dbms چیست؟ آشنایی با سیستم مدیریت پایگاه داده بهمراه ویدئو

تصور کنید یک پایگاه داده بزرگ در اختیار دارید که اطلاعات مختلف کسب و کار خود را در آن ذخیره کرده‌اید؛ اما هیچ راه دسترسی به آن وجود ندارد و نمی‌توانید از آن استفاده کنید. این کار چه فایده‌ای دارد؟ DBMS که مخفف عبارت Database management System است؛ راه ارتباطی بین کاربر و دیتابیس محسوب می‌شود. با استفاده از این نرم افزارها، می‌توان به مدیریت اطلاعات ذخیره شده در دیتابیس پرداخت. در ادامه این مطلب از سایت دانشجویار از سری مقالات آموزش صفر تا صد پایگاه داده با S‌Q‌L Server 2019، قصد داریم به سوالاتی همچون DBMS چیست؟ کاربرد DBMS و انواع آن پاسخ دهیم.

دوره معرفی شده در ویدئو

آموزش پیشنهادی

صفر تا صد پایگاه داده با S‌Q‌L Server 2019

• بصورت کامل با تمامی مفاهیم پایگاه‌داده و DBMS آشنا خواهید شد.
• بصورت کامل با انواع داده‌ها در SQL Server آشنا خواهید شد
• بصورت کامل با بخش های تشکیل دهنده یک پایگاه داده آشنا خواهید شد
• بصورت کامل با Stored Procedure آشنا خواهید شد
• بصورت کامل کار با Function ها در SQL آشنا خواهید شد

مشاهده دوره

DBMS چیست؟

بگذارید به صورت مختصر و مفید، DBMS را معرفی کنیم. سیستم مدیریت دیتابیس یا همان DBMS، یک نرم افزار برای مدیریت و دسترسی به دیتابیس است که از بخش‌ها و ابزارهای متعدد و مرتبط به یکدیگر تشکیل شده است. این ابزارها امکان مدیریت کامل اطلاعات مختلف ذخیره شده در پایگاه داده را فراهم می‌کنند. از طرف دیگر، DBMS وظیفه دارد نیازهای کاربر را نیز پاسخ دهد. به این صورت، می‌توان سیستم مدیریت دیتابیس را مسیر دسترسی یا پل ارتباطی میان کاربرد، اپلیکیشن و Database دانست. برای آشنایی بیشتر با سیستم مدیریت پایگاه داده ما مطالعه مقاله مربوطه در وبسایت techtarget را پیشنهاد میکنیم. 

هر سیستم مدیریت دیتابیس مکانیزمی متشکل از 4 کار دارد که وجود آنها ضروری است. این 4 کار که به CRUD مشهور هستند، مواردی هستند که باید در هر DBMS وجود داشته باشند.

1. Create یا ساختن، اضافه شدن اطلاعات را شامل می‌شود. به عنوان مثال، می‌توان به ایجاد حساب کاربری در یک سایت یا اپلیکیشن اشاره کرد.
2. Read به خواندن اطلاعات یا فراخوانی آنها گفته می‌شود. مثلا زمانی که به صفحه سفارش‌ها در یک فروشگاه اینترنتی می‌روید که در گذشته از آن خرید کرده‌اید!
3. Update به بروزرسانی اطلاعات گفته می‌شود؛ مثل تغییر رمز عبور حساب!
4. و آخرین مورد نیز Delete است که حذف اطلاعات را انجام می‌دهد؛ مانند زمانی که یک پیام را به صورت دوطرفه در تلگرام حذف می‌کنید.

در دیتابیس به صورت پیش فرض، کاربران به 3 دسته تقسیم می‌شوند. دسته اول، ادمین‌ها یا مدیران هستند که مدیریت کل برنامه و دیتابیس را برعهده دارند. دسته دوم، کاربرانی هستند که از برنامه استفاده می‌کنند. این کاربران درخواست‌هایی را به دیتابیس ارسال می‌کنند که در پاسخ به آنها، اعمال خاصی در برنامه انجام می‌شود. اما دسته سوم، توسعه دهندگانی هستند که توسعه نرم افزار را برعهده دارند. این افراد به دلیل بروزرسانی و ایجاد امکانات جدید در برنامه، مدام در حال تعامل با دیتابیس هستند.

وظیفه DBMS چیست؟

شاید از خودتان بپرسید وظیفه DBMS چیست و دقیقا چه کاری را انجام می‌دهد؟ وظیفه اصلی هر DBMS، این است که امکان مدیریت اطلاعات ذخیره شده در دیتابیس را برای ادمین‌ها و مدیران فراهم کند. با استفاده از پایگاه داده، مدیریت اطلاعات ثبت شده در دیتابیس امکان پذیر است و مدیر یا ادمین‌ها می‌توانند بسته به دسترسی خود، آن را مدیریت کنند.

