Types of Databases (Database Examples and Use Cases)

Організації дедалі частіше переходять від традиційних локальних баз даних до хмарних рішень для кращої масштабованості, гнучкості та економії витрат. Сучасні бази даних тепер підтримують гібридні хмарні середовища й можуть обробляти як структуровані, так і неструктуровані дані, що полегшує безпечне керування розподіленими даними та забезпечує відповідність вимогам.

За наявності різних типів баз даних — від реляційних, NoSQL, ієрархічних тощо — вибір правильної може бути складним. Розуміння типів баз даних і їх використання допомагає організаціям обрати найкращий варіант для своїх потреб.

Що таке база даних?

База даних — це структурована колекція цифрової інформації, яка зберігається електронно для зручного доступу, керування й аналізу. Вона може містити різні типи даних, включно з текстом, числами, зображеннями, відео та документами.

Що таке система керування базами даних (DBMS)?
Система керування базами даних (DBMS) — це програмне забезпечення, яке дозволяє користувачам створювати, змінювати й ефективно керувати різними базами даних. Вона допомагає розробникам та адміністраторам баз даних (DBA) обробляти дані, забезпечуючи безпеку та контроль доступу.

Ключові функції системи керування базами даних (DBMS)
Зберігання й керування даними: Дозволяє користувачам ефективно зберігати, отримувати й змінювати дані.
Контроль доступу: Керує дозволами користувачів за допомогою списків контролю доступу (ACL) і керування доступом на основі ролей (RBAC).
Безпека й відновлення даних: Захищає від втрати даних через резервне копіювання, знімки та інструменти відновлення.
Моніторинг продуктивності: Постійно відстежує продуктивність бази даних, пропонуючи автоматичну оптимізацію й сповіщення про необхідні дії.

Типи баз даних

Різні типи баз даних розроблено для конкретних завдань. Обираючи базу даних, слід знати приклади систем баз даних і розуміти, як будуть використовуватися дані, щоб забезпечити найкращу відповідність вашим потребам.

1. Реляційні бази даних

Реляційні бази даних використовуються з 1970-х років і зберігають дані у структурованих таблицях із рядками та стовпцями. Назва «реляційні» походить від способу взаємозв’язку таблиць на основі зв’язків між даними.

Система керування реляційними базами даних (RDBMS) — це програмне забезпечення, яке дозволяє створювати, оновлювати та керувати реляційними базами даних. Стандартною мовою для запитів, зміни й керування даними є SQL (Structured Query Language).

Ключові особливості
Відповідність ACID: Гарантує надійність через атомарність, узгодженість, ізоляцію й довговічність.
Підтримка структурованих даних: Найкраще підходить для структурованих даних із попередньо визначеними зв’язками.
Висока надійність: Забезпечує узгодженість та цілісність, що робить її ідеальною для критичних застосунків.

Реляційні бази даних не завжди є найкращим вибором для великих обсягів неструктурованих або напівструктурованих даних.

Приклади систем керування реляційними базами даних

Microsoft SQL Server
Oracle Database
MySQL
PostgreSQL
IBM Db2

2. Бази даних NoSQL

NoSQL — це широка категорія баз даних, які не використовують SQL як основну мову запитів. Також відомі як нереляційні бази даних, вони пропонують гнучкість у зберіганні даних, усуваючи потребу в попередньо визначеній схемі.

Ключові особливості
Гнучкість схеми: Дозволяє зберігати неструктуровані й напівструктуровані дані без фіксованої схеми.
Масштабованість: Розроблені для обробки великих обсягів даних у розподілених системах.
Динамічні зміни: Розробники можуть змінювати структуру бази даних без переривання роботи застосунків.

Ідеальні сфери використання
NoSQL добре підходить для організацій, що керують величезними обсягами неструктурованих даних, як-от аналітика в реальному часі, застосунки Big Data та системи керування контентом.

Приклади баз даних NoSQL

Apache Cassandra
MongoDB
CouchDB
CouchBase

3. Документні бази даних

Документні бази даних призначені для зберігання напівструктурованих даних у форматі, подібному до JSON. Кожен документ має унікальний ключ для ефективного отримання даних. Збережені значення можуть містити рядки, числа, масиви й об’єкти.

Ключові особливості
Гнучка структура даних: Дозволяє динамічне та вкладене зберігання даних.
Вторинні індекси: Забезпечують ефективне отримання даних не лише за ключем.
Масштабованість: Добре підходить для великих обсягів напівструктурованих даних.

Поширені сфери використання
Каталоги, мобільні застосунки та системи керування контентом.

