طراحی وب سایت, طراحی سایت, طراحی پرتال, طراحی وب, پرنیان وب

  • پرنیان وب : طراحی وب سایت , طراحی وب سایت داینامیک , طراحی وب سایت شرکتی , طراحی وب سایت شخصی , طراحی سایت , طراحی وب , طراحی پرتال

  • پرنیان وب : طراحی پرتال , بهینه سازی سایت و سئو , طراحی پورتال , طراحی پرتال شرکتی , طراحی پرتال سازمانی , افزایش رنکینگ وب سایت , طراحی وب سایت



پایگاه داده , دیتابیس , بانک اطلاعاتی , Database

دیتابیس - پرنیان وبپایگاه داده ها یا بانک اطلاعاتی (Database) به مجموعه ای از اطلاعات با ساختار منظم و سامانمند گفته می شود. این پایگاه های اطلاعاتی معمولا در قالبی که برای دستگاه ها و رایانه ها قابل خواندن و قابل دسترسی باشند ذخیره می شوند. البته چنین شیوه ذخیره سازی اطلاعات تنها روش موجود نیست و شیوه های دیگری مانند ذخیره سازی ساده در پرونده ها نیز استفاده می گردد. مسئله ای که ذخیره سازی داده ها در پایگاه داده (دیتابیس) را موثر می سازد وجود یک ساختار مفهومی است برای ذخیره سازی و روابط بین داده ها است.

پایگاه داده در اصل مجموعه ای سازمان یافته از اطلاعات است.این واژه از دانش رایانه سرچشمه می گیرد ،اما کاربر وسیع و عمومی نیز دارد، این وسعت به اندازه ای است که مرکز اروپایی پایگاه داده که تعاریف خردمندانه ای برای پایگاه داده ایجاد می کند، شامل تعاریف غیر الکترونیکی برای پایگاه داده می باشد. در این نوشتار به کاربرد های تکنیکی برای این اصطلاح محدود می شود.

یک تعریف ممکن این است که پایگاه داده مجموعه ای از رکورد های ذخیره شده در رایانه با یک روش سیستماتیک (اصولی) مثل یک برنامه رایانه ای است که می تواند به سوالات کاربر پاسخ دهد. برای ذخیره و بازیابی بهتر، هر رکورد معمولا به صورت مجموعه ای از اجزای داده ای یا رویداد ها سازماندهی می گردد. بخش های بازیابی شده در هر پرسش به اطلاعاتی تبدیل می شود که برای اتخاذ یک تصمیم کاربرد دارد. برنامه رایانه ای که برای مدیریت و پرسش و پاسخ بین پایگاه های داده ای استفاده میشود را مدیر سیستم پایگاه داده ای یا به اختصار DBMS می نامیم. خصوصیات و طراحی سیستم های پایگاه داده ای در علم اطلاعات مطالعه می شود.

مفهوم اصلی پایگاه داده این است که پایگاه داده مجموعه ای از رکورد ها یا تکه هایی از یک شناخت است. نوعا در یک پایگاه داده توصیف ساخت یافته ای برای موجودیت های نگه داری شده در پایگاه داده وجود دارد : این توصیف با یک الگو یا مدل شناخته می شود. مدل توصیفی، اشیا پایگاه های داده و ارتباط بین آنها را نشان می دهد. روش های متفاوتی برای سازماندهی این مدل ها وجود دارد که به آنها مدل های پایگاه داده گوییم. پرکاربرد ترین مدلی که امروزه بسیار استفاده می شود، مدل رابطه ای است که به طور عام به صورت زیر تعریف می شود: نمایش تمام اطلاعاتی که به فرم جداول مرتبط که هریک از سطر ها و ستونها تشکیل شده است. در این مدل وابستگی ها به کمک مقادیر مشترک در بیش از یک جدول نشان داده می شود. مدل های دیگری مثل مدل سلسله مراتب و مدل شبکه ای به طور صریح تری ارتباط ها را نشان می دهند.

