نبدأ بحول الله تعالى وبتوفيق منه هذه السلسة من الدروس الخاصة بمقياس ادارة قواعد البيانات العلائقية SGBDR الموجهة لاختصاص تقني سامي قواعد البيانات ليكون الدرس الاول مفاهيم عامة حول قواعد البيانات .
توفر قواعد البيانات نموذجًا منظمًا للبيانات يسهل الوصول إليها ومعالجتها. يحسن استخدام قواعد البيانات الأداء وقابلية التوسع.
تعريف قاعدة البيانات
قاعدة البيانات هي مجموعة من البيانات ذات الصلة يتم تخزينها وتنظيمها بطريقة تجعلها سهلة الوصول والاستخدام.
تتميز قواعد البيانات بثلاث خصائص رئيسية:
- · الاستقلالية: البيانات مستقلة عن التطبيقات التي تستخدمها. وتحافظ على تكرار أقل للبيانات
- · التنظيم: يتم تنظيم البيانات بطريقة تجعلها مترابطة وسهلة الفهم.
- · المشاركة: يمكن الوصول إلى البيانات من قبل مستخدمين متعددين في وقت واحد
نظام إدارة قواعد البيانات (SGBD)
· هو برنامج أو مجموعة من البرامج التي تساعد على إنشاء قواعد البيانات والتعامل معها وتشغيل البيانات المخزنة بها.
· يقوم بالعديد من المهام، بما في ذلك:
- o تصميم وتنظيم قاعدة البيانات
- o تخزين البياناjت
- o صيانة قاعدة البيانات
- o تحديث قاعدة البيانات
- o البحث في قاعدة البيانات
- o تأمين قاعدة البيانات
- o ضمان سلامة البيانات في قاعدة البيانات
· هناك العديد من أنظمة إدارة قواعد البيانات المتاحة، مثل:
- o Oracle Database
- o MySQL
- o PostgreSQL
- o Microsoft SQL Server
- o Microsoft Access
- o DB2
وظائف نظام إدارة قواعد البيانات (SGBD):
· وصف البيانات: يوفر SGBD أداة للمستخدمين لوصف بنية قاعدة البيانات، بما في ذلك إنشاء الجداول، وتحديد السمات، والقيود، والعلاقات.
- · معالجة البيانات: يسمح SGBD للمستخدمين بأداء عمليات على البيانات المخزنة، مثل البحث، والتعديل، والإضافة، والحذف.
- · موثوقية البيانات: يضمن SGBD جودة البيانات المسجلة، مثل نطاق القيم المسموح به.
- · تنافس الوصول: يوفر SGBD آليات لإدارة الوصول المتزامن إلى قاعدة البيانات.
- · السرية: يضمن SGBD سرية البيانات من خلال مخططات فرعية وكلمات المرور والصلاحيات.
- · أمان البيانات: يضمن SGBD أمان البيانات في حالة وقوع حادث مادي أو برمجي.
مثال:
· يمكن استخدام SGBD لتخزين معلومات حول الطلاب في جامعة ما. يمكن استخدام النظام لإنشاء جداول لتسجيل معلومات الطلاب، مثل الاسم والعنوان والتخصص والدرجات. يمكن استخدام النظام أيضًا للبحث في معلومات الطلاب، مثل العثور على جميع الطلاب في تخصص معين أو العثور على جميع الطلاب الذين حصلوا على درجة معينة.الشرح:
في هذا المثال، يمكن استخدام وظائف SGBD التالية:
· وصف البيانات: يمكن استخدام SGBD لإنشاء جدول للطلاب يحتوي على الأعمدة التالية: الاسم، والعنوان، والتخصص، والدرجات.
· معالجة البيانات: يمكن استخدام SGBD للبحث عن الطلاب في تخصص معين أو العثور على جميع الطلاب الذين حصلوا على درجة معينة.
· موثوقية البيانات: يمكن استخدام SGBD لضمان أن تكون درجة الطالب بين 0 و20.
- تنافس الوصول: يمكن استخدام SGBD لقفل بيانات طالب معين عند تحديثها لمنع المستخدمين الآخرين من تعديلها.
· السرية: يمكن استخدام SGBD لإنشاء مخطط فرعي للطلاب فقط يمكن للموظفين المعتمدين الوصول إليه.
· أمان البيانات: يمكن استخدام SGBD لإنشاء نسخة احتياطية من قاعدة البيانات في حالة وقوع حادث.
مقارنة بين نظام الملفات ونظام إدارة قواعد البيانات:
نظام الملفات:
- · يخزن البيانات في ملفات فردية.
- · يتطلب برمجة مخصصة للوصول إلى البيانات.