Приклади документних баз даних

MongoDB
Apache CouchDB

4. Бази даних типу ключ-значення

Це один із найпростіших типів NoSQL, який зберігає дані у вигляді пар ключ-значення. Така структура забезпечує швидке отримання та ефективне зберігання.

Ключові особливості
Проста структура: Дані зберігаються як пари ключ-значення, що робить отримання швидким та ефективним.
Висока масштабованість: Обробляє великі обсяги даних і високі навантаження.
Швидка продуктивність: Ідеально для застосунків у реальному часі.

Поширені сфери використання
Управління сесіями у вебзастосунках, користувацькі сесії в онлайн-іграх, кошики покупок в e-commerce.

Приклади

Amazon DynamoDB
Redis

5. Колонарні бази даних

Також відомі як колоночні сховища, організовують дані за стовпцями замість рядків.

Ключові особливості
Оптимізовані для аналітики: Швидке виконання запитів, отримуючи лише потрібні стовпці.
Ефективне зберігання даних: Зменшення витрат через стиснення даних у стовпцях.
Масштабованість: Обробляють великі набори даних і складні запити.

Поширені сфери використання
Сховища даних, бізнес-аналітика, аналітична обробка.

Приклади

Google BigQuery
Apache Cassandra
HBase
MariaDB
Azure SQL Data Warehouse

6. Графові бази даних

Це тип NoSQL, побудований на теорії графів, призначений для зберігання й аналізу зв’язків між даними.

Ключові особливості
Фокус на зв’язках: Оптимізовані для аналізу взаємозв’язків.
Ефективність запитів: Швидко отримують складні зв’язки.
Масштабованість: Добре працюють із великими мережевими даними.

Сфери використання
Виявлення шахрайства, аналіз соціальних мереж, системи рекомендацій.

Приклади

DataStax Enterprise Graph
Neo4j

7. Хмарні бази даних

Хмарна база даних — це база, розміщена у публічній чи приватній хмарі.

Ключові особливості
Економія витрат: Зменшує витрати на інфраструктуру.
Висока надійність: Гарантує доступність даних.
Швидке розгортання: Прискорює запуск нових застосунків.

Приклади хмарних баз даних

Amazon RDS
Google Cloud SQL
Microsoft Azure SQL Database
Oracle Autonomous Database
Amazon DynamoDB
Google Firestore
Azure Cosmos DB
MongoDB Atlas

8. Бази даних часових рядів

Призначені для зберігання та обробки даних із часовими мітками.

Ключові особливості
Оптимізовані для потокових даних.
Висока продуктивність і швидкий аналіз у реальному часі.
Масштабованість: Обробляють великі обсяги послідовних даних.

Приклади

Druid
eXtremeDB
InfluxDB

9. Ієрархічні бази даних

Організовують дані у форматі «батько-дитина», схожому на дерево.

Ключові особливості
Деревоподібна структура: Дані впорядковані за зв’язком «один до багатьох».
Висока продуктивність: Оптимізовані для швидкого отримання даних.
Обмежена гнучкість: Дитячі записи не можуть мати кількох батьків.

Приклади

IBM Information Management System (IMS)
Windows Registry

10. Об’єктно-орієнтовані бази даних

Зберігають дані у вигляді об’єктів, подібно до об’єктно-орієнтованого програмування.

Ключові особливості
Структура на основі об’єктів.
Безшовна інтеграція з мовами програмування.
Відповідність ACID.

Приклади

Wakanda
ObjectStore

11. Розподілені бази даних

Зберігають дані на кількох серверах чи машинах у різних регіонах, з’єднаних мережею.

Ключові особливості
Розподіл даних: Краще забезпечує доступність.
Покращена продуктивність: Зменшує затримки.
Масштабованість: Ефективно обробляє великі обсяги даних у різних локаціях.

Приклади

Google Spanner
Amazon Aurora
Apache Cassandra
CockroachDB

Висновок

У цьому матеріалі ми розглянули різні типи баз даних, їхні особливості та сфери використання, щоб допомогти вам обрати правильну. Розуміння цих типів баз даних гарантує краще керування даними, масштабованість і продуктивність для різних застосунків.

Host-World пропонує надійні та масштабовані рішення для хостингу, забезпечуючи швидку й ефективну роботу через стратегічно розташовані дата-центри по всьому світу. Наші плани підтримують бізнес будь-якого розміру, безшовно розширюючись у міру зростання потреб. Завдяки цілодобовій експертній підтримці ми гарантуємо допомогу у будь-який час. Крім того, наша доступна цінова політика робить якісний хостинг доступним як для стартапів, так і для великих підприємств.

Незалежно від того, чи потрібні вам різні типи баз даних для гнучкості, чи розподілені бази для глобальної доступності, Host-World пропонує оптимізовані рішення для вашої інфраструктури баз даних.