در مباحث تخصصی تر اصطلاح پایگاه داده (دیتابیس) یا پایگاه داده به صورت مجموعه ای از رکورد های مرتبط با هم تعریف می شود. بسیاری از حرفه ای ها مجموعه ای از داده هایی با خصوصیات یکسان به منظور ایجاد یک پایگاه داده ای یکتا استفاده می کنند. معمولا DBMS ها بر اساس مدل هایی که استفاده می کنند تقسیم بندی می شوند: ارتباطی،شی گرا، شبکه ای و امثال آن. مدل های داده ای به تعیین زبانهای دسترسی به پایگاه های داده علاقه مند هستند. بخش قابل توجهی از مهندسی DBMS مستقل از مدل های می باشد و به فاکتور هایی همچون اجرا، همزمانی،جامعیت و بازیافت از خطاهای سخت افزاری وابسطه است.در این سطح تفاوت های بسیاری بین محصولات وجود دارد.

حال موارد زیر را به صورت خلاصه شرح میدهیم :

  • 1. تاریخچه پایگاه داده
  • 2. انواع پایگاه داده (دیتابیس)
  • 3. مدل های پایگاه داده
  • 3-1. مدل تخت
  • 3-2. مدل شبکه ای (Network)
  • 3-3. مدل رابطه ای
  • 3-4. پایگاه داده های چند بعدی
  • 3-5. پایگاه داده های شیء
  • 4. ویژگی های سیستم مدیریت پایگاه داده ها
  • 5. فهرست سیستم های متداول مدیریت پایگاه داده (دیتابیس)

1. تاریخچه پایگاه داده :

اولین کاربردهای اصطلاح پایگاه داده به June 1963 باز می گردد، یعنی زمانی که شرکت System Development Corporation مسئولیت اجرایی یک طرح به نام "توسعه و مدیریت محاسباتی یک پایگاه داده ای مرکزی" را بر عهده گرفت. پایگاه داده به عنوان یک واژه واحد در اوایل دهه 70 در اروپا و در اواخر دهه 70 در خبر نامه های معتبر آمریکایی به کار رفت.

تصویر: اولین سیستم مدیریت پایگاه داده در دهه 60 گسترش یافت. از پیشگامان این شاخه چارلز باخمن می باشد. مقالات باخمن این را نشان داد که فرضیات او کاربرد بسیار موثرتری برای دسترسی به وسایل ذخیره سازی را محیا می کند. در آن زمانها پردازش داده بر پایه کارت های منگنه و نوار های مغناطیسی بود که پردازش سری اطلاعات را مهیا می کند. دو نوع مدل داده ای در آن زمانها ایجاد شد :CODASYL  موجب توسعه مدل شبکه ای شدکه ریشه در نظریات باخمن داشت و مدل سلسله مراتبی که توسط North American Rockwell ایجاد شد و بعدا با اقباس از آن شرکت IBM محصولIMS را تولید نمود.

مدل رابطه ای توسط E.F.Codd در سال 1970 ارائه شد. او مدل های موجود را مورد انتقاد قرار می داد. برای مدتی نسبتا طولانی این مدل در مجامع علمی مورد تایید بود. اولین محصول موفق برای میکرو کامپیوتر ها dBASE بودکه برای سیستم عامل هایCP/M و PC-DOS/MS-DOS ساخته شد. در جریان سال 1980 پژوهش بر روی مدل توزیع شده (Distributed Database) و ماشین های پایگاه داده (Database Machines) متمرکز شد اما تاثیر کمی بر بازار گذاشت. در سال 1990 توجهات به طرف مدل شی گرا (Object-Oriented Databases) جلب شد. این مدل جهت کنترل داده های مرکب لازم بود و به سادگی بر روی پایگاه داده های خاص، مهندسی داده (شامل مهندسی نرم افزار منابع) و داده های چند رسانه ای کار می کرد.

در سال 2000 نوآوری تازه ای رخ داد و پایگاه داده (دیتابیس) اکس ام ال (XML) به وجود آمد. هدف این مدل از بین بردن تفاوت بین مستندات و داده ها است و کمک می کند که منابع اطلاعاتی چه ساخت یافته باشند یا نه در کنار هم قرار گیرند.

