами — зв’язки між ними. Ці бази даних ідеально підходять для моделювання складних взаємозв’язків, таких як соціальні мережі або мережі транспорту.

Самокеровані бази даних

Це нове покоління баз даних, які використовують штучний інтелект та машинне навчання для автоматизації адміністрування, оптимізації продуктивності та підвищення надійності. Вони можуть автоматично налаштовувати себе, виявляти та усувати проблеми, реагувати на зміни в навантаженні та багато іншого.

Хмарні бази даних

Ці бази даних розгортаються та працюють у хмарному середовищі, що дозволяє користувачам зберігати та обробляти свої дані віддалено, без необхідності наявності власної інфраструктури. Вони забезпечують високу доступність, масштабованість та безпеку, а також надають різноманітні сервіси для аналізу та обробки даних.

Що таке мова структурованих запитів (SQL)?

SQL, або Structured Query Language, це мова програмування, яка використовується для взаємодії з базами даних. Це своєрідна “мова” баз даних, яка дозволяє нам створювати, змінювати та керувати даними в них.

Уявіть SQL як набір команд, за допомогою яких ви можете говорити з базою даних. Ви можете використовувати SQL для створення нових таблиць, додавання, оновлення та видалення даних, а також для отримання потрібної інформації.

Наприклад, коли ви хочете отримати список всіх користувачів з бази даних, ви можете скористатися SQL-запитом, який скаже базі даних: “Покажи мені всі записи з таблиці користувачів”.

SQL є основною мовою для роботи з базами даних у різних галузях, від бізнесу до науки, оскільки вона дозволяє легко та ефективно керувати даними, забезпечуючи швидкий та зручний доступ до них.

Що таке система керування базами даних (СКБД)?

Система керування базами даних (СКБД) — це спеціалізоване програмне забезпечення, яке дозволяє створювати, управляти та маніпулювати базами даних. Вона виступає в ролі посередника між користувачами або програмами та фізичним зберіганням даних. Популярні приклади СКБД це MySQL, PostgreSQL, Oracle Database, Microsoft SQL Server та інші.

Основними функціями системи керування базами даних є:

• Створення та визначення баз даних, включаючи таблиці, поля, типи даних та зв’язки між ними
• Зберігання даних на диску або іншому носії та забезпечення швидкого доступу до них
• Маніпулювання даними та різні операції з даними, такі як додавання, оновлення або видалення
• Забезпечення безпеки даних, що включає механізми аутентифікації, авторизації та контролю доступу для захисту конфіденційності та цілісності даних
• СКБД гарантує, що дані зберігаються та обробляються правильно, дотримуючись встановлених правил та обмежень

Переваги та проблеми баз даних

Переваги

• Організація даних. Бази даних дозволяють структурувати інформацію в логічних таблицях, що спрощує доступ до неї та полегшує її організацію
• Вони забезпечують швидкий та ефективний доступ до інформації за допомогою мови запитів SQL
• Бази даних надають механізми для забезпечення цілісності даних, таких як унікальність ключів або обмеження цілісності даних
• Бази даних можуть бути легко масштабовані таким чином, щоб відповідати потребам росту обсягу даних або навантаження
• Вони дозволяють обмежувати доступ до даних за допомогою систем автентифікації та авторизації, що забезпечує захист інформації від несанкціонованого доступу

Проблеми

• Розробка та підтримка баз даних може бути складною через необхідність проєктування структури та розробки складних запитів
• Підтримка баз даних може бути доволі дорогим задоволенням через високі витрати на обладнання та програмне забезпечення, а також на навчання персоналу
• Помилки в проєктуванні або реалізації бази даних можуть призвести до втрати даних або виникнення проблем з безпекою
• При роботі з великими обсягами даних або складними запитами може виникати проблема зі швидкістю доступу до інформації
• Для забезпечення безпеки даних необхідно регулярно робити резервну копію бази даних, що може бути часо- і ресурсозатратним процесом

Чому варто пройти курс про бази даних у Sigma Software University?

1. Наш курс відповідає потребам різних фахівців, від тих, хто програмує, до тих, хто аналізує дані або керує ІТ-проєктами.
2. Ми пропонуємо багато практичних завдань, щоб кожен міг набути реального досвіду у роботі з базами даних.
3. Закінчивши курс БД, ви отримаєте офіційний Сертифікат Sigma Software University, який можна використовувати для заповнення резюме як додаткове підтвердження знань під час пошуку роботи або кар’єрного зростання.
4. Ви матимете можливість навчатися вдома або з будь-якого місця, де є Інтернет, оскільки курс доступний у форматі онлайн.
5. Отримані знання забезпечать плавний перехід між різними СКБД, завдяки розумінню базових процесів та принципів, що будуть охоплені на курсі.

Висновок

Майбутнє баз даних обіцяє набагато більше, ніж просто зберігання та організація інформації. Вони стають серцем та мозком різноманітних інновацій, які міняють наш світ. З розвитком штучного інтелекту, аналізу великих даних та Інтернету речей, бази даних стають ключовим інструментом у розвитку смарттехнологій, медицини, транспорту, енергетики та багатьох інших галузей. Здатність баз даних забезпечувати не лише зручний доступ до інформації, але й відкривати нові можливості для розвитку суспільства та підвищення якості життя людей є одним з ключових аспектів їхнього впливу на світ.