Обзор систем управления базами данных. Базы данных и субд Наиболее распространенные субд

В настоящее время существует большое количество СУБД различных производителей, при этом наиболее распространенные СУБД являются универсальными, т.е. могут использоваться в различных предметных областях и для решения различных задач. Системы различаются по производительности, требовательности к ресурсам, стоимости обслуживания.

Наиболее распространенными промышленными СУБД до сих пор являются системы американской компании Oracle, производителя первой коммерческой промышленной СУБД. Эти системы отличает высокая надежность, возможность тонкой настройки под решаемые задачи, гибкое управление оперативной памятью, высокое быстродействие, мультиплатформенность – т.е. возможность работать под управлением как ЭВМ различной архитектуры, так и различных операционных систем. Наряду с многопользовательской версией СУБД Oracle, существует ее «облегченный» вариант – Personal Oracle или Oracle Lite. Данная версия используется обычно в небольших АИС с ограниченным кругом пользователей (как правило, не более 5 – 10 человек).

Промышленная СУБД компании Microsoft, имеющая название SQL Server, обладает не меньшими возможностями, чем СУБД компании Oracle. Однако ее недостатком является то, что она может функционировать только под управлением операционных систем самой компании Microsoft, что делает невозможным ее использование на серверах, работающих под управлением таки популярных операционных систем, как Unix, Linux, Solaris и других. Другой популярной СУБД компании Microsoft является MS Access, входящая в пакет программ Microsoft Office. Данная СУБД является однопользовательской и предназначена для ведения небольших баз данных.

Популярными и достаточно распространенными СУБД являются также DB2 компании IBM, СУБД Sybase, Informix, PostgreSQL («Пост-Грес-Кью-Эл», «постгрес») , Interbase и некоторые другие. Отдельно стоит упомянуть свободно распространяемые СУБД, многие из которых подходят для решения достаточно сложных задач. Не обладая, в полной мере, функциональностью, присущей коммерческим СУБД, они, в то же время, имеют существенно достоинство – нулевую стоимость. Как правило, такие СУБД поддерживаются независимыми группами разработчиков и распространяются в виде исходных текстов программных модулей. Наиболее популярными из таких СУБД в нашей стране являются MySQL и так называемые «клоны» коммерческой СУБД Interbase – FireBird и Yaffil.

Выбор СУБД должен учитывать потребности заказчика, возможности дальнейшего расширения информационной системы, факторы стоимости приобретения и другие параметры.

Если вы планируете участвовать в сколь угодно серьезной разработке, знать базы данных - жизненно необходимо. Они повсюду, даже если вы об этом не догадываетесь. Рейтинг PYPL , который вычисляет популярность , и баз данных, выделяет 14 систем управления базами данных, которыми пользуется, по крайней мере, 1% пользователей. PYPL индексирует популярность исходя из количества запросов в поиске Google. Согласно обработке результатов коллективного разума, по состоянию на октябрь 2017 года самой популярной базой данных остается Oracle с результатом 32.26%. Эта кроссплатформенная СУБД - старейшина мира баз данных. Сложно поверить, но, первая версия, которая по неизвестным нам причинам называется Oracle v2, вышла ещё в 1979 году. Самая новая на сегодняшний день - Oracle 12.2 - в сентябре 2016 года. Базу данных Oracle чаще всего используют крупные компании, но есть и бесплатная версия, если захотите потренироваться, чтобы затем найти работу, связанную со «взрослой» версией. Называется она Oracle Database Express Edition, её можно загрузить с сайта Oracle . Разумеется, она имеет большое количество ограничений (она использует до 1 ГБ ОЗУ, только 1 процессор, всего одна БД до 11 ГБ).

Второе место досталось MySQL . Те, кто изучал базы данных в университете или пробовал освоить их самостоятельно, скорее всего, пользовались этой бесплатной базой данных. Это интересное решение для средних и малых приложений, сейчас также принадлежит Oracle. Кстати, во владения этой компании MySQL перешла вместе с нашим любимым языком Java, в процессе поглощения Sun Microsystems. Согласно данным PYPL, MySQL интересует 21.15% от общего числа пользователей или программистов.