- · يفتقر إلى عزل البيانات بين التطبيقات.
- · يعاني عادةً من مشاكل التكامل.
- · قد تحدث مشاكل Atomicity.
- · قد يؤدي إلى تداخل الوصول والأخطاء.
- · يفتقد إلى مستوى عالي من الأمان.
نظام إدارة قواعد البيانات:
- · يخزن البيانات في قاعدة بيانات مركزية.
- · يوفر واجهات سهلة للوصول إلى البيانات.
- · يوفر عزلًا فعالًا للبيانات بين التطبيقات.
- · يوفر ميزات أمان وتكامل مصممة لمنع مشاكل التكامل.
- · يضمن Atomicity بشكل فعال.
- · يتعامل بفعالية مع تداخل الوصول ويدير الأخطاء بشكل منظم.
- · يوفر ميزات أمان متقدمة لضمان سلامة البيانات.
مثال:
لنفترض أن لدينا شركة صغيرة لديها قاعدة بيانات تحتوي على معلومات حول منتجاتها وأسعارها. يمكن استخدام هذه المعلومات لإنشاء قوائم الأسعار وإدارة المخزون.نظام الملفات:
· تكرار البيانات وعدم التناسق: يمكن تخزين نفس المعلومات في ملفات متعددة. على سبيل المثال، يمكن تخزين معلومات حول منتج معين في ملف السعر وملف الوصف. يمكن أن يؤدي هذا إلى التكرار وعدم التناسق في البيانات، حيث يمكن أن تتغير المعلومات في ملفات مختلفة في أوقات مختلفة.
· صعوبة الوصول إلى البيانات: قد يكون من الصعب الوصول إلى البيانات المخزنة في نظام الملفات. قد يتطلب ذلك برمجة مخصصة لإنشاء واجهات للبيانات.
· عزل البيانات: لا يوفر نظام الملفات عزلًا فعالًا للبيانات بين التطبيقات. يمكن لتطبيق واحد الوصول إلى بيانات تطبيق آخر عن طريق الخطأ.
· مشاكل التكامل: قد تعاني قواعد البيانات التي تم إنشاؤها باستخدام نظام الملفات من مشاكل التكامل. فمن الصعب فرض قيود على البيانات لانها تتطلب برمجة معينة .
· مشاكل Atomicity: قد تحدث مشاكل Atomicity في نظام الملفات. على سبيل المثال، قد يتم فقد البيانات أو تلفها إذا فشل النظام اثناء تنفيذ مجموعة من العمليات مثل تحويل مبلغ مالي من شخص الى اخر .
· تداخل الوصول والأخطاء: قد يؤدي تداخل الوصول إلى البيانات إلى أخطاء غير متوقعة في نظام الملفات. على سبيل المثال، قد يؤدي تعديل نفس البيانات في وقت واحد من قبل تطبيقات متعددة إلى تلف البيانات.
· الأمان: لا يوفر نظام الملفات مستوى عالٍ من الأمان. يمكن للمستخدمين غير المصرح لهم الوصول إلى البيانات أو تغييرها.
نظام إدارة قواعد البيانات:
· تكرار البيانات وعدم التناسق: لا يسمح نظام إدارة قواعد البيانات بتخزين نفس المعلومات في أماكن متعددة. يضمن ذلك أن البيانات متسقة دائمًا.
· صعوبة الوصول إلى البيانات: يوفر نظام إدارة قواعد البيانات واجهات سهلة للوصول إلى البيانات. يمكن للمستخدمين الوصول إلى البيانات باستخدام عبارات SQL.
· عزل البيانات: يوفر نظام إدارة قواعد البيانات عزلًا فعالًا للبيانات بين التطبيقات. يضمن ذلك أن التطبيقات لا تتداخل مع بعضها البعض.
· مشاكل التكامل: يوفر نظام إدارة قواعد البيانات ميزات أمان وتكامل مصممة لمنع مشاكل التكامل.كالتحقق من الصحة وفرض القيود على البيانات.
· مشاكل Atomicity: يضمن نظام إدارة قواعد البيانات Atomicity بشكل فعال. يضمن ذلك أن العمليات المعقدة تتم بأمان.الكل او لا شئ
· تداخل الوصول والأخطاء: يتعامل نظام إدارة قواعد البيانات بفعالية مع تداخل الوصول ويدير الأخطاء بشكل منظم.
· الأمان: يوفر نظام إدارة قواعد البيانات ميزات أمان متقدمة لضمان سلامة البيانات.
لمشاهدة الدرس على اليوتوب اليك الرابط
رابط الدرس الثاني : نماذج قواعد البيانات