قواعد البيانات
إعداد الطالبة/ عبير أحمد يونس- 4 إبريل 2012
إشراف د/ شاهيناز محمود أحمد
مقدمة:
لتخزين معلومات عن الأشخاص والمنتجات والطلبات وغيرها, تبدأ العديد من قواعد البيانات كقائمة في برنامج معالجة الكلمات أو جدول البيانات. وكلما زاد حجم القائمة، كلما بدأ ظهور التكرار وعدم التناسق فيما بين البيانات. فيصبح من الصعب فهم البيانات من خلال هذه القائمة، كما تكون طرق البحث أو سحب مجموعات فرعية من البيانات لمراجعتها محدودة. وبمجرد ظهور تلك المشاكل، يكون من الأفضل نقل البيانات إلى قاعدة بيانات منشئة بواسطة نظام إدارة قاعدة البيانات (DBMS)، مثل Office Access.
تعريف قواعد البيانات:
نظام قواعد البيانات هو تجمع منظم لسجلات البيانات والبرامج وذلك بأقل قدر ممكن من التكرارية وأكبر قدر متاح من التكاملية مع إتاحة المشاركة على البيانات لمختلف المستخدمين دون ادنى ارتباط بين البيانات وبين برامج التطبيقات.
مميزات قواعد البيانات:
1- إمكانية إضافة ملفات جديدة.
2- إضافة بيانات جديدة على الملفات الموجودة في القاعدة.
3- استرجاع بيانات من الملفات المكونة لقاعدة البيانات.
4- تحديث البيانات.
5- حذف البيانات من الملفات.
6- إزاحة ملفات حالة أو مكتوب عليها مسجلات.
7- يمكن تعديل البرامج دون تعديل البيانات والعكس صحيح.
8- تلبي حاجات كافة المستخدمين للبيانات.
9- يمكن فرض قيود التأمين والسرية على بعض البيانات الهامة.
10- تحقق المرجعية على الملفات.
مكونات نظام قواعد البيانات:
يتكون من أربعة مكونات أساسية:
1- البيانات:
توفر الحاسبات الشخصية قاعدة بيانات لمستخدم واحد, بينما توفر الحاسبات الكبيرة قواعد بيانات لعدد من المستخدمين يتشاركون البيانات المتاحة.
2- المعدات:
تستند على الأقراص المغناطيسية استنادا كبيراً. علاوة على الشرائط الكثيفة كوحدات
Back Up احتياطية لتخزين البيانات في الظروف الطارئة.
3- البرامج:
وهي الطبقة الوسيطة بين البيانات المخزنة في الملفات أعلى الأقراص وبين مستخدمي قاعدة البيانات. وأبرز هذه البرامج برنامج مدير قاعدة البيانات (Data Base Manager System, DBMS)
وهو عبارة عن برنامج بالغ التعقيد, باهظ الثمن, يحتاج من مختص قاعدة بيانات التعامل معه, إذ أنه يتولى السيطرة على العناصر الآلية والبرمجية للقاعدة بالتعاون مع نظام التشغيل.
4- مستخدمو قواعد البيانات:
* مخططو البرامج الذين يكتبون برامجهم ويستخدمون إمكانيات قاعدة البيانات.
* متخصصوا قاعدة البيانات, وهم المسئولون عن صيانة وتشغيل قاعدة البيانات.
* المستخدمون العاديون لقواعد البيانات الذين يتعاملون مع قواعد البيانات عبر النهايات الطرفية.
التركيب البنائي لقاعدة البيانات:
يمكن تصور التركيب البنائي لقواعد البيانات على ثلاثة مستويات:
1- مستوى أقرب إلى المستخدم وهو المستوى الخارجي حيث يتعامل المستخدم مع البيانات المخزنة, لذا يركز هذا المستوى على كيفية عرض البيانات للمستخدم.
2- المستوى الداخلي ويركز على كيفية تخزين البيانات على الأقراص.
3- المستوى المنطقي وهو مستوى بين المستخدم وتخزين الملفات
وبين كل مستوى والذي يليه يوجد نوع من التطابق mapping لتوصيف البيانات بين المستويين للتأكد من وجود البيانات وإمكانية العزل بين البيانات المخزنة وبين مستوى المستخدم وفك أي ارتباط بينهما.
مرجع (1)
نماذج قواعد البيانات:
يوجد نماذج كثيرة من قواعد البيانات, لكن أبرزها:
- قواعد بيانات هرمية التركيب (Hierarchical Model)
- قواعد بيانات شبكية (Network Model)
واللاتي لهما بعض المزايا والحدود فيما يختص بالمرونة والتعقيد.
- قواعد بيانات علائقية وهو الأكثر استخداما وشيوعاً (Relational Model)
حيث تنظم البيانات في شكل جدول يحتوي على صفوف وأعمدة كما هو متاح في برنامج
Office Access
- قواعد بيانات كائنية المنحنى (Object Oriented Model)
وهو الأكثر تطور وحداثة, تطبق في الهندسة وقواعد البيانات المكانية, والاتصالات السلكية واللاسلكية, وفي العديد من المجالات العلمية. لأن باستطاعتها تخزين بيانات معقدة مثل مقاطع أشعة اكس وصور الأمواج الفوق صوتية
مرجع (2)
أمثلة لأنواع قواعد البيانات:
* قواعد بيانات الوسائط الفائقة (Hypermedia Database)
وهي عبارة عن قاعدة بيانات شبكية, تمكن المستخدم من الإبحار أو الدخول على نصوص أو صور, أصوات, فيديو عن طريق وجود الروابط الفائقة
Hyperlinks
قد تكون على أشكال المراجع أو القواميس أو الأطالس.
* مستودعات البيانات (Data Warehouse)
هي عبارة عن قاعدة بيانات علائقية يمكن أن تتضمن بيانات من عدة مصادر ومن أنواع مختلفة وغير متجانسة من المواضيع مثل المالية وتكنولوجيا المعلومات،الموارد البشرية و والمحاسبة وغيرها. حيث تخزن البيانات بشكل يومي أو أسبوعي وتحفظها في شكل سجلات بالتالي يكون لديها القدرة على إجابة استفسارات تتجاوز قدرات قواعد بيانات المعاملات(Transaction Data)
لأنها تستخدم عملية تحليل البيانات الشبكي
(On- Line Analytical Processing, OLAP).
* قواعد البيانات السحابية (Cloud Database)
وهو يعمل بتقنية الحوسبة السحابية. وهي عبارة عن قواعد بيانات موزعة, تنقل خدمة الاستعلام عبر الانترنت من خلال العديد من قواعد البيانات الموزعة التي تقع في العديد من مراكز قواعد البيانات الموزعة جغرافيا.
مرجع (3,4,5)
مراجع:
1- ياغي, سامر .(2002) مقدمة في الحاسوب. الفصل العاشر مسترجع من موقع http://computer.atlas4e.com/Project_E1/Project/chapter10/chapter10.htm
2- Capron, H.L & Johnson J.A.(2004). Computers Tools for an Information Age . 8th edition. Chapter 13. P.381, 389,390. Pearson Education. New Jersey
3- Bloor, Robin. (2011). What is a Cloud Database? . Retrieved from http://www.algebraixdata.com/wordpress/wp-content/uploads/2010/01/AlgebraixWP2011v06.pdf
4- http://en.wikipedia.org/wiki/Database#Data_models
5- http://www.linfo.org/database.html