Пропустить навигацию

Что такое реляционная база данных?

Как работают реляционные базы данных, как осуществляется управление ими с помощью систем управления реляционными базами данных

Что такое реляционная база данных?

Реляционные базы данных — это базы данных, предназначенные для хранения и организации точек данных с заданными отношениями для быстрого доступа. Данные в реляционных базах данных упорядочиваются в виде таблиц, которые содержат информацию о каждой сущности и представляют заданные заранее категории с помощью строк и столбцов. Такое структурирование данных повышает эффективность и гибкость доступа, поэтому реляционные базы данных — наиболее распространенный тип баз данных. Реляционные базы данных поддерживают язык SQL. Это стандартизированный язык программирования, применяемый для хранения, обработки и получения данных. В рамках SQL существует встроенный язык для создания таблиц (DDL — язык описания данных) и язык для обработки данных (DML — язык обработки данных).

Что означает понятие "реляционный"? Это слово означает указание на отношение или наличие отношения. В контексте баз данных понятие "реляционный" относится главным образом к самим данным. Реляционные наборы данных обладают заранее заданными отношениями между собой. Например, база данных, содержащая сведения о клиентах компании, также может содержать данные об отдельных транзакциях, связанных с каждым счетом. Основное внимание в реляционных базах данных уделяется отношениям между хранящимися элементами данных.

Характеристики реляционных баз данных:

  • Базы данных состоят из множества сущностей
  • Стандартным интерфейсом является язык SQL
  • Высокая структурированность, представление с помощью схемы (логической и физической)
  • Снижение избыточности данных

Как работают реляционные базы данных

Реляционные базы данных обычно используют таблицы с данными, упорядоченными в виде строк (с сущностями) и столбцов (с атрибутами сущностей). Процесс упорядочения данных в таблицах называется нормализацией. Каждая строка содержит уникальный идентификатор или ключ, связывающий таблицы для установления отношения между ними. При отправке запроса к реляционной базе данных ключ используется для поиска связанных данных в разных наборах данных. Например, службе технической поддержки может потребоваться отслеживать взаимодействие клиентов по следующим характеристикам: тип проблемы, время решения проблемы, уровень удовлетворенности клиента. Все три характеристики объединяет идентификатор клиента: он позволяет создавать отношения и обеспечивает эффективную работу табличной структуры.

Примеры реляционных баз данных

Реляционные базы данных эффективны для любой информации, в которых точки данных связаны друг с другом и нуждаются в согласованном и безопасном управлении на основе правил. Именно поэтому такие базы данных чаще всего применяются коммерческими компаниями и предприятиями. Когда компании анализируют собственные данные, они применяют реляционные базы данных для получения аналитических данных. Отчеты, создаваемые коммерческими компаниями для отслеживания складских запасов, финансов, продаж или для подготовки прогнозов на будущее, во многих случаях создаются с помощью реляционных баз данных.

Как упорядочены данные в реляционных базах данных? Для хранения, поиска и получения данных в реляционных базах данных используются таблицы с отношениями между ними. В реляционных базах данных схема базы данных определяет как логическую, так и физическую организацию данных.

Реляционные базы данных обладают так называемым режимом согласованности или целостности, который опирается на четыре свойства: атомарность, согласованность, изоляция и устойчивость. Ниже описывается значение всех этих четырех свойств.

  • Атомарность определяет элементы, образующие полную транзакцию.
  • Согласованность определяет правила поддержания целостности данных после транзакций.
  • Благодаря изоляции эффекты транзакций являются невидимыми для других транзакций, чтобы не возникало конфликтов между ними.
  • Устойчивость означает постоянство изменений данных после каждой зафиксированной транзакции.

Благодаря этим свойствам реляционные базы данных эффективно работают в решениях, где требуется высокая точность, например в транзакциях в финансовой сфере и в розничной торговле. Эта сфера называется оперативной обработкой транзакций (OLTP). Финансовые организации применяют базы данных для отслеживания огромного количества транзакций клиентов: от запросов выписки по счету до перевода средств между счетами. Реляционные базы данных идеально подходят для применения в банковской сфере, поскольку такие базы данных поддерживают значительное количество клиентов, поддерживают частые изменения данных в транзакциях и обладают малым временем отклика.

К реляционным базам данных относятся: SQL Server, Управляемый экземпляр SQL Azure, База данных SQL Azure, MySQL, PostgreSQL и MariaDB.

Что такое реляционная база данных MySQL?

MySQL — это распространенная реляционная база данных SQL с открытым кодом, выполняющая все основные команды SQL, такие как запись и запрос данных. MySQL — это надежная, стабильная и безопасная система управления базами данных (СУБД), она получила широкое распространение благодаря поддержке наиболее популярных языков программирования и протоколов. Благодаря высокой устойчивости MySQL используется в качестве основного хранилища данных во многих крупных организациях. MySQL также можно использовать в качестве встроенной базы данных для программного обеспечения, оборудования и устройств.

