СУБД – что такое система управления базами данных

Практически каждая компания, которая хранит данные, работает с СУБД — системами управления базами данных. В статье подробно рассказали о том, что такое СУБД, какие функции она выполняет и в каких областях применяется.

СУБД – что такое система управления базами данных

Если расшифровать аббревиатуру СУБД, то получится “система управления базами данных”. Базы данных — это упорядоченные и структурированные данные, хранящиеся на компьютере. Упрощённым примером базы данных можно назвать Excel-таблицу, в которой данные упорядочены по различным критериями (столбцам и строкам).

То есть, база данных — это место, где хранятся данные, однако сами БД не обладают особым функционалом. Для того чтобы упростить работу с данными, создаются системы управления БД, которые помогают автоматизировать некоторые рутинные процессы, могут обезопасить данные, самостоятельно добавлять или удалять информацию и пр.

Таким образом, система управления базами данных — это программное обеспечение, которое позволяет создавать, управлять, изменять и использовать базы данных. СУБД обеспечивает структурированное хранение данных, их организацию, доступ, модификацию и защиту.

Для чего нужна система управления базами данных

Основные функции системы управления базами данных — это управление данными, поддержка транзакций, обеспечение безопасности, а также управление доступом пользователей. Рассмотрим каждую из функций более подробно:

• Создание и администрирование баз данных.
• Сохранять данные и структурировать их.
• Защищать данные.
• Сортировать данные.
• Сохранять резервные копии, восстанавливать утерянные данные.

Из чего состоит СУБД

СУБД — это набор инструментов, которые помогают реализовывать различные функции. Инструменты могут отличаться в зависимости от СУБД, однако структура систем управления имеют схожие элементы:

• Ядро. Это главная часть СУБД, которая отвечает за работу системы. Через ядро проходят все процессы обработки и управления данными. Именно оно следит за вносимыми изменениями и фиксирует их внутри системы.
• Процессор. Данный компонент обрабатывает запросы, которые поступает от пользователе й и выполняет заданные операции. Процессор СУБД интерпретирует запросы, чтобы они были понятны компьютеру, оптимизирует и их управляет взаимодействием остальных компонентов СУБД с поступающими данными.
• Программные средства. Под программными средствами (или утилитами) принято понимать инструменты, которые помогают пользователям и администраторам взаимодействовать с информацией внутри СУБД. При помощи утилитов пользователи способны вводить запросы, а администраторы настраивать параметры БД и оптимизировать её свойства.
• База данных — это хранилище, в котором “лежит” вся информация, управляемая компонентами СУБД в кооперации. БД могут быть представлены в виде таблиц, схем, индексов и т.п. По сути, это центральный компонент СУБД, которые помогут сделать работу более удобной.

Виды

Существует несколько критериев, по которым СУБД можно разделить на виды.

По расположению баз данных

По расположению баз данных СУБД можно разделить на:

• Локальные — это системы управления данными, которые работают на одном компьютере или сервере (как правило, сервере оной компании). Доступ к данным осуществляется в рамках одного устройства, и все операции над данными происходят локально. Такие СУБД эффективны для небольших приложений, где скорость и простота конфигурации важнее масштабируемости и распределения. К таким СУБД можно отнести SQL и Microsoft Access.
• Распределённые — это системы, в которых данные хранятся на нескольких серверах или компьютерах, объединённых в сеть (или облако). Такие СУБД позволяют распределять большие данные и вычислительные ресурсы, что обеспечивает больший масштаб для обработки даты. Примерами распределённых СУБД являются Cassandra и Apache HBase.

Современные технологии позволяют совмещать данные характеристики, и сегодня СУБД могут быть одновременно и локальными, и распределёнными.

По языку запросов

По языку запросов СУБД бывают следующими:

• SQL. Как правило, это реляционные СУБД, в которых используется язык SQL для работы с данными, хранящимися в таблицах. Являются самыми популярными. Примеры: MySQL, PostgreSQL, Oracle, Microsoft SQL Server.
• NoSQL. Нереляционные СУБД, в которые используются другие языки программирования. Примеры: MongoDB (документная), Redis (ключ-значение), Neo4j (графовая), Cassandra (колоночная).
• NewSQL. Данные СУБД совмещают в себе признаки SQL и NoSQL. Они представляют собой реляционные СУБД, которые при этом стараются сохранить преимущества NoSQL. Примеры: Google Spanner, CockroachDB.

По структуре и организации данных

По структуре и организации данных СУБД можно разделить на:

• Реляционные — СУБД, в которых данные хранятся в виде таблиц, связанных сквозными параметрами. В строке находится уникальный ключ, по которому легко искать данные. К такому виду можно отнести My SQL, Oracle, PostgreSQL и др.
• Документные — данные хранятся в видео условных документов. Благодаря такому типа хранения нет строгих ограничений в структуре данных (по сравнению с реляционными). При одном запросе можно получить сразу всю необходимую информацию “одним документом”. Примеры: Amazon DocumentDB, CouchDB, MongoDB.
• Графовые — информация представлена в виде графа, который связан с другими объектами. Со стороны это можно сравнить с паутиной или генеалогического древа. Такие системы помогают лучше устанавливать взаимосвязи между действиями, поэтому активно применяются в социальных сетях. Примеры: InfiniteGraph, Amazon Neptune, Neo4j.
• Ключ-значение — данные хранятся в виде хеш-таблиц, не имеют строгих ограничений по структуре, но каждая запись может иметь только один индекс.
• Колоночные — когда данные хранятся в колонке. В каждой колонке хранятся данные, которые относятся к одной строке. При такой структуре легко вносить новые данные, а также находить сумму, количество и среднее значение. Примеры: Apache Druid, Teradata, BigQuery.

Обзор популярных СУБД

Существует множество различных баз данных, которые имеют уникальные комбинации характеристик и подходят для решения разных задач. В данном разделе рассмотрим самые популярные СУБД и скажем, для решения каких задач они подойдут.

MySQL

PostgreSQL

Microsoft SQL Server

SQLite

Redis

Oracle Database

Что почитать и посмотреть по теме

Ранее на Сравни уже выходили тематические статьи о базах данных и СУБД:

• SQL – большой обзор.
• Базы данных.

В них вы сможете узнать больше о самом популярном языке программирования для баз данных, а также о том, что из себя представляют базы данных в целом. 

Курсы на Сравни

Работа с базами данных — это очень ценный навык, который может оказаться полезным не только программистам, но и аналитикам, маркетологам, менеджерам и другим работникам. На Сравни вы можете выбрать актуальное и полезное обучение от надёжных онлайн-школ:

FAQ

Зачем нужны СУБД?

Системы управления базами данных (СУБД) необходимы для эффективного хранения, организации, управления и пользования данных. Их основная задача — предоставлять надёжную инфраструктуру для работы с данными, которая упрощает их обработку, хранение и и дальнейшее использование.

В каких областях применяются СУБД?

СУБД используются в очень многих областях: игровой индустрии, бизнесе и финансах, образовании, логистике, науке и исследованиях. По этой причине умение работать с СУБД — это очень ценный и востребованный навык.

Вывод

• СУБД — это программное обеспечение, которое позволяет создавать, управлять, изменять и использовать базы данных.
• Существует различные виды СУБД, которые можно разделить по используемому языку запросов, способе хранении и обработки данных, расположению, структуре и организации данных.
• Работа с СУБД — это очень востребованный навык, так как системы управления применяются практически во всех областях.