mikä on tietokantaohjelmisto?

kaikkien organisaatioiden on tallennettava ja hallittava tietoja tietokantaan. Tietokantaohjelmisto on avain näihin tietokantoihin tallennettujen tietojen tehokkaaseen käyttöön, hallintaan ja jakamiseen.

mikä on tietokantaohjelmisto?

tietokantaohjelmisto, tunnetaan myös nimellä DBS (database management system), on ohjelma, jota käytetään laitteistopalvelimilla tai pilvipalvelussa isännöityjen tietokantojen luomiseen, hallintaan ja ylläpitoon. Sitä käytetään pääasiassa tietojen tallentamiseen, muokkaamiseen, purkamiseen ja etsimiseen tietokannassa. Tietokantaohjelmistoa käytetään myös kyberturvallisuustoimenpiteiden toteuttamiseen haittaohjelmilta, viruksilta ja muilta tietoturvauhkilta suojautumiseksi.

useimmat tietokantaohjelmistot sisältävät graafisen käyttöliittymän (GUI), joka koostuu strukturoiduista kentistä ja taulukkomuodoista, jotka antavat käyttäjille keskitetyn näkymän tietokannan sisältämästä datasta sekä työkaluja sen manipulointiin ja kyselyyn. Structured Query Language (SQL) – komentoja käytetään myös tyypillisesti vuorovaikutuksessa tietokantojen kanssa ohjelmiston kautta. Järjestelmänvalvojat syöttävät SQL-kyselyjä pyytääkseen järjestelmää suorittamaan toiminnon, kuten noutamaan tietyn tietojoukon. On kuitenkin olemassa myös tietokantoja, jotka käyttävät SQL: n lisäksi muita keinoja tiedon hakemiseen.

yleisimmin käytetyt tietokannat koostuvat perusjoukosta sarakkeita ja rivejä, jotka näyttävät SQL: n avulla haettua tietoa. Viime vuosina on kuitenkin kehitetty monimutkaisempia ohjelmistoja, jotka vastaavat organisaatioiden, erityisesti yritysten, keräämiä valtavia määriä ainutlaatuista dataa. Nämä työkalut ovat monikerroksisia, käyttävät erilaisia kyselykieliä ja tukevat useampaa tallennusmuotoa, kuten XML: ää.

tietokantaohjelmisto on saatavilla sekä kaupallisena tuotteena että avoimen lähdekoodin ohjelmistona. Kaupallisten vaihtoehtojen etuna on usein myyjän tuki. Vaikka avoimen lähdekoodin ohjelmistoista saattaa puuttua tämä tuki, ne korvaavat sen suuremmalla räätälöinnillä ja ilmaisilla latauksilla.

tietokantaohjelmistojen historia

Charles W. Bachman kehitti ensimmäisen tietokantaohjelmistojen hallintajärjestelmän vuonna 1960. Tuolloin sitä kutsuttiin integroiduksi Tietokantajärjestelmäksi. IBM huomasi nopeasti ohjelman arvon, joka pystyi helposti hakemaan tietoa tietokannasta ja lähti tekemään omiaan. Pian tämän jälkeen he kehittivät IBM IMS: n (information management system). Nämä kaksi ohjelmaa pidetään suurelta osin edelläkävijöinä nykyaikaisen tietokannan hallintaohjelmisto.

kun useammat yritykset yrittivät seurata perässä, markkinoille tulvi yleiskäyttöisiä tietokantoja, joista puuttui vakiotoiminnallisuus. Tämän seurauksena Bachman muodosti 1970-luvun alussa Database Task Groupin luodakseen tälle ohjelmistolle standardin, joka ilmenee Common Business Oriented Language (Cobol) – kielenä. Nämä järjestelmät olivat kuitenkin edelleen monimutkaisia, ja niiden hallinta vaati huomattavaa koulutusta.

