پایگاه داده SQL چیست؟

پایگاه داده SQL چیست؟

پایگاه داده SQL مجموعه‌ای از داده‌هاست که به صورت جدول‌هایی با سطرها و ستون‌ها نمایش داده می‌شود. داده‌ها مشابه یک صفحه گسترده ذخیره می‌شوند، با ستون‌هایی که نشان‌دهنده ویژگی‌های داده و سطرهایی که نشان‌دهنده موجودیت یا شیء موردنظر داده‌ها هستند. اکثر پایگاه‌های داده SQL از زبان پرس‌وجوی ساختاریافته (SQL) برای تعامل کاربر با داده‌ها استفاده می‌کنند—از این رو نام آن‌ها. این‌ها پایگاه‌های داده رابطه‌ای هستند زیرا می‌توانید روابط داده‌ای بین جدول‌ها را ذخیره کنید. به عنوان مثال، یک جدول محصولات شامل ستون‌هایی مانند نام محصول، نوع، هزینه و غیره است و یک سطر شامل مقادیر مربوط به محصولات فردی است. یک جدول مشتریان شامل ستون‌هایی با نام مشتریان و جزئیات تماس آن‌هاست. می‌توانید جدول سومی ایجاد کنید که داده‌های مشتریان را با محصولاتی که خریداری کرده‌اند مرتبط کند.

مزایای پایگاه‌های داده SQL چیست؟

پایگاه‌های داده SQL به دلیل منطقی و شهودی بودن در پیاده‌سازی و کار با آن‌ها، در صنایع مختلف به طور گسترده استفاده می‌شوند.

مدیریت کارآمد داده‌ها

پایگاه‌های داده SQL شِمای (طرح‌واره) مشخصی و جدول‌های رابطه‌ای ارائه می‌دهند که به شما امکان می‌دهند داده‌ها را به صورت قابل پیش‌بینی سازماندهی کنید. محدودیت‌ها قوانینی را بر داده‌های واردشده اعمال می‌کنند که منجر به بازیابی دقیق داده‌ها می‌شود. مجموعه‌ای از چهار ویژگی—اتمی بودن، سازگاری، انزوا و دوام (ACID)—یکپارچگی داده‌ها را تضمین می‌کنند:

• اتمی بودن تضمین می‌کند که تمام بخش‌های یک دنباله عملیاتی (تراکنش) یا کاملاً انجام شوند یا اصلاً انجام نشوند.
• سازگاری اطمینان می‌دهد که تراکنش‌ها پایگاه داده را از یک حالت معتبر به حالت معتبر دیگری منتقل می‌کنند.
• انزوا مانع از تداخل تراکنش‌ها با یکدیگر می‌شود.
• دوام تضمین می‌کند که پس از تعهد یک تراکنش، حتی در صورت خرابی سیستم، به طور دائم ذخیره می‌شود.

شما می‌توانید اطمینان حاصل کنید که تمام عملیات متوالی پایگاه داده با موفقیت انجام می‌شوند یا در صورت بروز خطا به حالت قبل بازمی‌گردند.

عملکرد بالا

پایگاه‌های داده SQL می‌توانند حجم زیادی از داده‌ها را مدیریت کنند و برای پاسخگویی به نیازهای کسب‌وکار مقیاس‌پذیر هستند. آن‌ها تکنیک‌های مختلف ایندکس‌گذاری و بهینه‌سازی را ارائه می‌دهند تا عملکرد پرس‌وجوها حتی با افزایش حجم داده‌ها سریع باقی بماند. ویژگی‌هایی مانند تکثیر، خوشه‌بندی و مکانیزم‌های بازیابی در صورت خرابی، دسترسی‌پذیری بالا را تضمین می‌کنند. این ویژگی‌ها به حفظ زمان فعالیت پایگاه داده و محافظت در برابر از دست رفتن داده‌ها در هنگام قطعی‌های غیرمنتظره کمک می‌کنند.

سهولت استفاده

SQL یک زبان استاندارد است که در سیستم‌های مختلف پایگاه داده با تغییرات اندک استفاده می‌شود. این امکان مهاجرت آسان بین سیستم‌های مبتنی بر SQL را فراهم می‌کند. پایگاه‌های داده SQL همچنین با ابزارهای مختلف داده، از جمله پلتفرم‌های هوش تجاری (BI)، نرم‌افزارهای تحلیلی و ابزارهای گزارش‌دهی سازگار هستند. می‌توانید به منابع گسترده، ابزارها و پشتیبانی از جامعه‌ای وسیع و فعال دسترسی پیدا کنید.