На третьем месте с комфортом и 16.78% расположилась SQL Server производства Microsoft. Эта СУБД отлично подходит для управления базами данных самого разного размера, от персональных до Enterprise. Она также на рынке уже очень давно, хоть и на декаду меньше, чем Oracle: датой её рождения считается 24 апреля 1989 года. Как и подавляющее число продуктов Microsoft, SQL Server - платная (в случае с Enterprise-версией - даже очень платная), но есть и бесплатные варианты. Самый простой из них - SQL Server Express, она хорошо подходит для учебных целей и её можно развернуть на малых серверах или обычных компьютерах. Размер базы данных - до 10 ГБ. Также есть бесплатная версия для программистов. Предназначена она для создания, тестирования и демонстрации приложения на базе «настоящей» SQL Server. За продуктом Microsoft с большим отрывом следует PostgreSQL . Эта opens-source разработка Калифорнийского университета в Беркли долгое время была в тени своих конкурентов, но в последние годы её доля медленно, но верно растёт. А всё благодаря её бесплатности, лёгкой расширяемости и системе встроенных языков программирования.

Пятое и шестое место достались нереляционным базам данных MongoDB и совсем ещё молодой Firebase. Интерес к обеим явно растёт, особенно к Firebase: по сравнению с октябрём прошлого года, интерес к ней вырос на 1.4% и теперь её результат - 2.19%. Замыкают десятку SQLite, elasticsearch, Apache Hive и DB2.

Рейтинг PYPL популярности СУБД, октябрь 2017 и рост по сравнению с октябрём-2016

Каждый владелец сайта знает, что для правильного функционирования сайта нужны не только файлы с кодом страниц, но и базы данных. Для взаимодействия с базами данных используются системы управления базами данных (СУБД). В данной статье я хочу рассказать о базах данных и СУБД, о том, какие разновидности существуют, и чем они отличаются друг от друга.

База данных

База данных представляет собой определенный набор данных, которые, как правило, связаны объединяющим признаком либо свойством (или несколькими). Эти данные упорядочены, например, по алфавиту. Обилие различных данных, которые могут быть помещены в единую базу, ведет к множеству вариаций того, что может быть записано: личные данные пользователей, записи, даты, заказы и так далее. К примеру, если у вас интернет-магазин, то база данных вашего сайта может содержать прайс-листы, каталог товаров или услуг, отчеты, статистику и информацию о клиентах.

В первую очередь это удобно тем, что информацию можно быстро заносить в базу данных и так же быстро ее извлекать при необходимости. Если на заре развития web-разработки все необходимые данные нужно было прописывать в коде страницы, то теперь такая необходимость отсутствует - нужная информация может быть запрошена из базы данных при помощи скриптов. Специальные алгоритмы хранения и поиска информации, которые используются в базах данных, позволяют находить нужные сведения буквально за доли секунд - а при работе в виртуальном пространстве скорость работы ресурса важна как ничто другое.

Немаловажной является и взаимосвязь информации в базе данных: изменение одной строчки может привести к значительным изменениям других строк. Работать с данными таким образом гораздо проще и быстрее, чем если бы изменения касались только одного места в базе данных.

Однако это не значит, что база данных обязательно должна быть у каждого сайта - к примеру, если у вас сайт-визитка, и никакой новой информации вы на сайте не размещаете, то база данных вам будет попросту не нужна. Самый легкий способ сделать простой сайт - создать .

Система управления базами данных

Как можно догадаться уже из названия, система управления базами данных (или сокращенно СУБД) представляет собой программное обеспечение, которое используется для создания и работы с базами данных. Главная функция СУБД - это управление данными (которые могут быть как во внешней, так и в оперативной памяти). СУБД обязательно поддерживает языки баз данных, а также отвечает за копирование и восстановление данных после каких-либо сбоев.

Что касается классификации баз данных, то тут возможны различные варианты.
К примеру, можно разделить базы по модели данных : иерархические (имеют древовидную структуру), сетевые (по своей структуре похожи на иерархические), реляционные (используются для управления реляционными базами данных), объектно-ориентированные (используются для объектной модели данных) и объектно-реляционные (некое слияние реляционного и объектно-ориентированного вида баз данных).

