تعريف قواعد البيانات وأنواعها

تعريف قواعد البيانات وأنواعها، مكونات قواعد البيانات، مزايا قواعد البيانات، أهمية قواعد البيانات، وعيوب قواعد البيانات. وسنتناولها بشيء من التفصيل من خلال السطور التالية.

تعريف قواعد البيانات وأنواعها

وهي عبارة عن مجموعة من البيانات التي يتم تخزينها معًا وتنظيمها بطريقة تتيح لنا استخراج المعلومات التي نحتاجها بسهولة. وهي أيضًا مجموعة من عناصر البيانات المرتبطة ببعضها البعض بعلاقة رياضية، وأنواعها هي:
1. قاعدة البيانات اليدوية

وهذه البيانات المتناثرة على الرفوف والأوراق التي تملأ المكتبات والمخازن تمثل قواعد بيانات يدوية. وبسبب هذا التشتت جاءت تصنيفات مهمة ومنطقية لتصنيف البيانات حسب علاقتها ببعضها البعض أو حسب بنيتها الرياضية أو المنطقية. وبناء على ما ذكرته لك فإن الملفات المخزنة في الرفوف وفواتير المبيعات المجدولة إلكترونيا وعناوين الأشخاص في ملف مستندي هي أمثلة للبيانات اليدوية.
2. قواعد البيانات غير العلائقية

يتم في هذا النظام إنشاء جدول كبير يحتوي على كافة البيانات. كما لو أن كل المعلومات التي لديك موجودة في ورقة واحدة.
ولا يخفى عليك أن هذه الطريقة غريبة، وربما تخيلت العديد من عيوبها. في هذا النوع من قواعد البيانات، يتم تكرار البيانات بشكل متكرر. فإذا قمت بإدخال منتج 10 مرات، سيتم كتابة رقم هاتف المورد مثلاً 10 مرات أيضاً!! ولا يخفى عليك أنه عند التعديل سيتم تعديل الرقم 10 مرات أيضاً !!
3. قاعدة البيانات العلائقية

يعد هذا النوع من قواعد البيانات من أكثر الأنواع التي يستخدمها الإنسان لتنسيق المعلومات، حيث يعتمد على ربط الجداول والمعلومات بطريقة أسهل من أجل الوصول بسرعة إلى المعلومات المطلوبة. وهي إحدى الأساليب التي كثيراً ما يستخدمها العقل البشري في محاولاته لتذكر الأحداث القديمة. علاقة بسيطة قد تجعلك تتذكر أحداثًا كبيرة.
ويتميز هذا النوع من قواعد بيانات المعلومات بميزات جيدة، مثل إدخال البيانات مرة واحدة فقط، فلا داعي للتكرار. يمكن إنشاء الجداول الصغيرة وتعديلها بسهولة. جدول صغير وواضح ذو علاقات واضحة يسهل تعديله، بالإضافة إلى إمكانية إضافة الجداول إلى قاعدة البيانات في أي وقت.
4. قواعد البيانات الهرمية

تعتمد هذه القاعدة على مبدأ التسلسل الهرمي في العمل، حيث أنها تخلق تسلسلاً من الأصل، أو الجذر، حيث يبدأ هذا النظام بالتفرع على شكل أقسام ويعتمد مبدأ عمله على الوصول إلى البيانات بشكل تسلسلي ومتفرع وذلك إما من الأسفل إلى الأعلى أو من الأعلى. تحت.
5. قاعدة بيانات الشبكة

ظهر هذا النوع من قواعد البيانات في وقت انتشار قواعد البيانات الهرمية. ويعتمد الشكل الهرمي على كون الأب أعزب وله عدة أبناء، ولكن وجد أن بعض البيانات مرتبطة بطريقة تعدد الأبناء مع عدة آباء والعكس صحيح. ربما ليس من المنطقي أن يكون هناك آباء متعددون في الواقع، لكن هذا يحدث في قواعد البيانات.
أما النوعان الرابع والخامس فيقتصران على الاحتياجات الكبيرة لأنهما عادة ما يتطلبان أحجام ذاكرة كبيرة. ولكن على الرغم من هذا، فإن لديها العديد من المزايا. وهي أكثر كفاءة من قواعد البيانات العلائقية، وتتعامل مع كمية كبيرة جدًا من المعلومات، بالإضافة إلى توفير مساحات كبيرة من قاعدة البيانات التخزينية بناءً على طريقة تنظيم الملفات.

