База данных: что это такое, виды и принцип работы

Во многих сферах деятельности — от прикладной науки до розничной торговли — необходимо хранить и анализировать информацию. Если ее много, а работа требует оперативности и удобного доступа, помощником в этом случае становятся специальные электронные хранилища. В статье мы расскажем о базах данных (БД) и программах, которые ими управляют.

9 КАРТОЧЕК
  1. 1.
    Что такое база данных
  2. 2.
    Для чего предназначены базы данных
  3. 3.
    Чем база данных отличается от электронных таблиц
  4. 4.
    Виды баз данных
  5. 5.
    Системы управления базами данных: что это за программы
  1. 6.
    Основные системы управления базами данных
  2. 7.
    Как использовать базы данных
  3. 8.
    Что нужно запомнить о базах данных
  4. 9.
    Список источников
Развернуть
1

Что такое база данных

Это структурированный набор данных в электронном виде. Он организован таким образом, чтобы необходимую информацию можно было найти и обработать с помощью СУБД (система управления базами данных).

Базы данных считаются предметом интеллектуальной деятельности и могут быть объектом как авторских, так и смежных прав.

2

Для чего предназначены базы данных

Они необходимы для организации эффективной работы с большим объемом информации. Выбор хранилища и настройка функционала зависит от целей и задач пользователей. Перечислим основные возможности базы данных.

1. Структурированное хранение, поиск и извлечение информации.

2. Обеспечение целостности и согласованности данных.

3. С системой одновременно может работать несколько пользователей.

4. Высокая производительность и скорость функционирования.

5. Поддержка сложных запросов для обработки и анализа информации.

6. Обеспечение безопасности при хранении и передаче данных.

7. Резервное копирование и восстановление материалов.

3

Чем база данных отличается от электронных таблиц

Электронные таблицы, такие как Microsoft Excel или Google Sheets, предназначены для управления меньшим объемом информации. Они удобны для простых расчетов, позволяют использовать графики и формулы для анализа, но ограничены в функциональности по сравнению с базами данных. Таблицы не подходят для сложного управления и при многопользовательской работе.

4

Виды баз данных

Принято выделять два основных типа хранилищ:

  • реляционные (RDBMS);
  • документоориентированные (NoSQL).

Функции и области применения баз данных постоянно расширяются, появляются новые и более эффективные решения. Мы составили список из пяти видов. Рассмотрим их подробнее в таблице.

Вид базы данных
Описание 
Реляционные
Содержат таблицы с данными, которые связаны между собой. Пользователь запрашивает информацию с помощью языка запросов SQL
Документоориентированные
Хранят целые документы в форматах JSON или XML. Подходят для быстрого старта проекта, потому что в начале сложно определиться с финальной конфигурацией необходимых полей в данных
Колоночно-ориентированные
Данные хранятся по столбцам, а не по строкам, что позволяет эффективно работать с большими объемами информации
Графовые
Оптимизированы для хранения и обработки данных, связанных графовыми структурами (узлы и ребра). Такие хранилища используют для работы с социальными сетями
«Ключ-значение»
Содержат только строки данных и позволяют быстро находить информацию по ключу. Как правило, их используют для вспомогательных задач
5

Системы управления базами данных: что это за программы

СУБД — это прикладные программные продукты, которые обеспечивают создание, управление и взаимодействие с базами данных.

Как правило, у каждой системы есть своя программа для решения всех необходимых задач. Однако существуют и универсальные, которые позволяют управлять разнообразными БД из одной точки. Кроме того, большинство популярных баз данных доступы в облачных хранилищах, и там тоже существуют свои сервисы.

В РФ эта сфера регулируется Федеральной службой по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России). Требования к СУБД утверждены 14 апреля 2023 года.

К слову, с 1 января 2026 года государственные корпорации и компании должны будут перейти на СУБД отечественного производства. Об этом говорится в методических рекомендациях Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации.