Либо, если деление идет по тому, где размещается СУБД , их можно разделить на локальные - вся СУБД размещается на одном компьютере, и распределенные - части системы управления базами данных находятся на нескольких компьютерах.

Файл-серверные, клиент-серверные и встраиваемые - такие названия носят СУБД, если разделить их по способу доступа к базам данных . Файл-серверные СУБД на данный момент уже считаются устаревшими; в основном идет использование клиент-серверных (СУБД, которые располагаются на сервере вместе с самой базой данных) и встраиваемых (не требующих отдельной установки) систем.

Информация, которая хранится в базах данных, не ограничивается только текстовыми или графическими файлами - современные версии СУБД поддерживают также форматы аудио и видеофайлов.

В этой статье я сделаю упор на СУБД, которые используются для хранения информации различных веб-ресурсов.

Зачем же нужны эти СУБД? Помимо основной своей функции - хранения и систематизации огромного количества информации - они позволяют быстро обрабатывать клиентские запросы и выдавать свежую и актуальную информацию.

Это касается и изменений, которые вносите вы - вместо того, чтобы менять информацию в каждом файле сайта, вы можете поменять ее в базе данных, и тогда на каждой странице сразу же будет отображена корректная информация.

Реляционные СУБД и язык SQL

Реляционные и объектно-реляционные СУБД являются одними из самых распространенных систем. Они представляют собой таблицы, у которых каждый столбец (который называется “field” или «поле») упорядочен и имеет определенное уникальное название. Последовательность строк (их называют “records” или «записи») определяется последовательностью ввода информации в таблицу. При этом обрабатывание столбцов и строк может происходить в любом порядке. Таблицы с данными связаны между собой специальными отношениями, благодаря чему с данными из разных таблиц можно работать - к примеру, объединять их - при помощи одного запроса.

Для управления реляционными базами данных применяется особый язык программирования - SQL. Сокращение расшифровывается как “Structured query language”, в переводе на русский «язык структурированных запросов».

Команды, которые используются в SQL, делятся на те, которые манипулируют данными, те, которые определяют данные, и те, которые управляют данными.

Схема работы с базой данных выглядит следующим образом:

MySQL

MySQL является одной из самых популярных и распространенных СУБД, которая используется во многих компаниях (например, Facebook, Wikipedia, Twitter, LinkedIn, Alibaba и других). MySQL представляет собой реляционную СУБД, которая относится к свободному программному обеспечению: она распространяется на условиях GNU Public License. Как правило, эту систему управления базами данных определяют как хорошую, быструю и гибкую систему, рекомендованную к применению в небольших или средних проектах. У MySQL есть множество различных преимуществ. Например, она поддерживает различные типы таблиц: как известные MyISAM и InnoDB, так и более экзотичные HEAP и MERGE; кроме того, количество поддерживаемых типов постоянно растет. MySQL выполняет все команды быстро - возможно, сейчас это самая быстрая СУБД из всех существующих. С этой системой управления базами данных может одновременно работать неограниченное количество пользователей, а число строк в таблицах может быть равно 50 миллионам.

Так как в сравнении с некоторыми другими СУБД MySQL поддерживает меньшее количество возможностей, то и работать с ней значительно проще, чем, к примеру, с PostgreSQL, о которой будет рассказано ниже.

Первая версия MySQL вышла в далеком 1995 году, и с тех пор состоялось несколько последующих релизов, каждый из которых нес в себе значительные изменения.

Для работы с MySQL используется не только текстовый, но и графический режим. Это возможно благодаря приложению phpMyAdmin: для работы в приложении вам даже не нужно будет знать SQL-команды, а администрировать свою базу данных можно прямо через браузер.

В целом можно отметить, что MySQL - это выбор тех, кому необходима СУБД для проекта небольшого или среднего размера, быстрая и удобная в работе и без сложностей с администрированием.