1980-luvulla relaatiotietokannat tulivat markkinoille. Nämä työkalut tarjosivat paljon yksinkertaisemman järjestelmän, jonka monet organisaatiot voisivat toteuttaa ilman tietokantaosaajia. Tästä tuli nopeasti alan standardi. Nämä ensimmäiset relaatiotietokannat käyttivät SQL: ää tietokannan vuorovaikutukseen. Yksi SQL: n haittapuoli on, että sen monimutkaisuus tarkoitti hidasta hidasta suorituskykyä, varsinkin kun se tuli tietokantojen skaalaamiseen.

suurin harppaus tietokantaohjelmistotekniikassa relaatiotietokantojen perustamisen jälkeen tapahtui 2000-luvun alussa. tuolloin suuret verkkoyhtiöt, kuten Google ja Yahoo, vaativat suurta skaalautuvuutta ja suorituskykyä tuotteidensa toimittamiseksi käyttäjille. Vastaus oli rakentaa hajautettuja, ei-relaatiotietokantoja, jotka käyttivät NoSQL: ää. Nämä tietokannat on suunniteltu yrityksen laajuiseen tallennukseen ja tehokkaaseen tietojenkäsittelyyn.

pilvipalvelun ansiosta pilvipohjaisesta tietokantaohjelmistosta (software-as-a-service, SaaS) on tullut suosittu vaihtoehto. Se tarjoaa lisää skaalautuvuutta käsitellä massiivisia määriä dataa, jota nykyaikaiset organisaatiot tarvitsevat, ja vapauttaa yrityksen resursseja, koska sitä hallinnoi tyypillisesti palveluntarjoaja.

tietokantaohjelmiston hyödyt

• tiedon saatavuus: suurten tietovarastojen läpikäyminen yhdessä tietokannassa voi olla aikaa vievää ja työlästä. Tietokantaohjelmisto tekee nämä tiedot helposti saatavilla tarjoamalla mahdollisuuden syöttää kyselyitä ohjata sinut tarkka tiedot etsit.
• minimoi redundanssin: käyttäjät työskentelevät yleisesti samoissa projekteissa useassa eri paikassa tietokannassa. Tämä voi päätyä luomaan useita kopioita samasta tiedostosta, mikä johtaa tietojen redundanssiin. Ongelma koski erityisesti tiedostopohjaisia tiedonhallintajärjestelmiä, jotka olivat tietokantaohjelmistojen edeltäjiä. Tämä voi aiheuttaa sekaannusta etsittäessä ja järjesteltäessä tietoja ja kuluttaa arvokasta tallennustilaa. Tietokantaohjelmisto vähentää redundanssia ohjaamalla eri paikkoihin tallennettuja tietoja.
• tietoturvan parantaminen: tietoturvan tulisi aina olla päällimmäisenä huolenaiheena, kun kyse on tallennetuista tiedoista. Tietokantaohjelmisto voi valtuuttaa tai estää käyttäjän pääsyn suojattujen tietojen näkymiin sovelluksessa, jota kutsutaan myös nimellä subschemas. Se voi myös antaa pääsyn tiettyihin tietokannan toimintoihin riippuen annetuista rooleista. Esimerkiksi vain järjestelmän ylläpitäjät ja muut korkean tason käyttäjät voivat muokata tietokantaa tai muuttaa käyttäjän käyttöoikeuksia. Käyttöoikeuksien myöntämiseen liittyy tyypillisesti kunkin käyttäjän yksilöllisten salasanojen käyttö.
• Varmuuskopiointi ja palautus: Tietokantaohjelmistolla on kyky säännöllisesti varmuuskopioida tiedot tietokannasta ja tallentaa ne turvalliseen paikkaan katkoksen tai tietomurron sattuessa. Se voi sitten käyttää näitä varmuuskopioita automaattisesti palauttaa ja palauttaa tietokannan edelliseen tilaan.
• analytiikka: Tietokantaohjelmistoilla voidaan kerätä arvokasta analytiikkaa, kuten mitä tietoja käyttäjät käyttävät, millä taajuudella he käyttävät niitä, mahdollisia tietoturvauhkia ja muita ongelmia järjestelmässä. Nämä tiedot visualisoidaan GUI: n avulla, joten järjestelmänvalvojat voivat helposti saada oivalluksia ja tehdä datalähtöisiä päätöksiä tehokkuuden parantamiseksi.