پایگاه داده SQL چگونه کار می‌کند؟

پایگاه داده SQL یا پایگاه داده رابطه‌ای با یک موتور ذخیره‌سازی زیرساختی کار می‌کند. موتور ذخیره‌سازی مسئول ذخیره‌سازی فیزیکی داده‌ها روی دیسک است. پایگاه‌های داده SQL مختلف از موتورهای ذخیره‌سازی متفاوتی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، MySQL از InnoDB و MyISAM استفاده می‌کند. موتور ذخیره‌سازی مدل ذهنی داده‌های شما را انتزاعی می‌کند تا بتوانید با داده‌ها کار کنید بدون نگرانی در مورد ذخیره‌سازی فیزیکی آن‌ها. انتخاب موتور ذخیره‌سازی بر عملکرد، مدیریت تراکنش‌ها و سایر ویژگی‌های پایگاه داده تأثیر می‌گذارد.

شِما

شِما ساختار پایگاه داده را تعریف می‌کند، از جمله جدول‌ها، روابط آن‌ها و محدودیت‌ها. این به عنوان یک طرح کلی برای نحوه ذخیره و سازماندهی داده‌ها عمل می‌کند. جدول در پایگاه داده SQL از سطرها (رکوردها) و ستون‌ها (فیلدها) تشکیل شده است. هر ستون دارای نوع داده خاصی (مانند عدد صحیح، متن، تاریخ) است و اطلاعات خاصی را ذخیره می‌کند. هر سطر یک رکورد واحد را نشان می‌دهد.

زبان SQL

SQL زبان پرس‌وجوی ساختاریافته‌ای است که برای تعامل با تمام سیستم‌های مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای استفاده می‌شود. دستوراتی مانند select، insert، update و delete برای مدیریت داده‌ها در جدول‌ها استفاده می‌شوند. دستوراتی مانند create، alter و drop ساختار پایگاه داده را تعریف یا اصلاح می‌کنند.

سایر مکانیزم‌ها

موتور ذخیره‌سازی از مکانیزم‌های مختلفی برای بهینه‌سازی عملکرد پایگاه داده استفاده می‌کند. به عنوان مثال، ایندکس‌ها جدول‌های جستجوی ویژه‌ای هستند که موتور ذخیره‌سازی برای تسریع در بازیابی داده‌ها استفاده می‌کند. ایندکس روی یک ستون یا مجموعه‌ای از ستون‌ها ایجاد می‌شود و به یافتن سریع داده‌ها بدون جستجو در هر سطر جدول کمک می‌کند.

نمونه‌هایی از فناوری‌های پایگاه داده SQL چیست؟ سیستم‌های مختلف پایگاه داده رابطه‌ای، پایگاه داده SQL را پیاده‌سازی می‌کنند. در زیر چند نمونه آورده شده است، اما این فهرست جامع نیست.

MySQL

MySQL معمولاً در برنامه‌های وب، به‌ویژه به عنوان بخشی از پشته LAMP (لینوکس، آپاچی، MySQL و PHP) استفاده می‌شود. این پایگاه داده امکاناتی مانند تکثیر، پارتیشن‌بندی و موتورهای ذخیره‌سازی مختلف را برای بهینه‌سازی بارهای کاری ارائه می‌دهد.

PostgreSQL

PostgreSQL یک سیستم پایگاه داده رابطه‌ای-شیء‌ای منبع‌باز است که زبان SQL را با ویژگی‌های اضافی، از جمله پشتیبانی از JSON، XML و انواع داده‌های سفارشی گسترش می‌دهد. این پایگاه داده اغلب در برنامه‌هایی که نیاز به مدیریت داده‌های بزرگ‌مقیاس دارند استفاده می‌شود. PostgreSQL از ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند جستجوی تمام‌متن، ایندکس‌گذاری و یکپارچگی تراکنشی پشتیبانی می‌کند.

MariaDB

MariaDB یک شاخه از MySQL است که توسط توسعه‌دهندگان اصلی پس از خرید MySQL توسط اوراکل ایجاد شد. این پایگاه داده بهبودهایی از جمله موتورهای ذخیره‌سازی جدید و ویژگی‌های اضافی مانند پشتیبانی از JSON، ستون‌های پویا و مجموعه‌سازی رشته‌ها را معرفی کرده است. MariaDB به دلیل پایداری و مقیاس‌پذیری در برنامه‌های سطح سازمانی استفاده می‌شود.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای است که توسط مایکروسافت توسعه یافته است. این پایگاه داده پردازش در حافظه، تحلیل‌های پیشرفته و دسترسی‌پذیری بالا را از طریق گروه‌های دسترسی‌پذیری Always On ارائه می‌دهد.

