Você pode organizar os dados em tabelas, linhas, colunas e indexá-los para facilitar a localização de informações relevantes.
Os manipuladores de banco de dados criam um banco de dados de tal forma que apenas um conjunto de programas de software fornece acesso de dados a todos os usuários.
O principal objetivo do banco de dados é operar uma grande quantidade de informações armazenando, recuperando e gerenciando dados.
Existem muitos sites dinâmicos na World Wide Web hoje em dia que são tratados por meio de bancos de dados. Por exemplo, um modelo que verifica a disponibilidade de quartos em um hotel. É um exemplo de site dinâmico que usa um banco de dados.
Existem muitos bancos de dados disponíveis como MySQL, Sybase, Oracle, MongoDB, Informix, PostgreSQL, SQL Server, etc.
Bancos de dados modernos são gerenciados pelo sistema de gerenciamento de banco de dados (DBMS).
SQL ou Structured Query Language é usado para operar nos dados armazenados em um banco de dados. SQL depende de álgebra relacional e cálculo relacional de tupla.
Uma estrutura cilíndrica é usada para exibir a imagem de um banco de dados.
Evolução dos Bancos de Dados
O banco de dados completou mais de 50 anos de jornada de sua evolução de sistema de arquivos simples para sistemas relacionais e relacionais de objetos. Passou por várias gerações.
A evolução
Baseado em arquivo
1968 foi o ano em que o banco de dados baseado em arquivo foi introduzido. Em bancos de dados baseados em arquivo, os dados eram mantidos em um arquivo simples. Embora os arquivos tenham muitas vantagens, existem várias limitações.
Uma das principais vantagens é que o sistema de arquivos possui vários métodos de acesso, por exemplo, sequencial, indexado e aleatório.
Requer extensa programação em uma linguagem de terceira geração, como COBOL, BASIC.
Modelo de dados hierárquico
1968-1980 foi a era do Banco de Dados Hierárquico. O modelo de banco de dados hierárquico proeminente foi o primeiro DBMS da IBM. Foi chamado de IMS (Sistema de Gerenciamento de Informações).
Neste modelo, os arquivos são relacionados de maneira pai/filho.
O diagrama abaixo representa o modelo de dados hierárquico. Círculo pequeno representa objetos.
Como o sistema de arquivos, esse modelo também tinha algumas limitações, como implementação complexa, falta de independência estrutural, não pode lidar facilmente com um relacionamento muitos-muitos, etc.
Charles Bachman desenvolveu o primeiro DBMS na Honeywell chamado Integrated Data Store (IDS). Foi desenvolvido no início da década de 1960, mas foi padronizado em 1971 pelo grupo CODASYL (Conference on Data Systems Languages).
Nesse modelo, os arquivos são relacionados como proprietários e membros, como no modelo de rede comum.
O modelo de dados de rede identificou os seguintes componentes:
- Esquema de rede (organização do banco de dados)
- Sub-esquema (visualizações do banco de dados por usuário)
- Linguagem de gerenciamento de dados (processual)
Este modelo também tinha algumas limitações como complexidade do sistema e dificuldade de projetar e manter.
Banco de dados relacional
1970 - Presente: É a era do Banco de Dados Relacional e do Gerenciamento de Banco de Dados. Em 1970, o modelo relacional foi proposto por EF Codd.
O modelo de banco de dados relacional tem duas terminologias principais chamadas instância e esquema.
A instância é uma tabela com linhas ou colunas
O esquema especifica a estrutura como nome da relação, tipo de cada coluna e nome.
Este modelo usa alguns conceitos matemáticos como teoria dos conjuntos e lógica de predicados.
O primeiro aplicativo de banco de dados da Internet foi criado em 1995.
Durante a era do banco de dados relacional, muitos outros modelos foram introduzidos, como modelo orientado a objetos, modelo relacional a objetos, etc.
Banco de dados em nuvem
O banco de dados em nuvem facilita o armazenamento, gerenciamento e recuperação de dados estruturados e não estruturados por meio de uma plataforma de nuvem. Esses dados podem ser acessados pela Internet. Os bancos de dados em nuvem também são chamados de banco de dados como serviço (DBaaS) porque são oferecidos como um serviço gerenciado.
Algumas das melhores opções de nuvem são:
- AWS (Amazon Web Services)
- Computação floco de neve
- Serviços de Nuvem de Banco de Dados Oracle
- Servidor Microsoft SQL
- Chave de nuvem do Google
Vantagens do banco de dados em nuvem
Custos mais baixos
Geralmente, a empresa provedora não precisa investir em bancos de dados. Ele pode manter e dar suporte a um ou mais data centers.
Automatizado
Os bancos de dados em nuvem são enriquecidos com uma variedade de processos automatizados, como recuperação, failover e dimensionamento automático.
Maior acessibilidade
Você pode acessar seu banco de dados baseado em nuvem de qualquer local, a qualquer hora. Tudo que você precisa é apenas uma conexão com a internet.
