Что такое СУБД?

Система управления базами данных (СУБД) позволяет просто и удобно взаимодействовать с массивами информации. Так, благодаря СУБД, можно добавлять, удалять, структурировать, фильтровать данные, находить нужные элементы и анализировать их, а при необходимости — создавать резервные копии.

Например, базы данных удобно использовать разработчикам для хранения информации о пользователях, записях и транзакциях, аналитикам, а аналитикам — для исследований, формирования точных прогнозов, рекомендаций и так далее.

Какие бывают СУБД?

Системы управления базами данными отличаются по целому ряду параметров: например, по типам, методам управления и используемым языкам запросов, особенностям предоставления и хранения информации и другим характеристикам. Разберем некоторые из них.

Отличия могут быть:

• По расположению баз данных. Если информация хранится на одной машине или на сервере — это локальные СУБД, а если в облаке или на разных компьютерах — распределенные.
• По хранению и обработке данных:

Клиент-серверные. Один из наиболее популярных вариантов, при котором и система управления, и сама база находятся на одной машине. А значит, клиент и сервер могут обмениваться минимумом информации, а основная вычислительная нагрузка приходится на сервер баз данных.

Файл-серверные. Более устаревший вариант, при котором база данных располагается на сервере компании, а система для управлению ими — на устройствах сотрудников.

Встраиваемые. Локальный модуль для управления данными внутри приложений.

• По языку запросов:

SQL (он же Structured Query Language). Для получения необходимой информации пользователю нужно сформулировать запрос, который будет обработан базой данных.

NoSQL (он же not only SQL). Чаще всего такой вариант используется при работе с большим количеством данных. Пользователь использует запросы, основанные на других языках программирования.

• По структуре и организации данных: бывают реляционные, ключ-значение, документные, графовые и колоночные. Чтобы понять, в чем именно тут отличия, эти пять видов СУБД стоит разобрать подробнее.

Реляционные

Первый вид баз данных — реляционные: в них вся информация хранится в виде таблиц. А чтобы легко находить нужные сведения, используются уникальные ключи-идентификаторы — они есть у каждой строки и каждого столбца. Такой вариант структурирования упрощает и ускоряет доступ к информации — именно поэтому реляционные базы данных сегодня очень распространены. Реляционные базы данных можно использовать, например, для хранения информации об онлайн-заказах и пользователях интернет-магазина. В этом случае будут использоваться две таблицы:

• Первая — с информацией о пользователе (ФИО, адрес, статус оплаты, дата доставки и так далее);
• Вторая — с содержанием сделанного пользователем заказа.

При этом обе таблицы связаны: в них присутствуют индикаторы, позволяющие сопоставлять их и быстро находить нужные данные.

Примеры: MySQL и PostgreSQL

«Ключ-значение»

Разновидность баз данных, в которых используются неструктурированные (NoSQL) запросы. Для хранения сведений и доступа к ним используется метод «ключ‑значение». Другими словами, используется принцип пар: есть данные, а есть ключи, которые служат идентификаторами.

Чаще всего СУБД типа «ключ-значение» используется тогда, когда не планируется хранить сложные данные или использовать сложные запросы, при этом нужно решение с высокой скоростью работы. Например, в таких базах можно хранить список городов (ключевое слово) с привязанными к ним адресами пунктов выдачи заказов или складов (значение). 

Примеры: Redis и Memcached.

Документоориентированные

Еще одна разновидность баз данных с неструктурированными (NoSQL) запросами. Информация здесь хранится не в привычных нам столбцах и строках, а в целых документах, в которых записаны значения. Доступ к ним также осуществляется через уникальный идентификатор — ключ.

Один документ может включать в себе такое количество информации, которое в реляционных СУБД распределяется по нескольким реляционным таблицам. Таким образом можно собирать и хранить сложные по своей структуре и элементам данные, а также получать наиболее полную информацию одним простым запросом. Например, можно получить всю имеющуюся информацию о клиенте или партнёре. К другим преимуществам документоориентированных баз данных можно отнести:

• нет необходимости в том, чтобы все документы имели одинаковую структуру;
• как и в случае с реляционными базами данных, поддерживают возможность использования ссылок на другие записи в базе.

Примеры: Amazon DocumentDB и CouchDB.

Графовые

В этом варианте данные хранятся в графах — наборах из узлов, связанных друг с другом. Каждый узел представляет собой объект с данными, а “ребра” — связующие элементы между узлами — выступают в роли отношений между этими объектами. Такая необычная структура позволяет графовым СУБД выполнять запросы, которые недоступны реляционным. В чем преимущества?

• очень гибкие: легко добавлять, изменять или удалять данные без перестраивания всей базы, можно работать со сложными структурами информации;
• легко масштабируются: добавлять новые узлы и “ребра” просто, что делает графовые базы данных отличным вариантом для работы с большими объемами информации;
• высокая скорость работы: поиск выполняется очень быстро — особенно при анализе связей между объектами;
• высокая доступность: можно распределить на несколько серверов;
• удобно анализировать связи: есть мощные инструменты, позволяющие исследовать и анализировать, выявлять зависимости, закономерности и так далее.

Графовые базы данных будут особенно полезны там, где при работе с информацией важен анализ. Например, их удобно использовать для создания рекомендательных систем для пользователей на основе просмотренных или сохраненных продуктов.

Примеры: Amazon Neptune, Neo4j, InfoGrid.

Колоночные

Колоночные базы данных — это разновидность реляционных, но данные тут хранятся в виде не строк, а колонок. Если в традиционных СУБД при выполнении запроса будут читаться абсолютно все строки, то в колоночных базах только конкретные колонки. Такой подход существенно ускоряет выполнение запросов и снижает нагрузку на канал ввода-вывода. Особенности колоночных баз данных:

• каждая колонка — отдельная таблица;
• в каждой колонке хранится информация только одного типа;
• колонки располагаются как бы друг за другом.

Колоночные БД удобны для работы с большими объемами данных и отлично подходят для аналитических задач.

Примеры: Cassandra, SAP IQ, Google BigTable, ClickHouse, InfoBright, Vertica.

Подобрать подходящую СУБД, а также внедрить её в ИТ-инфраструктуру компании помогут партнёры "1Софт": https://1csoft.ru/wherebuy