همچنین با توجه به درخواست‌های ارسال شده، ممکن است کارهای متفاوتی توسط دیتابیس انجام شود. در صورتی که در صفحه ورود، اطلاعات حساب یک ادمین را وارد کنیم، به صفحه مدیریت هدایت خواهیم شد؛ این به این دلیل است که دیتابیس، این حساب را به عنوان یک ادمین می‌شناسد و به صورت خودکار، آن را به پنل مدیریت هدایت می‌کند.

یکی دیگر از وظایف DBMS، تامین امنیت اطلاعات است. اطلاعاتی نظیر آدرس ایمیل، نام و نام خانوادگی، کدملی، شماره تلفن و موارد متعدد دیگر، از جمله اطلاعاتی هستند که کاربران ممکن است در سایت وارد کنند. در سایت‌های اداری و دولتی، برای احراز هویت نیاز به وارد کردن کد ملی خواهیم داشت. همچنین در بسیاری از سایت‌ها نیز احتیاج به وارد کردن اطلاعات کارت بانکی مثل کد 16 رقمی و CVV2 برای پرداخت داریم. در صورتی که این اطلاعات به دست هکرها و افراد کلاهبردار بیفتد، ممکن است مشکلات زیادی برای شما رخ دهد. DBMS امنیت اطلاعات را تامین و تضمین می‌کند.

انواع DBMS چیست؟

انواع مختلفی از سیستم‌های مدیریت پایگاه داده وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خودشان را دارند. هر نوع از این سیستم‌ها، مزایا و معایب خاص خودش را دارد و در برخی موارد، از دیگران بهتر عمل می‌کند. همچنین برخی از انواع DBMS برای اهداف مشخصی توسعه داده شده‌اند که در ادامه کمی درباره آنها توضیح داده‌ایم.

نوع درختی DBMS چیست؟

در نوع درختی، اطلاعات به صورت سلسله مراتبی و شاخه‌ای ذخیره و سازماندهی می‌شوند. در این مدل، اطلاعات دارای شاخه و زیرشاخه هستند. هر شاخه از تعدادی زیرشاخه تشکیل شده که هرکدام داده‌های مختلفی را در برمی‌گیرند. در این حالت، هر زیرشاخه تنها می‌تواند عضوی از یک شاخه باشد؛ اما شاخه‌ها می‌توانند زیرشاخه‌های متعددی را پوشش دهند.

نوع شبکه‌ای DBMS چیست؟

در این مدل، ممکن است زیرشاخه‌ها در بیشتر از یک شاخه حضور داشته باشند. به عنوان مثال ممکن است یک دوره آموزشی توسط چندین نفر خریداری شده باشد. بنابراین دسترسی به این دوره (زیرشاخه) در حساب کاربری افرادی که آن را خریداری کرده‌اند (شاخه) نمایش داده می‌شود. در این مدل می‌توان با یکبار ساماندهی اطلاعات به صورت گراف، از مسیرهای مختلف به آن دسترسی داشت.

نوع رابطه‌ای DBMS چیست؟

سیستم‌های مدیریت دیتابیس که از نوع رابطه‌ای هستند را می‌توان به عنوان پراستفاده‌ترین و رایج‌ترین انواع DBMS دانست. در این نوع سیستم، اطلاعات مورد نیاز در سازه‌هایی به صورت ثابت ذخیره شده و برای دستکاری یا ویرایش آنها، از کدهای SQL استفاده می‌شود.

نوع شئ‌گرا DBMS چیست؟

یکی دیگر از انواع DBMS، نوع مبتنی بر شئ‌گرایی است که داده‌ها را صورت یک شئ (Object) ذخیره می‌کند. یکی از ویژگی‌های این نوع سیستم مدیریت پایگاه داده این است که دیتابیس، خود به عنوان مجموعه‌ای از اشیاء تعریف شده و داده‌ها را در خود ذخیره می‌کند.

ویژگی‌های سیستم مدیریت دیتابیس چیست؟

سیستم‌های DBMS دارای ویژگی‌های متعددی هستند. یکی از این ویژگی‌ها، تامین سطح بالایی از امنیت و جلوگیری از هرگونه افزونگی داده یا دستکاری توسط حساب‌های غیرمجاز است. این کار باعث عدم ورود اطلاعات نامرتبط یا دستکاری شده به دیتابیس شده و امنیت بالایی را برای آن فراهم می‌کند. در بخش وظایف DBMS، درباره تامین امنیت اطلاعات توسط DBMS توضیحاتی را ارائه کردیم.