Banco de dados NoSQL
Um banco de dados NoSQL é uma abordagem para projetar esses bancos de dados que podem acomodar uma ampla variedade de modelos de dados. NoSQL significa "não apenas SQL". É uma alternativa aos bancos de dados relacionais tradicionais nos quais os dados são colocados em tabelas e o esquema de dados é perfeitamente projetado antes da construção do banco de dados.
Os bancos de dados NoSQL são úteis para um grande conjunto de dados distribuídos.
Alguns exemplos de sistema de banco de dados NoSQL com sua categoria são:
- MongoDB, CouchDB, Cloudant (baseado em documentos)
- Memcached, Redis, Coherence (armazenamento de valor-chave)
- HBase, Mesa Grande, Acumulo (Tabular)
Vantagem do NoSQL
Alta Escalabilidade
O NoSQL pode lidar com uma grande quantidade de dados devido à escalabilidade. Se os dados aumentarem, o banco de dados NoSQL o dimensionará para lidar com esses dados de maneira eficiente.
Alta disponibilidade
O NoSQL oferece suporte à replicação automática. A replicação automática a torna altamente disponível porque, em caso de falha, os dados se replicam para o estado consistente anterior.
Desvantagem do NoSQL
Código aberto
O NoSQL é um banco de dados de código aberto, portanto, ainda não há um padrão confiável para NoSQL.
Desafio de gestão
O gerenciamento de dados em NoSQL é muito mais complicado do que bancos de dados relacionais. É muito desafiador instalar e ainda mais agitado para gerenciar diariamente.
GUI não está disponível
Ferramentas GUI para banco de dados NoSQL não estão facilmente disponíveis no mercado.
Cópia de segurança
Backup é um grande ponto fraco para bancos de dados NoSQL. Alguns bancos de dados, como o MongoDB, não possuem abordagens poderosas para backup de dados.
Os bancos de dados orientados a objetos mantêm as regras da programação orientada a objetos. Um sistema de gerenciamento de banco de dados orientado a objetos é um aplicativo híbrido.
O modelo de banco de dados orientado a objetos contém as seguintes propriedades.
Propriedades de programação orientada a objetos
- Objetos
- Aulas
- Herança
- Polimorfismo
- Encapsulamento
Propriedades do banco de dados relacional
- Atomicidade
- Consistência
- Integridade
- Durabilidade
- Simultaneidade
- Processamento de consultas
Bancos de dados de gráficos
Um banco de dados gráfico é um banco de dados NoSQL. É uma representação gráfica de dados. Ele contém nós e arestas. Um nó representa uma entidade e cada aresta representa uma relação entre duas arestas. Cada nó em um banco de dados gráfico representa um identificador exclusivo.
Os bancos de dados gráficos são benéficos para pesquisar a relação entre os dados porque destacam a relação entre os dados relevantes.
Os bancos de dados gráficos são muito úteis quando o banco de dados contém um relacionamento complexo e um esquema dinâmico.
É usado principalmente no gerenciamento da cadeia de suprimentos , identificando a origem da telefonia IP .
SGBD (Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados)
Sistema de gerenciamento de banco de dados é um software que é usado para armazenar e recuperar o banco de dados. Por exemplo, Oracle, MySQL, etc.; estas são algumas ferramentas populares de DBMS.
- O DBMS fornece a interface para realizar as várias operações como criação, exclusão, modificação, etc.
- O DBMS permite que o usuário crie seus bancos de dados conforme sua necessidade.
- O DBMS aceita a solicitação do aplicativo e fornece dados específicos por meio do sistema operacional.
- O SGBD contém o grupo de programas que atua de acordo com a instrução do usuário.
- Ele fornece segurança ao banco de dados.
Vantagem do SGBD
Controla a redundância
Ele armazena todos os dados em um único arquivo de banco de dados, para que possa controlar a redundância de dados.
Compartilhamento de dados
Um usuário autorizado pode compartilhar os dados entre vários usuários.
Cópia de segurança
Ele fornece o subsistema de backup e recuperação. Este sistema de recuperação cria dados automáticos de falha do sistema e restaura os dados, se necessário.
Várias interfaces de usuário
Ele fornece um tipo diferente de interfaces de usuário, como GUI, interfaces de aplicativos.
Desvantagem do SGBD
Tamanho
Ocupa grande espaço em disco e grande memória para funcionar com eficiência.
Custo
O DBMS requer um processador de dados de alta velocidade e memória maior para executar o software DBMS, por isso é caro.
Complexidade
O DBMS cria complexidade e requisitos adicionais.
RDBMS (Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Relacional)
A palavra RDBMS é denominada como 'Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Relacional'. É representado como uma tabela que contém linhas e colunas.
O RDBMS é baseado no modelo Relacional; foi introduzido por EF Codd.
Um banco de dados relacional contém os seguintes componentes:
- Tabela
- Registro/ Tupla
- Nome do campo/coluna/atributo
- Instância
- Esquema
- Chaves
Um RDBMS é um DBMS tabular que mantém a segurança, integridade, precisão e consistência dos dados.
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