مكونات قاعدة البيانات

يتكون كل ملف في قاعدة البيانات من العناصر التالية:
1. عنصر البيانات [بالإنجليزية: Data] هو أصغر عنصر منطقي يتكون من حرف أو رمز أو رقم واحد. ويشير العنصر إلى البايت (الذي يتكون من ثمانية بايتات)، مثل: الرقم (10) أو كلمة البيانات.
2. الميدان [بالإنجليزية: field] وهو يمثل مجموعة من عناصر البيانات التي تشير إلى كيان، ويمثل الحقل بالضرورة خاصية تصف المكونات المميزة لكيان البيانات. وقد يكون الحقل اسم الطالب أو الرقم الجامعي أو القسم أو الكلية، حيث تعتبر جميع هذه العناصر حقولاً في جدول أو ملف الطالب في قاعدة بيانات الطالب.
3. سجل [بالإنجليزية: record] إنها مجموعة من الحقول في جدول أو ملف. تمثل مجموعة حقول اسم الطالب والرقم الجامعي والقيم والكلية سجلاً واحدًا للطالب في جدول الطلاب. ويتم تمييز كل سجل بحقل مفتاح (يسمى المفتاح الأساسي) لا يمكن تكراره ويكون فريدًا لكل طالب، ولا يجوز أن يكون حقلاً فارغًا. يتم الوصول إلى سجل الطالب من خلال هذا الحقل الرئيسي.
4. ملف [بالإنجليزية: file] تتكون قاعدة البيانات من مجموعة متكاملة ومترابطة من ملفات بيانات الأعمال. في أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية، تتكون الملفات من جدول ذو بعدين أساسيين، أعمدة تمثل الحقول وصفوف تمثل السجلات. ويجب أن نشير إلى أن إدارة قواعد البيانات تتطلب وجود برنامج حاسوبي يسمى أنظمة إدارة قواعد البيانات.

مميزات قاعدة البيانات

1. تخزين البيانات وتنظيمها من خلال فهرستها بشكل يسهل استرجاعها ومن ثم معالجتها بسهولة.
2. المرونة في تعديل البيانات (إضافة بيانات جديدة أو استبدال بيانات قديمة بأخرى).
3. سهولة إعداد النماذج التي تسهل إدخال البيانات.
4. سهولة البحث والاستعلام عن البيانات المخزنة في قاعدة البيانات.
5. عرض البيانات والمعلومات على شكل تقارير يمكن استخلاص المعلومات منها وتحليلها وتسهيل الدعم واتخاذ القرار.
6. إمكانية تبادل البيانات والمعلومات بين قواعد البيانات الأخرى.

أهمية قواعد البيانات

1. يسمح للشركة باتخاذ قرارات عمل مستنيرة.
2. تخزين واسترجاع المعلومات ذات الصلة بكفاءة.
3. يساعد في تحليل وتركيب بيانات الأعمال.
4. يقوم بجمع وتخزين بيانات العملاء الهامة من التطبيقات المختلفة.
5. تقديم التطبيقات المخصصة في الوقت المناسب بناءً على البيانات والتحليلات التفصيلية.
6. يضمن الوصول الفوري إلى بيانات الأعمال الهامة التي يمكن استخدامها من قبل أقسام الأعمال المختلفة لفهم أنماط البيانات وإنشاء التقارير والتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية.
7. غالبًا ما يتم تعيين البيانات من خلال قواعد البيانات الهرمية التي تستخدمها أنظمة قواعد البيانات العلائقية القديمة المستخدمة في مستودعات البيانات.

عيوب قواعد البيانات

1. متطلباتها كثيرة (المساحة، الذاكرة، الصيانة، التعديل،…).
2. ارتفاع تكلفة مستلزماتها.
3. يؤدي إيقاف قاعدة البيانات إلى إيقاف كافة المستخدمين.
4. متطلبات برامج التأمين والدعم والتعافي.