PostgreSQL

Эта свободно распространяемая система управления базами данных относится к объектно-реляционному типу СУБД. Как и в случае с MySQL, работа с PostgreSQL основывается на языке SQL, однако, в отличие от MySQL, PostgreSQL поддерживает стандарт SQL-2011. Эта СУБД не имеет ограничений ни по максимальному размеру базы данных, ни по максимуму записей или индексов в таблице.

Если говорить о преимуществах PostgreSQL, то, безусловно, это надежность транзакций и репликаций, возможность наследования и легкая расширяемость. PostgreSQL поддерживает различные расширения и варианты языков программирования, такие как PL/Perl, PL/Python и PL/Java. Также есть возможность загружать C-совместимые модули.

Многие отмечают, что в отличие от MySQL данная СУБД имеет хорошую и подробную документацию, которая дает ответы практически на все вопросы.

О том, что это более масштабная, чем MySQL, СУБД, говорит и тот факт, что PostgreSQL периодически сравнивают с такой мощной системой управления данных, как Oracle.

Все это позволяет говорить о PostgreSQL как об одной из самых продвинутых СУБД на данный момент.

SQLite

На данный момент это одна из самых компактных СУБД; также она является встраиваемой и реляционной. SQLite позволяет хранить все данные в одном файле и, благодаря своему небольшому объему, отличается завидным быстродействием. SQLite значительно отличается от MySQL и PostgreSQL своей структурой: движок и интерфейс этой СУБД находятся в одной библиотеке - и именно это позволяет выполнять все запросы очень быстро. Другие СУБД (MySQL, PostgreSQL, Oracle и т.д.) используют парадигму клиент-сервер, когда взаимодействие происходит через сетевой протокол.

Из недостатков можно отметить отсутствие системы пользователей и возможности увеличения производительности.

SQLite можно посоветовать к использованию в проектах, где нужно иметь возможность быстро перенести приложение, и нет необходимости в масштабируемости.

Oracle

Эта СУБД относится к объектно-реляционному типу. Название произошло от названия разработавшей эту систему фирмы Oracle. Наравне с SQL СУБД использует процедурное расширение под названием PL/SQL, а также язык Java.

Oracle - это система, отличающаяся стабильностью уже не один десяток лет, поэтому ее выбирают крупные корпорации, для которых важна надежность восстановления после сбоев, отлаженная процедура бэкапа, возможность масштабирования и другие ценные возможности. К тому же эта СУБД обеспечивает отличную безопасность и эффектную защиту данных.

В отличие от других СУБД, стоимость покупки и использования Oracle достаточно высока, и именно это зачастую является значимым препятствием к ее использованию в небольших фирмах. Вероятно, именно это также является причиной того, что в рейтинге СУБД на 2016 год в России Oracle находится лишь на 6-м месте.

MongoDB

Эта СУБД отличается тем, что она предназначена для хранения иерархических структур данных, и поэтому ее называют документоориентированной (она представляет собой документное хранилище без использования таблиц или схем). MongoDB имеет открытый исходный код.

Используя идентификатор, вы можете производить быстрые операции над объектом; эта СУБД хорошо показывает себя и при сложных взаимодействиях. В первую очередь речь идет о быстродействии - в некоторых случаях приложение, написанное на MongoDB, будет работать быстрее, чем такое же приложение, использующее SQL, т.к. MongoDB относится к классу СУБД NoSQL и вместо SQL пользуется объектным языком запросов, который значительно легче SQL.

Однако этот язык имеет и свои ограничения, а поэтому MongoDB следует использовать в случаях, когда нет необходимости в сложных и нетривиальных выборках.

Вместо заключения

Выбор СУБД - это важный момент при создании своего ресурса. Отталкивайтесь от своих задач и возможностей, пробуйте и экспериментируйте, чтобы найти именно тот вариант, который будет наиболее подходящим.

Мало кто будет спорить, что IT будущего неразрывно связано с использованием огромных баз данных. Уже сейчас мир придумывает новые языки, новые алгоритмы, лишь бы упростить и ускорить использование огромных потоков информации. Даже привычный многим современным пользователям реляционный подход медленно, но верно уходит в прошлое. Почему и что будет дальше? Впрочем, давайте обо всём по порядку.