2. انواع پایگاه داده (دیتابیس) ها :

پایگاه داده (دیتابیس) ها از نظر ساختار مفهومی و شیوه ای رفتار با داده ها بر دو نوع هستند :

  1. پایگاه داده (دیتابیس) رابطه ای
  2. پایگاه داده (دیتابیس) شی گرا

3. مدل های پایگاه داده :

شگرد های مختلفی برای مدل های داده ای وجود دارد. بیشتر سیستم های پایگاه داده ای هر چند که طور معمول بیشتر از یک مدل را مورد حمایت قرار می دهند، حول یک مدل مشخص ایجاد شده اند. برای هر یک از الگوهای های منطقی (Logical Model) اجراهای فیزیکی مختلفی قابل پیاده شدن است و سطوح کنترل مختلفی در انطباق فیزیکی برای کاربران محیا می کند. یک انتخاب مناسب تاثیر موثری بر اجرا دارد. مثالی از موارد الگوی رابطه ای (Relational Model) است: همه رویدادهای مهم در مدل رابطه ای امکان ایجاد نمایه هایی که دسترسی سریع به سطرها در جدول را می دهد،فراهم می شود.

یک مدل داده ای تنها شیوه ساختمان بندی داده ها نیست بلکه معمولا به صورت مجموعه ای از عملیات ها که می تواند روی داده ها اجرا شود تعریف می شوند. برای مثال در مدل رابطه ای عملیاتی همچون گزینش (Selection)، طرح ریزی (Projection) و اتصال (Join) تعریف می گردد.

3-1. مدل تخت :

مدل تخت یا جدولی (Flat or Tabl Mode) تشکیل شده است از یک آرایه دو بعدی با عناصر داده ای که همه اجزای یک ستون به صورت داده های مشابه فرض می شود و همه عناصر یک سطر با هم در ارتباط هستند. برای نمونه در ستون هایی که برای نام کاربری و رمز عبور در جزئی از سیستم های پایگاه داده ای امنیتی مورد استفاده قرار می گیرد هر سطر شامل رمز عبوری است که مخصوص یک کاربر خاص است. ستون های جدول که با آن در ارتباط هستند به صورت داده کاراکتری، اطلاعات زمانی، عدد صحیح یا اعداد ممیز شناور تعریف می شوند. این مدل پایه برنامه های محاسباتی (Spreadsheet) است.

3-2. مدل شبکه ای (Network) :

در سال 1969 و در کنفرانس زبانهای سیستم های داده ای (CODASYL) توسطCharles Bachman  ارائه شد. در سال 1971 مجددا مطرح شد و اساس کار پایگاه داده ای قرار گرفت و در اوایل دهه 80 با ثبت آن درسازمان بين المللي استانداردهاي جهاني یا ISO به اوج رسید. مدل شبکه ای (Database Model) بر پایه دو سازه مهم یعنی مجموعه ها و رکورد ها ساخته می شود و برخلاف روش سلسله مراتبی که از درخت استفاده می کند، گراف را به کار می گیرد. مزیت این روش بر سلسله مراتبی این است که مدل های ارتباطی طبیعی بیشتری را بین موجودیت ها فراهم می کند. الی رغم این مزیت ها به دو دلیل اساسی این مدل با شکست مواجه شد: اول اینکه شرکت IBM با تولید محصولات IMS و DL/I که بر پایه مدل سلسله مراتبی است این مدل را نادیده گرفت. دوم اینکه سرانجام مدل رابطه ای (Relational Model) جای آن را گرفت چون سطح بالاتر و واضح تر بود. تا اوایل دهه 80 به علت کارایی رابط های سطح پایین مدل سلسله مراتبی و شبکه ای پیشنهاد می شد که بسیاری از نیاز های آن زمان را برطرف می کرد. اما با سریعتر شدن سخت افزار به علت قابلیت انعطاف و سودمندی بیشتر سیستم های رابطه ای به پیروزی رسیدند.