یکی دیگر از ویژگی‌های DBMS، این است که اصولا سیستم‌های مدیریت دیتابیس، در قدم اول یک سیستم نرم افزاری هستند. این نرم افزارها را می‌توان به عنوان یک رابط برای تعامل و دریافت و ارسال اطلاعات به Database یا نوعی کنسول مدیریتی دانست. همچنین DBMS شامل اطلاعات مختلف عملیاتی، فراداده‌ها و همچنین اطلاعات مربوط به سوابق پایگاه داده است. این اطلاعات به عنوان منبعی برای انجام اعمال مختلف عمل می‌کنند.

یکی دیگر از ویژگی‌های هر سیستم مدیریت دیتابیس، زبان برنامه نویسی آن است. زبان برنامه نویسی پایگاه داده برای اصلاح، ذخیره و بازیابی داده‌ها یا حتی دسترسی به دیتابیس مورد استفاده قرار می‌گیرد. زبان‌های مورد استفاده در DBMS انواع مختلفی را شامل می‌شوند.

در حال حاضر، زبان SQL را می‌توان پراستفاده‌ترین و رایج‌ترین زبان برنامه نویسی برای پایگاه‌های داده دانست.

کاربردهای DBMS چیست؟

کسب و کارها و سازمان‌های دولتی و خصوصی زیادی از DBMS استفاده می‌کنند. به عنوان مثال در یک شرکت بزرگ، ذخیره داده‌ها در یک پایگاه داده و استفاده از یک DBMS برای دسترسی به آن اطلاعات، می‌تواند نیاز به ارسال نامه‌های مکتوب یا درخواست دریافت اطلاعات از بایگانی را برطرف کنند. همچنین شرکت‌های تولید بزرگ و حتی کوچک نیز می‌توانند از سیستم مدیریت پایگاه داده برای مشاهده موجودی انبارهای خود استفاده کنند. حتی امکان ذخیره و دریافت مقدار محصولات تولید شده، فروخته شده و حتی میزان مواد اولیه موجود نیز وجود دارد.

همچنین می‌توان از سیستم مدیریت دیتابیس برای مدیریت اطلاعات کارکنان یک سازمان یا شرکت استفاده کرد. این کار، می‌تواند تاثیر شگرفی در مدیریت داده‌های کارکنان توسط تیم منابع انسانی را داشته باشد. همچنین از نظر امنیتی نیز ذخیره اطلاعات کارکنان در یک دیتابیس امن، بهتر از ذخیره این اطلاعات به صورت مکتوب است؛ گرچه در صورت عدم رعایت نکات امنیتی، خطر درز اطلاعات و دسترسی کلاهبرداران به آن وجود دارد.

مدیریت فرآیند تولید و فروش، یکی دیگر از کاربردهای DBMS در سازمان‌ها است. با استفاده از DBMS یک شرکت می‌تواند اطلاعات مختلفی نظیر اطلاعات محصولات خود، اطلاعات فروشنده محصولات (نمایندگی، مرکز پخش و…) و خریداران کلان را ثبت و در زمان مناسب، به آن دسترسی داشته باشد. همچنین امکان ذخیره سوابق فروش نیز امکان پذیر است.

اجزای سیستم مدیریت پایگاه داده

سیستم مدیریت پایگاه داده نیز درست مانند هر سیستم فیزیکی یا نرم افزاری دیگر، از اجزای مختلفی تشکیل شده است. عدم کارکرد صحیح هرکدام از این اجزا، بر عملکرد سیستم تاثیر منفی می‌گذارد و ممکن است آن را مختل کند. در ادامه، به این سوال که اجزای مختلف DBMS چیست؟ پاسخ می‌دهیم و برخی از آنها را معرفی خواهیم کرد.