6

Основные системы управления базами данных

Направления СУБД постоянно расширяются. Существуют системы на основе меток времени и технологии блокчейн. Некоторые программы, например, базы данных Access, перестали быть актуальными, другие только начали набирать обороты. Как уже отмечалось ранее, для каждой задачи есть свой инструмент. Перечислим самые популярные, среди которых есть базы данных SQL, документоориентированные и др.

1. PostgreSQL

Продвинутая объектно-реляционная СУБД с высокой производительностью и большим набором функций. Легко масштабируется, что позволяет применять готовые решения или разрабатывать свои.

2. Apache Cassandra

Система для колоночно-ориентированных баз данных, заточена под работу с большими объемами информации.

3. Oracle Database

Коммерческая реляционная СУБД, известная своей надежностью, масштабируемостью и обеспечением безопасности данных. Однако из-за высокой стоимости часто не подходит для небольших компаний.

4. MySQL

Простая и открытая реляционная система. Благодаря высокой скорости и производительности используется для работы с веб-приложениями, электронной коммерцией и сайтами.

5. MSSQL

Популярная коммерческая СУБД с широкими возможностями адаптации под разные платформы. Чаще всего задействована в работе корпоративных приложений и системах крупных компаний.

6. MongoDB

Ведущая документоориентированная система, активно развивающаяся и поддерживающая масштабируемость. Прекрасно подходит для работы со слабоструктурированными данными.

7. Redis

СУБД вида «ключ-значение». Часто используется для кэширования и обработки данных в реальном времени.

7

Как использовать базы данных

За профессиональным мнением мы обратились к Сергею Полунину, руководителю группы защиты инфраструктурных ИТ-решений компании «Газинформсервис». Эксперт дал пять советов, которые помогут при работе с базами данных.

1. Выбирайте СУБД под свои задачи

Не существует универсального правила, какая база данных лучшая. У каждой есть своя область применения. Причем при выборе нужно принимать во внимание как технические, так и экономические составляющие.

2. Обеспечьте работоспособность

Система, скорее всего, будет хранить весьма критические данные, поэтому вам необходимо обеспечить ее отказоустойчивость теми средствами, которые предоставляет сама СУБД.

3. Делайте резервные копии

Учитесь на чужих ошибках — резервные копии нужно делать регулярно и хранить их в надежном месте.

4. Защитите свою базу

Современные базы данных имеют встроенные механизмы безопасности — шифрование, двухфакторную аутентификацию и т. д. Однако они не работают, если их предварительно не настроить.

5. Составьте план реагирования на инциденты

Закон Мерфи гласит: «Если что-то может пойти не так, оно пойдет не так». К сфере ИТ это тоже относится, поэтому заранее продумайте план действий, на случай если с вашей базой данных что-то случится.

8

Что нужно запомнить о базах данных

Напомним основные моменты, которые необходимо знать о базах данных.

1. Это не просто набор данных. Это структурированная информация, которая находится под управлением специального программного обеспечения — СУБД.

2. Базы данных созданы для эффективной работы с большим количеством информации. В отличие от электронных таблиц они обладают большим функционалом.

3. Существует множество видов баз данных и систем для организации работы с ними.

4. Основными СУБД остаются программные продукты на языке SQL. Однако есть программное обеспечение, которое строится на других технологиях и лучше справляется с решением определенных задач.

5. Выбор хранилища зависит от целей и возможностей пользователей. Для каждой задачи имеется свой оптимальный вариант.

9

Список источников

1. Статья 1225 «Охраняемые результаты интеллектуальной деятельности и средства индивидуализации» Гражданского кодекса Российской Федерации.

2. Приказ ФСТЭК России от 14.04.2023 года № 64 «Требования по безопасности информации».

3. Методические рекомендации по цифровой трансформации государственных корпораций и компаний с государственным участием, опубликованные на сайте Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации.

Автор: Олег Тульских

Эксперт: Сергей Полунин, руководитель группы защиты инфраструктурных ИТ-решений компании «Газинформсервис»