käyttäjäroolit

osa siitä, mikä mahdollistaa tietokantaohjelmistojen tehokkuuden parantamisen ja turvallisuuden ylläpitämisen, on kyky antaa käyttäjille rooleja, jotka valtuuttavat tai rajoittavat pääsyä tiettyihin verkon osiin. Näin varmistetaan, että käyttäjät saavat käyttöönsä vain ne varat, joita he tarvitsevat työssään. Päärooleja ovat

• ylläpitäjät: tällä roolilla on korkein pääsy tietokantaan. He voivat tarkastella ja hallita kaikkein arkaluonteisimpia tietoja, muokata muiden käyttäjien pääsyä, muuttaa suojausprotokollia ja paljon muuta.
• ohjelmoijat: sovellusten rakentamiseen ja muokkaamiseen ohjelmoijat tarvitsevat erityisoikeuksia. Ne voivat asentaa uusia sovelluksia, muokata sovelluksen toimintoja ja joissakin tapauksissa poistaa ne kokonaan.
• loppukäyttäjät: näillä käyttäjillä on tyypillisesti kaikkein rajoitetuin pääsy. ja voi vain hakea, päivittää, jakaa ja poistaa tehtäviinsä liittyviä tietoja. Korkeintaan he voivat hakea, päivittää, jakaa ja poistaa tietoja vain niiden sovellusten osalta, jotka ovat heidän työnsä kannalta olennaisia. Joissakin tapauksissa ne rajoittuvat vain lukuoikeuteen. Tämä sallii vain käyttäjien tarkastella näitä tietoja, mutta eivät pysty manipuloimaan tai poistamaan niitä.
• sovellukset ja ohjelmat: ihmiskäyttäjien lisäksi ohjelmien on myös päästävä tietokantoihin tiedon hakemiseksi ja välittämiseksi. Käyttöoikeuksien asettaminen sille, miten nämä ohjelmat käyttävät tietoja, on myös tärkeä osa verkon turvallisuutta. Ohjelmien käyttöoikeuksien taso voi peilata yllä mainittuja eri käyttäjien oikeuksia.

käyttäjän vuorovaikutus

• Rakennuspöydät ja lomakkeet: tiedostojen lisäämiseen ja järjestämiseen tietokannassa käytetään tietokantaohjelmistoa kenttien ja tiedonsyöttölomakkeiden luomiseen. Kun uusia tiedostoja lisätään, ne indeksoidaan ohjelmoijan määrittelemien parametrien, kuten nimen, tyypin ja pituuden mukaan. Tiedonsyöttölomakkeet luodaan näiden tietojen syöttämiseksi kullekin tiedostolle. Ohjelmisto käyttää näitä tietoja määrittääkseen, missä tiedostoja säilytetään ja miten niitä voidaan käyttää.
• tietojen päivittäminen ja muokkaaminen: Kun tiedot on tallennettu, niitä on todennäköisesti päivitettävä säännöllisesti tai muokattava uusilla tiedoilla. Tietokantaohjelmisto tarjoaa ”muokkaa” – tilan näiden muutosten tekemiseksi. Jokaisessa tiedostossa on kuitenkin rajoituksia sille, kuka voi muokata tietoja annettujen käyttöoikeuksien mukaisesti.
• Katso-ja kyselytiedot: tietojen tallentamisen lisäksi yksi tietokantaohjelmiston ensisijaisista käyttötarkoituksista on löytää nopeasti ja helposti oleellista tietoa. Kyselyjä käytetään tietokannasta hakuun ja tietojen hakemiseen.
• raportointi: useimmilla tietokantaohjelmistoilla on kyky seurata tietokannan toimintaa. Siinä on myös ominaisuuksia, joiden avulla käyttäjät voivat vetää nämä tiedot raportteihin, joita voidaan käyttää tekemään datalähtöisiä liiketoimintapäätöksiä.