رکورد ها در این مدل شامل فیلد هایی است( ممکن است همچون زبان کوبول (COBOL) به صورت سلسله مراتب اولویتی باشد). مجموعه ها با ارتباط یک به چند بین رکورد ها تعریف می شود: یک مالک و چند عضو. عملیات های مدل شبکه ای از نوع هدایت کننده است: یک برنامه در موقعیت جاری خود باقی می ماند و از یک رکورد به رکورد دیگر می رود هر گاه که ارتباطی بین آنها وجود داشته باشد. معمولا از اشاره گرها(Pointers) برای آدرس دهی مستقیم به یک رکورد در دیسک استفاده می شود. با این تکنیک کارایی بازیابی اضافه می شود هر چند در نمایش ظاهری این مدل ضروری نیست.

3-3. مدل رابطه ای :

مدل رابطه ای (Relational Model) در یک مقاله تحصیلی توسط E. F. Codd در سال 1970 ارائه گشت. این مدل یک مدل ریاضیاتی است که با مفاهیمی چون مستندات منطقی (Predicate Logic) و تئوری مجموعه ها (Set Theory) در ارتباط است. محصولاتی همچون اینگرس،اراکل، DB2 وسرور اس کیوال (SQL Server) بر این پایه ایجاد شده است. ساختار داده ها در این محصولات به صورت جدول است با این تفاوت که می تواند چند سطر داشته باشد. به عبارت دیگر دارای جداول چند گانه است که به طور صریح ارتباطات بین آنها بیان نمی شود و در عوض کلید هایی به منظور تطبیق سطر ها در جداول مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال جدول کارمندان ممکن است ستونی به نام "موقعیت" داشته باشد که کلید جدول موقعیت را با هم تطبیق می دهد.

3-4. پایگاه داده های چند بعدی :

پایگاه داده های رابطه ای توانست به سرعت بازار را تسخیر كند، هرچند كارهایی نیز وجود داشت كه این پایگاه داده ها نمی توانست به خوبی انجام دهد. به ویژه به كارگیری كليدها در چند ركورد مرتبط به هم و در چند پایگاه داده مشترك، كندی سیستم را موجب می شد. برای نمونه برای یافتن نشانی كاربری با نام دیوید، سیستم رابطه ای باید نام وی را در جدول كاربر جستجو كند و كليد اصلی (Primary Key) را بیابد و سپس در جدول نشانی ها، دنبال آن كليد بگردد. اگر چه این وضعیت از نظر كاربر، فقط يك عملیات محسوب، اما به جستجو درجداول نیازمند است كه این كار پیچیده و زمان بر خواهد بود. راه كار این مشكل این است كه پایگاه داده ها اطلاعات صریح درباره ارتباط بین داده ها را ذخیره نماید. می توان به جای یافتن نشانی دیوید با جستجو ی كليد در جدول نشانی، اشاره گر به داده ها را ذخیره نمود. در واقع، اگر ركورد اصلی، مالك داده باشد، در همان مكان فیزيكی ذخیره خواهد شد و از سوی دیگر سرعت دسترسی افزایش خواهد یافت.

چنین سیستمی را پایگاه داده های چند بعدی می نامند. این سیستم در هنگامی كه از مجموعه داده های بزرگ استفاده می شود، بسیار سودمند خواهد بود. از آنجاييكه این سیستم برای مجموعه داده های بزرگ به كار می رود، هیچگاه در بازار به طور مستقیم عمومیت نخواهد یافت.