•       موتور ذخیره سازی اطلاعات: همان طور که از نام این بخش مشخص است، وظیفه آن ذخیره داده‌ها در دیتابیس است. این موتور برای ذخیره داده‌ها با یک سیستم مدیریت فایل در سیستم عامل ارتباط برقرار می‌کند.  
•       کاتالوگ ابرداده یا کاتالوگ سیستم: این بخش DBMS از مجموعه‌ای از تعاریف و ویژگی‌های مربوط به عناصر داده‌ها تشکیل شده است. این تعاریف، مربوط به داده‌های مورد استفاده در یک پروژه تحقیقاتی ذخیره شده از در یک دیتابیس یا پایگاه داده هستند. وظیفه این کاتالوگ، این است که معنی و اهداف عناصر داده را در پروژه موردنظر تشریح کند و به نوعی، به عنوان دفترچه راهنمای DBMS عمل کنند.
•       زبان دیتابیس:برای دسترسی و اصلاح اطلاعات ثبت شده در دیتابیس توسط DBMS، باید یک API از طرف سیستم مدیریت دیتابیس به دیتابیس ارائه شود. این API معمولا به زبان SQL است. زبان SQL را می‌توان پرکاربردترین زبان در توسعه دیتابیس و انواع پایگاه‌های داده دانست.
•       مدیر قفل کردن اطلاعات: این نیز یکی دیگر از اجزای DBMS است که به مدیریت دسترسی‌های همزمان به دیتابیس می‌پردازد. این مولفه، تضمین می‌کند که کاربران تلاش نمی‌کنند داده‌های یکسان را به شکل همزمان تغییر دهند. در صورت رخ دادن این اتفاق، بسیاری از عملکردهای سایت یا اپلیکیشن شما با مشکل مواجه خواهد شد.

مزایا و معایب استفاده از DBMS چیست؟

استفاده از سیستم‌های مدیریت دیتابیس یکی از بهترین روش‌ها برای ذخیره اطلاعات و مدیریت آنها است. در ادامه معرفی مزایا و معایب DBMS را برای شما آماده کرده‌ایم. در زیر می‌توانید برخی از مهمترین مزایای استفاده از DBMS را مشاهده کنید.

1. دسترسی سریع به اطلاعات: این مورد یکی از کاربردی‌ترین و کارآمدترین مزیت DBMS است. در سایر سیستم‌های مدیریتی پایگاه داده، امکان ایندکس داده‌ها وجود نداشت؛ اما امروزه به دلیل وجود DBMS و ایندکس اطلاعات، قابلیت Fast Query Access یا دسترسی سریع وجود دارد.
2. پشتیبانی از تراکنش‌ها: در هر سیستم، پردازش‌های متفاوتی توسط کاربران انجام می‌شوند که اگر فرآیند انجام آنها کامل نشود، سیستم DBMS تمام اطلاعات را به شکل اول بازمی‌گرداند. به عنوان مثال، می‌توان به درگاه پرداخت اینترنتی اشاره کرد. در صورتی که اطلاعات را وارد کنید و بدون زدن دکمه پرداخت، از صفحه خارج شوید، تمام فرآیند انجام شده بازنشانی خواهد شد.
3. استانداردسازی اطلاعات ذخیره شده: یکی از نقاط قوت فوق العاده DBMSها، امکان حذف اطلاعات تکراری و فشرده سازی آنها است. این قابلیت معمولا با نام Data Normalization شناخته می‌شود.

البته این طور نیست که سیستم‌های مدیریت دیتابیس هیچ ایرادی نداشته باشند! به عنوان مثال، از جمله معایب DBMS می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

•       برای نصب و راه اندازی پایگاه داده، نیاز به تهیه سخت افزارهایی خواهیم داشت که هزینه نسبتا بالایی دارند.
•       یکی دیگر از معایب DBMS، این است که برای طراحی یک دیتابیس باید تخصص کافی در این زمینه داشته باشید. همچنین طراحی یک پایگاه داده زمانبر و پیچیده است که همین موضوع، بسیاری از افراد را در راه یادگیری دلسرد می‌کند.
•       و آخرین مورد نیز متمرکز بودن اطلاعات است. شما تنها یک نسخه از اطلاعات خود دارید و در صورت بروز مشکل، ممکن است تمام داده‌های خود را از دست بدهید. تنها راه مقابله با این مشکل، پشتیبان گیری مداوم از دیتابیس است. در صورتی که کسب و کار کوچکی دارید، می‌توانید به صورت هفتگی از داده‌های موجود در دیتابیس خود پشتیبان گیری کنید.

سخن آخر

در این مطلب سعی شد توضیحات جامعی درباره DBMS و اینکه DBMS چیست، ارائه دادیم. با استفاده از سیستم مدیریت دیتابیس، امکان مدیریت داده‌ها و پایگاه داده کسب و کار شما وجود دارد. شرکت‌های بزرگ دنیا از DBMS استفاده می‌کنند که این خود گواهی بر کاربرد زیاد این نرم افزار است.

در صورتی که سوالی در مورد انواع DBMS یا هر چیز مربوط به سیستم مدیریت دیتابیس را دارید، می‌توانید در بخش نظرات آن را مطرح کنید.