Oracle Database

پایگاه داده اوراکل یک سیستم مدیریت پایگاه داده چندمدلی است که توسط شرکت اوراکل توسعه یافته است. این پایگاه داده به دلیل مقیاس‌پذیری، عملکرد و ویژگی‌های امنیتی شناخته شده است. اوراکل از مدل‌های داده‌ای متعددی از جمله رابطه‌ای، سند، گراف و کلید-مقدار پشتیبانی می‌کند. این پایگاه داده ویژگی‌هایی مانند خوشه‌های کاربردی واقعی (RAC)، مدیریت ذخیره‌سازی خودکار (ASM) و گزینه‌های امنیتی داده را ارائه می‌دهد.

IBM Db2

IBM Db2 به دلیل عملکرد بالا، قابلیت‌های تحلیلی پیشرفته و پشتیبانی از برنامه‌های سازمانی بزرگ‌مقیاس شناخته شده است. این پایگاه داده پردازش در حافظه، یکپارچه‌سازی هوش مصنوعی و گزینه‌های امنیتی پیشرفته را ارائه می‌دهد.

تفاوت بین پایگاه داده NoSQL و SQL چیست؟

پایگاه‌های داده NoSQL بدون شِما هستند و ساختار جدولی سخت‌گیرانه‌ای که پایگاه داده SQL پیاده‌سازی می‌کند را دنبال نمی‌کنند. داده‌ها معمولاً به صورت جفت‌های کلید-مقدار در اسناد ذخیره می‌شوند. این پایگاه‌ها برای داده‌های بدون ساختار مانند پست‌های رسانه‌های اجتماعی، ایمیل‌ها و غیره که ذخیره‌سازی آن‌ها به صورت جدول ناکارآمد است، مناسب‌تر هستند. پایگاه داده SQL رابطه‌ای است، اما پایگاه داده NoSQL یک سیستم مدیریت پایگاه داده غیررابطه‌ای است.

مقیاس‌پذیری

پایگاه‌های داده NoSQL برای محاسبات توزیع‌شده طراحی شده‌اند. می‌توانید با افزودن سرورها یا گره‌های بیشتر، بار را در چندین ماشین توزیع کنید. پایگاه داده SQL مدرن نیز امکان انجام همین کار را می‌دهد، اما اغلب با کاهش عملکرد همراه است.

انعطاف‌پذیری

پایگاه‌های داده SQL نیاز به شِماهای از پیش تعریف‌شده دارند، به این معنی که ساختار داده باید از قبل مشخص باشد و تغییرات در شِما می‌تواند پیچیده باشد. در مقابل، پایگاه‌های داده NoSQL امکان ساختارهای داده‌ای پویا و در حال تحول را فراهم می‌کنند که آن‌ها را برای برنامه‌هایی با نیازهای داده‌ای متغیر یا غیرقابل پیش‌بینی مناسب می‌سازد. آن‌ها همچنین از زبان‌های پرس‌وجوی انعطاف‌پذیرتری استفاده می‌کنند که برای مدل‌های داده‌ای خاص خود سفارشی شده‌اند. با این حال، اکثر آن‌ها تا حدی با SQL سازگار هستند.

سازگاری

پایگاه‌های داده SQL اولویت را به سازگاری و قابلیت اطمینان داده‌ها می‌دهند. بسته به مورد استفاده، پایگاه‌های داده NoSQL ممکن است مقداری از سازگاری را به نفع دسترسی‌پذیری بالاتر و تحمل تقسیم‌بندی قربانی کنند.

موارد استفاده

پایگاه‌های داده SQL برای برنامه‌هایی که نیاز به پرس‌وجوهای پیچیده SQL، تراکنش‌ها و داده‌های ساختاریافته دارند، مانند سیستم‌های مالی و برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP) مناسب هستند. در مقابل، پایگاه‌های داده NoSQL در سناریوهایی که شامل حجم زیادی از داده‌های بدون ساختار یا نیمه‌ساختاریافته، نیازهای مقیاس‌پذیری بالا و توسعه سریع هستند، برتری دارند.