tietokantaohjelmistojen tyypit

on olemassa useita erityyppisiä tietokantaohjelmistoja, jotka tyypillisesti jaotellaan kuuteen luokkaan:

• analyyttiset tietokantaohjelmistot: tätä työkalua käytetään keräämään ja vertailemaan tietoja eri hyödykkeiden, kuten verkkosivuliikenteen, työntekijöiden tuottavuuden tai liiketoiminnan tavoitteiden, suorituskyvyn arvioimiseksi.
• tietovaraston ohjelmisto: Tämä ohjelmisto toimii suuri arkisto, joka voi vetää ja tallentaa tietoja useista tietokannoista. Näiden eri tietokantojen tietokokonaisuuksia voidaan sitten verrata epäjohdonmukaisuuksien löytämiseksi tietojen eheyden parantamiseksi.
• hajautettu tietokantaohjelmisto: järjestelmänvalvojat voivat käyttää tätä työkalua useiden tietokantojen tietojen hallintaan keskitetystä järjestelmästä.
• loppukäyttäjän tietokantaohjelmisto: pienempään mittakaavaan suunniteltu loppukäyttäjän tietokantaohjelmisto tallentaa yksittäisen käyttäjän käyttämää tietoa.
• ulkoinen tietokantaohjelmisto: Tämä ohjelmisto toimii keskeinen sijainti useita käyttäjiä käyttää samoja tietoja, tyypillisesti Internetin kautta.
• Operational database software: käyttäjät voivat käyttää tätä työkalua tietojen hallintaan tai muokkaamiseen reaaliajassa.

Tietokantaohjelmistotekniikan tyypit

• relaatiotietokannan hallintajärjestelmä (RDBMS): tätä perinteistä tietokantatekniikkaa voidaan soveltaa useimpiin käyttötapauksiin, ja siksi se on erittäin suosittu vaihtoehto. Tiedot esitetään riveinä ja sarakkeina, ja ne mahdollistavat helpon kyselytutkimuksen SQL: n avulla. RDBMS: ää käytetään useimmiten suhteellisen yksinkertaisten tietojen, kuten yhteystietojen ja käyttäjien henkilöllisyyksien, tallentamiseen. Tämä teknologia on myös erittäin skaalautuva, joten se on hyvä vaihtoehto suurille organisaatioille. Sitä voidaan isännöidä tiloissa, pilvessä ja hybridipilvijärjestelmissä.
• NoSQL: tämä on toiseksi yleisin tietokantatekniikka RDBMS: n jälkeen. Tämän tekniikan nimi tulee sanoista ” not only SQL.”Standardia SQL-kieltä Voidaan käyttää, mutta se tukee myös erilaisia tietomalleja, kuten avainarvo -, asiakirja -, columnar-ja graafiformaatteja, erotuksena pelkistä riveistä ja sarakkeista. Tämän suunnittelun tarkoituksena on mahdollistaa se käsittelemään kehittyviä tietorakenteita.
• muistitietokannan hallintajärjestelmä (IMDBMS): muistitietokannan työkalujen päätavoitteena on tarjota nopeita vasteaikoja ja parantaa suorituskykyä.
• Columnar database management system (CDBMS): tämä tekniikka suunniteltiin pääasiassa tietovarastoihin. Nämä järjestelmät tallentavat tyypillisesti suuria määriä hyvin samankaltaista tietoa. Joten tietorakenne koostuu enimmäkseen sarakkeita on suoraviivaisempi ratkaisu ylläpitää tietokantaa.
• pilvipohjainen tietokannan hallintajärjestelmä: Pilvitietokantateknologia kasvattaa suosiotaan monien organisaatioiden siirtyessä pilvipohjaiseen tai hybridipilvi-infrastruktuuriin. Ne ovat erittäin skaalautuvia ja kunnossapidosta vastaa usein pilvipalvelu.

