تعريف قاعدة البيانات

ما المقصود بقاعدة البيانات

إنَّ قاعدة البيانات (Database) هي علاقة منسقة بشكل بسيط تحتوي على معلومات نستطيع من خلال قاعدة البيانات الوصول إلى المعلومات، وإدارتها بشكل سهل، وتعديلها.

فتضم قاعدة البيانات الكثير من عناصر البيانات المنطقيّة التي يكون ارتباطها مع بعضها البعض بعلاقة رياضيّة، وتتألف قاعدة البيانات من أحد الجداول أو مجموعة من الجداول، مثل سجل المخصص بكل موظف والذي يحتوي على عدد من الحقول.

 مثل: اسم الجهاز، رقم الموظف، وتاريخ التعين، ودرجة الموظف، وبيانات الموظف التي تخزن في جهاز الحاسوب تكون منظمة بشكل منسق، والرواتب، وعدد الإجازات، حيث يعمل الحاسوب على تسهيل التعامل مع البيانات ويؤمن البحث بطريقة سريعة ضمن هذه البيانات، كما ويسمح بالقيام بالإضافة والتعديل والمسح.

والكثير من المنظّمات تستعمل قاعدة البيانات التي يتم من خلالها تخزين المعلومات، وإدارتها، واسترجاعها وتم اختراع وسيلة جديدة في مرحلة تطوُّر قواعد البيانات حوالي منتصف القرن الماضي يتم عن طريقها تسهيل إدارة قواعد البيانات، وهذا تم عن طريق برمجيّات خاصّة تُسمّى نُظُم إدارة قواعد البيانات (Database Management Systems).

يدير هذا النظام قواعد البيانات ويتألف من بعض برمجيّات حاسوبيّة متخصّصة في إدارة قواعد البيانات وبناءها من جديد، وهي تُتيح لكلّ من المستعمل والمُبرمج أن يقوم ببناء البيانات، من خلال استرجاع المعلومات، وتعديل المعلومات، يمكن أن نفسر نظم إدارة قواعد البيانات بمعنى آخر على أنّها واجهات بين قواعد البيانات والمستخدمين النهائيين، أو بين قواعد البيانات وبرامج التطبيقات. تركز نُظُم إدارة قواعد البيانات على لغات برمجة خاصّة تُدعى لغات الاستعلام (Query Language).

مميزات قواعد البيانات العلائقية

مميزات قاعدة البيانات أهمها وأولها هي سرعة الوصول والاسترجاع للبيانات، حيث يسمح هذا النظام في تخزين المعلومات والدخول إليها بسهولة فيما يخص العميل، مثل: اسم العميل، رقم الهاتف، وتوفير المسافات الضخمة التي تهيمن عليها مكاتب الأرشيف. تكامل البيانات،

حيث يمكننا القيام بارتباط السجل المدنيّ مع النظام البنكي، لنتمكن من الوصول إلى بيانات تتعلق بالعميل لإنشاء الحساب، وبالتالي نكون قد شكلنا صلة وصل بين الحساب وسجله الوطني لجلب البيانات من ناحية موثوقة. سهولة التعامل بين تشارك البيانات الرقميّة مقارنة بالبيانات الورقيّة السريّة والأمان في حفظ وتخزين البيانات.

 فهي من إحدى الطرق التي نلجأ إليها لحفظ نسخ احتياطية للبيانات، وضمان عدم ضياع البيانات تحت أي ظرف بنسبة للنظام الورقي، فأن مشكلة صغيرة أو حريق مفتعل بمخزن الأوراق يمكن أن يدمر البنك أو يجعل العميل مفلساً.

تركيب قواعد البيانات التركيب العلائقي:

تتكون قاعدة البيانات من مجموعة عناصر من خلال علاقة معينة تربط بين عناصر البيانات المختلفة، هذا يعني أن قيمة أي عنصر تعتمد على حاصل جمع عنصرين، وهو من أنجح وأفضل التراكيب المبنية في عالم قواعد البيانات المعلوماتيّة؛ بسبب احتواه على تنوّعاً في نوع العلاقة بين البيانات؛ لأنّ تطبيق العلاقات فيه أضخم من أي تركيب آخر.

تركيب قواعد البيانات العلائقية

التركيب الهيكلي: يتضمن هذا التركيب عدد من العناصر  كل اثنين من العناصر  يشتركان تحت إشراف عنصر واحد أو تحت تابع عنصر لهم. 

 التركيب الهرمي: هنا يمكن أن يكون كلّ عنصر مستقر مسؤولاً عن عنصر واحد فقط وليس أكثر.

ما هي أنواع قاعدة البيانات؟

 قواعد البيانات العلائقيّة: يعتبر هذا النوع من أكثر الأنواع استعمالاً للغاية في تنسيق المعلومات، إذ يقوم على العمل في ربط الجداول والمعلومات بطريقة بسيطة وسهلة من أجل تحقيق سرعة الوصول إلى المعلومات المطلوبة.

قواعد البيانات غير العلائقيّة: يتمّ بناء جدول ضخم يتضمن فيه جميع البيانات، وكأنها مكتوبة في ورقة واحدة.

قواعد البيانات ذات الشكل الهرميّ: أن هذه القاعدة تتبع نظام تسلسل الأقسام وتبدأ من الأصول أو الجذور، ويقوم هذا النظام في البداية على تقطيع بشكل أقسام متفرعة، وأن مبدأ العمل هو الدخول إلى البيانات بواسطة متسلسلة ومتفرعة، ويمكن أن تكون من الأسفل إلى الأعلى أو من الأعلى إلى الأسفل، مثل، وجود أب وحيد وله عدد من الأبناء.