В MySQL обычно применяются надежные и гибкие средства безопасности, такие как проверка на основе узлов и шифрование трафика с использованием паролей. Веб-разработчики часто используют MySQL, поскольку базы данных MySQL отличаются простотой использования и содержат ряд функций для эффективной работы: обновляемые представления, хранимые процедуры и триггеры (особые процедуры, которые запускаются при выполнении определенных действий на сервере базы данных). MySQL является популярной платформой транзакций для электронной коммерции, поскольку MySQL прекрасно подходит для управления транзакциями, профилями пользователей и данными о складских запасах товаров. Среди преимуществ MySQL — высокий уровень совместимости с другими системами, а также поддержка развертывания в средах с виртуализацией, например на облачных платформах.

Что такое реляционная система управления базами данных?

Реляционные базы данных предназначены для управления значительными объемами критически важных для бизнеса данных клиентов. Тем не менее, по мере увеличения объема данных повышается сложность баз данных, становится труднее хранить данные в упорядоченном, доступном и безопасном состоянии. Для решения этой проблемы применяются системы управления базами данных (СУБД): они добавляют к реляционным таблицам уровень средств управления. Существуют разные структуры баз данных и разные системы управления, в которых доступны разные уровни организации, масштабируемости и применения. Когда администраторы работают с крупными объемами структурированных и неструктурированных данных (большие данные) в реальном времени, системы управления реляционными базами данных помогают анализировать и обобщать данные, чтобы обнаруживать заранее заданные отношения. Управление данных с помощью реляционных СУБД наиболее выгодно для бизнеса, поскольку дает возможность сделать более управляемыми данные, использующиеся несколькими приложениями или расположенные в разных местах.

Реляционные СУБД используют программное обеспечение, образующее постоянный интерфейс между пользователями, приложениями и базой данных, поэтому для пользователей данных упрощается навигация. Такой подход наиболее эффективен при работе с большими данными, поскольку объем данных определяет необходимость согласованности для пользователей, выполняющих запросы. Выбор СУБД зависит от расположения данных, от типа используемой архитектуры и от планируемого масштабирования.

Что такое реляционная модель базы данных?

Реляционная модель базы данных обычно обладает следующими характеристиками: высокая структурированность и поддержка языка программирования SQL. Многие базы данных используют реляционную модель, поскольку они предназначены для упорядочения данных и выявления отношений между основными точками данных, чтобы упрощать сортировку и поиск информации. В большинстве реляционных моделей используется традиционная табличная структура со столбцами и строками: это эффективный, интуитивный и гибкий способ хранения структурированных данных. Реляционная модель также решает проблему наличия множества произвольных структур данных в базах данных.

Масштаб моделей реляционных баз данных может различаться в самых широких пределах: от небольших решений на настольных компьютерах до крупных облачных систем. Такие модели используют базы данных SQL или способны обрабатывать инструкции SQL для работы запросов и обновлений. Реляционные модели определяются логической структурой данных (таблицы, индексы и представления) и отдельны от структур физических хранилищ (физических файлов). Согласованность данных является важнейшим признаком реляционных моделей баз данных, поскольку в таких базах данных поддерживается целостность данных между приложениями и копиями баз данных, которые также называются экземплярами. В реляционной модели базы данных экземпляры одной базы данных всегда содержат одинаковые данные.

В реляционных базах данных, разработанных в облаке, автоматически настраивается высокая доступность, то есть производится репликация или копирование данных в несколько участников, при этом участники находятся в разных зонах доступности. Поэтому данные остаются доступными даже при отключении какого-либо центра обработки данных.

Большие данные и реляционные базы данных

Традиционные реляционные базы данных предназначены для обработки больших объемов структурированных данных. Именно поэтому реляционные базы данных прекрасно подходят для структурированных больших данных: они опираются на SQL и могут использовать СУБД для управления данными. Тем не менее, в более крупных и более сложных наборах больших данных повышается разнообразие, то есть данные, поступающие из новых источников, становятся менее структурированными. В силу этого зачастую приходится применять нереляционные базы данных (NoSQL), которые поддерживают работу с неструктурированными и с полуструктурированными данными.

Вопросы и ответы

  • В реляционных базах данных используется язык SQL, чтобы упорядочивать и делать доступными для поиска данные во взаимосвязанных табличных структурах.

    Подробнее

  • Система управления реляционными базами данных (реляционная СУБД) использует программное обеспечение для управления данными в базе данных.

    Подробнее