От прошлого к настоящему

Нет смысла охватывать историю баз данных, цепляясь за любое сходство, поэтому моментом появления баз данных будет не античное время, а 60-е годы 20 века. Именно тогда компьютеры стали эффективным инструментом для коммерческих компаний, а организация COBASYL (COnference on DAta SYstems Language), создавшая в 1959 году язык COBOL и впоследствии наделив его возможностями для управления БД, помогла им управлять резко возросшими потоками информации.

К концу 60-х появилась первая сетевая модель данных, возникло понятие СУБД, а в 1974 году компания IBM стала работать над языком для System R . Так на свет появился SEQUEL (Structured English QUEry Language). Однако позже, когда стало известно, что такое название используется британской авиастроительной компанией, было решено немного сократить до привычного SQL.

С увеличением доступности компьютеров стали появляться ориентированные на простых пользователей БД (Paradox, RBASE 5000, RIM, Dbase III), API (ODBC, Excel, Access) и средства разработки (VB, Oracle Developer, PowerBuilder). Само-собой, тенденция охватила и интернет, на сегодняшний день эффективное взаимодействие с БД - негласное требование к любому ресурсу с более-менее динамической информацией.

Если говорить о компаниях, то на рынке установилось троевластие: практически вся власть в области баз данных распределена между IBM, Microsoft и Oracle.

Настоящее и будущее

До старта нового тысячелетия в IT доминировал реляционный подход к базам данных, однако необходимость повышать быстродействие неизбежно привела к развитию идеи NoSQL (not only SQL). Если вы с трудом представляете, что это и в чём разница, то перейдя по ссылке вы получите исчерпывающие ответы на все свои вопросы.

Если упрощённо, то реляционный подход описывает данные в формате таблиц, то есть вся информация неразрывно связана отношениями и структурой (вспомните Excel со столбцами и строками, где каждый новый объект записывается по тому же шаблону). Это неизбежно приводит к ограничениям по производительности и масштабированию, но с точки зрения создания и управления - это просто и удобно.

NoSQL подход позволяет избежать этих проблем за счёт отсутствия строгих информационных связей. Но тут возникает другая проблема - организация доступа. Решается она 4 основными способами: с помощью документной ориентации, расширяемых записей (разреженных матриц), ключей доступа и теории графов. Естественно, что подход NoSQL требует от разработчика больше знаний и умений, но результаты куда эффективнее. Именно поэтому считается, что SQL уже сейчас уходит в историю, а NoSQL - будущее всех БД.

Впрочем, данное предсказание упирается в тот факт, что использование реляционного подхода для небольших баз куда эффективнее. Поэтому вместо бессмысленного спора поговорим о более практических вещах, а именно непосредственно о наиболее популярных БД.

Рейтинг

1. Oracle;
2. MySQL;
3. Microsoft SQL Server;
4. PostgreSQL;
5. MongoDB;
6. Cassandra;
7. Microsoft Access;
8. Redis;
9. SQLite.

Итого, 7 из 10 представителей рейтинга - реляционные базы данных, а также по одному экземпляру документоориентированной БД (MongoDB), с распределёнными значениями (Cassandra) и использующей подход «ключ-значение» (Redis). Таким образом, на сегодняшний день доминирование реляционных баз данных неоспоримо, но что будет завтра?

Для ответа на этот вопрос обратимся на этом же ресурсе к разделу тренды . Если брать отметки времени в более чем в 2 или 4 года, то наибольший рост демонстрирует подход с использованием теории графов. В то же время за последний год максимальный рост популярности продемонстрировали БД на основе временных данных . Это относительно новый подход, он также считается NoSQL, преимущество сводится к созданию структуры на основе дат или временных диапазонов. На данный момент наиболее популярным представителем Time Series БД является InfluxDB.

А какие базы данных используете вы? И какая на ваш взгляд наиболее перспективная NoSQL БД?

• Category: База данных
• Publisher: сайтworks
• March 24,2017