 قواعد البيانات الشبكيّة: ذاع صيت هذا النوع من قواعد البيانات بعد أن برزت قواعد البيانات ذات الشكل الهرمي بشكل قوي، لكن هناك نسبة أن ترتبط البيانات بطريقة اخرى وهي أبناء مع عدة آباء والعكس صحيح.

ما هي خصائص قاعدة البيانات؟

تضم قاعدة البيانات تصوريا لبعض جهات العالم الحقيقي أو عدد من الحقائق التي تقوم بتصوير معلومات العالم الحقيقي.

قواعد البيانات مترابطة ومتابعة داخلياً ومنطقية.

يتم التصميم والبناء والملأ بالبيانات الموجهة لغاية محددة.

يتم حفظ كل عنصر بيانات في حقلٍ محددٍ.

يتألف الجدول من مجموعة حقولٍ مع بعضها. في معنى آخر، يتضمن كل حقلٍ في جدول الموظفين على بيانات خاصة بالموظف المفرد.

كما يمكن لقاعدة البيانات أن تتضمن على عدد كبير من الجداول.

أهمية قواعد البيانات

يوجد الكثير من المميزات التي تأكد أن طريقة قاعدة البيانات أفضل من طريقة النظام المعتمد على الملفات، ومن أهم وأفضل هذه المميزات.

الطبيعة التي تصف مضمون قاعدة البيانات: يصنف إلى نظام قاعدة البيانات بأنه واصفٌ لعينه لأنه لا يضم فقط على قاعدة البيانات بحد عينها، ولكن أيضاً يضم على بياناتٍ وصفيةٍ تعمل على وصف وتعريف البيانات والعلاقات بين الجداول في قاعدة البيانات، تستخدم هذه المعلومات عن طريق برنامج نظام إدارة قاعدة المعلومات أو مستعملي قاعدة البيانات عند الضرورة.

العزل بين البرنامج والبيانات: أن ملفات البيانات في النظام الذي يعتمد على الملفات معرّفة ضمن البرنامج، فإذا أراد مستعمل البيانات أن يقوم بتغير بنية ملفٍ ما، من الممكن أن كل البرامج التي تتضمن إمكانية الوصول إلى الملف تحتاج أيضاً للتغيير، وهذا يكون على عكس طريقة قاعدة البيانات التي تحتوي على بنية البيانات مخزّنة ومحفوظة في فهرس النظام وليس في البرامج، ولهذا فإن تغييراً واحداً فقط يكون مناسباً لتغيير بنية الملف. يسمى أيضاً هذا الفراغ بين البرامج والبيانات استقلالية عزل برنامج- بيانات.

دعم عدة معاينات للبيانات: إن قاعدة البيانات هي معاينة فردية معروفة ومستهدفة لمستعملين محددين من النظام، حيث ربما يملك الكثير من المستعملين معاينات فرعية متنوعة للنظام، وهذا يمكن كل معاينةٍ أن تتضمن فقط على البيانات التي تتعلق بالمستعمل أو مجموعة المستعملين.

مشاركة البيانات والنظام متعدد المستخدمين: قواعد البيانات المؤقتة مصممةً لتعدد المستعملين، وبذلك فهي تتيح للعدد من المستعملين بالوصول لذات قاعدة البيانات في ذات الوقت، ويُتحقق الوصول من خلال خاصيات تسمى استراتيجيات التحكم المتزامن، تحتوي هذه الاستراتيجيات أن البيانات التي تم الدخول إليها دائماً صحيحة وأن تكامل البيانات محفوظ ومخزون. إن تصميم الأنظمة المتطورة لقواعد البيانات للعديد من المستعملين أفضل من الأنظمة التي أصبحت قديمة وحددت الاستعمال لشخصٍ واحدٍ فقط في ذات الوقت.

تقييد الدخول غير المصرح به: لن يتمكن الحصول كل مستعملي نظام قاعدة بيانات محددة على عين امتيازات الدخول، على سبيل المثال يمكن لبعض المستعملين السماح لهم لوصول للقراءة فقط (هذا يعني أنه يستطيع قراءة ملف دون إجراء التغييرات عليه) بينما مستعمل آخر يستطيع قراءة وكتابة (اي يعني قدرته على قراءة الملف وإجراء التغييرات عليه)، ولهذا الشي من الضروري أن يؤمّن نظام إدارة قاعدة البيانات نظام حمايةٍ فرعيٍّ لبناء أنواع متنوعة من حسابات المستعملين والتحكم بها وتقييد الدخول غير المصرح به.

معالجة الإجراءات المتزامنة: يجب أن يحتوي نظام إدارة قاعدة البيانات على أنظمةٍ فرعيةٍ للتحكم المتزامن، حيث تؤمن هذه الأنظمة الفرعية أن تبقي البيانات ثابتة محلها وصالحة أثناء معالجة الإجراءات المتزامنة حتى لو قام عدة مستعملين بتغير نفس المعلومة.

إمكانيات النسخ الاحتياطي والاستعادة: وهذا يتم لحماية البيانات من الفقدان، حيث يضمن نظام قاعدة البيانات عملية غير متصلو من أجل النسخ الاحتياطي والاستعادة، بحال إذا تعطل القرص الصلب وباتت قاعدة البيانات المخزنة على القرص الصلب غير مسموح بالدخول إليها، فهنا يمكن للطريقة الوحيدة المنقذة لاستعادة قاعدة البيانات هي النسخ الاحتياطي، إذ يمكن أن يوجد نظامٌ فرعيٌّ خاصٌّ بالاستعادة مسؤول عن تأمين استعادة قاعدة البيانات إلى عاهدها الأصلي.