on-premise vs. hosted database software

Database software voidaan toimittaa kahdella tavalla riippuen organisaation infrastruktuurista. On-premise-ohjelmisto otetaan käyttöön organisaation fyysisessä paikassa laitteistopohjaisilla palvelimilla. Sitä hoitaa tyypillisesti yhtiön sisäinen IT-osasto. On-premise tietokanta ohjelmisto yleensä mahdollistaa enemmän räätälöinnin.

toinen vaihtoehto on Pilvihostaus, joka toimitetaan SaaS-nimellä. Yksi suuri etu organisaation resursseista riippuen on se, että ohjelmisto on tyypillisesti palveluntarjoajan ylläpitämä, mikä vapauttaa IT-tiimit keskittymään muihin ponnisteluihin. Se on myös skaalautuvampi kuin on-premise-ohjelmisto, koska laitteisto ei rajoita sitä.

Top database software vendors

Database software on käytössä useista syistä monilla toimialoilla. Koska niillä on niin monia käyttötarkoituksia, tarjolla on kymmeniä tietokantaohjelmistoja. Tässä muutamia suosituimpia:

Microsoft SQL Server: Microsoftin SQL server on yksi pelin vanhimmista pelaajista, joka julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1989. Sitä käytetään pääasiassa Windows-pohjaisissa järjestelmissä, mutta se tukee myös Linux-käyttöjärjestelmiä (OS).

Oracle RDBMS: tämä työkalu on yksi suosituimmista tietokantaohjelmistovaihtoehdoista yritysorganisaatioille, sillä se voi tukea suuria tietokantoja mutta ylläpitää hyvää suorituskykyä. Se voi tukea Windows -, Linux-ja UNIX-järjestelmiä

IBM DB2: IBM DB2 oli myös varhainen haastaja vuonna 1983 käyttöön otetussa tietokantaohjelmistotilassa. Sitä kehutaan sen yksinkertaisesta käyttöönotosta, asennuksesta ja käytöstä. Se tukee myös Windows -, Linux-ja UNIX-järjestelmiä.

Altibase: tämä on avoimen lähdekoodin tietokantaohjelmistoratkaisu, mutta on myös suorituskykyinen, yritystason työkalu. Se käyttää muistitietokantaa suurten nopeuksien tarjoamiseen ja on yksi harvoista ratkaisuista, joka tarjoaa skaalautuvaa tekniikkaa ja shardingia.

mysql: mysql on avoimen lähdekoodin relaatiotietokantatyökalu. On tavallista, että web hosting tarjoajat niputtaa MySQL tarjontaansa joten se suosittu työkalu web-kehittäjille. Se pystyy käsittelemään vankkoja tietosarjoja, mutta sen suhteellisen yksinkertainen käyttöönotto ja hallinta tekevät siitä hyvän vaihtoehdon myös pienemmille organisaatioille ja riippumattomille web-kehittäjille.

AmazonRDS: Amazon Web Servicesin (AWS) tarjoamana Amazon Relational Database Service (AmazonRDS) on pilvipohjainen database-as-a-service (DBaaS). Se tarjoaa suuren skaalautuvuuden, suojatut yhteydet ja se luo ja tallentaa varmuuskopiot automaattisesti.

SQL-Kehittäjä: Tämä työkalu on rakennettu joustavuus mielessä. Se voi integroida useita muita tietokantatyökaluja ja tukee kyselyjä eri muodoissa, kuten XML, HTML, PDF, tai Excel.

Knack: vuonna 2010 julkaistu Knack on suhteellisen uusi tietokantaohjelmistotyökalu. Se on toinen DBaaS tarjoaa, joka on helppo käyttää. Sen avulla käyttäjät voivat jäsentää, yhdistää ja laajentaa tietoja ilman mitään koodausta. Se on jo saanut huomattavan asiakassalkun, kuten Spotifyn, Capital Onen ja Intelin.