3-5. پایگاه داده های شیء :

اگر چه سیستم های چند بعدی نتوانستند بازار را تسخیر نمایند، اما به توسعه سیستم های شیء منجر شدند. این سیستم ها كه مبتنی بر ساختار و مفاهیم سیستم های چند بعدی هستند، به كاربر امكان می دهند تا اشیاء را به طور مستقیم در پایگاه داده ها ذخیره نماید. بدین ترتیب ساختار برنامه نویسی شیء گرا (Object Oriented) را می توان به طور مستقیم و بدون تبدیل نمودن به سایر فرمت ها، در پایگاه داده ها مورد استفاده قرار داد. این وضعیت به دلیل مفاهیم مالكيت (Ownership) در سیستم چند بعدی، رخ می دهد. در برنامه شیء گرا (OO) يك شیء خاص "مالك " سایر اشیاء در حافظه است، مثلا دیوید مالك نشانی خود می باشد. در صورتی كه مفهوم مالكيت در پایگاه داده های رابطه ای وجود ندارد.

4. ویژگی های سیستم مدیریت پایگاه داده ها :

پس از این مقدمه به توصیف سیستم مدیریت پایگاه داده ها می پردازیم. سیستم مدیریت پایگاه داده ها، مجموعه ای پیچیده از برنامه های نرم افزاری است كه ذخیره سازی و بازیابی داده های (فیلدها، ركوردها و فایل ها) سازمان را در پایگاه داده ها، كنترل می كند. این سیستم، كنترل امنیت و صحت پایگاه داده ها را نیز بر عهده دارد. سیستم مدیریت پایگاه داده ها، درخواست های داده را از برنامه می پذیرد و به سیستم عامل دستور می دهد تا داده ها ی مناسب را انتقال دهد. هنگامی كه چنین سیستمی مورد استفاده قرار می گیرد، اگر نیازمندیهای اطلاعاتی سازمانی تغییر یابد، سیستم های اطلاعاتی نیز آسانتر تغییر خواهند یافت. سیستم مذكور از صحت پایگاه داده ها پشتیبانی می كند. بدین ترتیب كه اجازه نمی دهد بیش از يك كاربر در هر لحظه، يك ركورد را به روز رسانی كند. این سیستم ركوردهای تكراری را در خارج پایگاه داده ها نگاه می دارد. برای مثال، هیچ دو مشترك با يك شماره مشتری، نمی توانند در پایگاه داده ها وارد شوند. این سیستم روشی برای ورود و به روز رسانی تعاملی پایگاه داده ها فراهم می آورد. يك سیستم اطلاعات كسب و كار از موضوعاتی نظیر (مشتریان، كارمندان، فروشندگان و غیره) و فعالیت هایی چون (سفارشات، پرداخت ها، خریدها و غیره) تشكيل شده است. طراحی پایگاه داده ها، فرایند تصمیم گیری درباره نحوه سازماندهی این داده ها در انواع ركوردها و برقراری ارتباط بین ركوردهاست.سیستم مدیریت پایگاه داده ها می تواند ساختار داده ها و ارتباط آنها را در سازمان به طور اثر بخش نشان دهد. سه نوع مدل متداول سازمانی عبارتند از: سلسله مراتبی، شبكه ای و رابطه ای. يك سیستم مدیریت پایگاه داده ها ممكن است يك، دو یا هر سه روش را فراهم آورد. سرورهای پایگاه داده ها، كامپیوترهایی هستند كه پایگاه داده های واقعی را نگاه می دارند و فقط سیستم مدیریت پایگاه داده ها و نرم افزار مربوطه را اجرا می كنند. معمولا این سرورها رایانه های چند پردازنده ای با آرایه های ديسك RAID برای ذخیره سازی می باشند.

5. فهرست سیستم های متداول مدیریت پایگاه داده (دیتابیس) :

معروف ترین این نرم افزارهای مدیریت پایگاه داده (دیتابیس) ها می توان به چند نمونه زیر اشاره کرد :

  1. Oracle
  2. Microsoft SQL Server
  3. MySQL
  4. PostregSQL
  5. DB2
  6. Microsoft Access

-


  • تعداد بازدید: 468
  • تاریخ انتشار: شنبه 21 آبان 1390 ساعت 18:15


طراحی سایت, طراحی وب سایت, طراحی پرتال, طراحی پورتال, طراحی سایت داینامیک, افزایش رنکینگ وب سایت, بهینه سازی وب سایت, طراحی سایت شرکتی, طراحی پرتال سازمانی