Сучасниий стан та особливості застосування систем керування базами данних.
Автор: Діденко Наталія Степанівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології та засоби телекомунікацій
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: База даних - це організований набір структурованої інформації або даних, які зазвичай зберігаються в електронному вигляді в комп’ютерній системі. Зазвичай базою даних керує система управління базами даних (СКБД). Разом дані та СУБД, а також пов’язані з ними додатки називаються системою баз даних, яку часто скорочують до просто бази даних [1]. У роботі проведено аналіз поточного стану та майбутніх перспектив СУБД. Дослідження починається з історичного огляду, в якому простежується еволюція СУБД від їх зародження до сучасних різновидів. Досліджено різновиди типів СУБД на основі різних моделей Проведено аналіз їхніх особливостей та сценаріїв розгортання, досліджено ринкові пропозиції сучасних СУБД Оцінено сильні та слабкі сторони кожного типу, описані причини складнощів вибору найбільш підходящої СУБД для конкретних застосувань. Досліджено функції та структуру сучасних СУБД, варіанти їх класифікації. Системи управління базами даних (СУБД) можна класифікувати за кількома критеріями, враховуючи їхні особливості та функціональні можливості. Основні критерії класифікації включають модель даних, тип доступу до даних, архітектуру та розподіленість. Основна увага у дослідженні приділена класифікації СУБД за моделлю даних. Показано, що кількість різновидів визначається кількістю актуальних моделей даних, найбільш популярними з яких на даний момент є реляційна модель, СУБД на основі якої застосовують як мову баз даних SQL, що дає підставу називати їх SQL СУБД, та різноманітні No SQLмоделі даних типу документоорієнтованої, стовпчикової, «ключ-значення» та графової. Ці СУБД не мають єдиної мови баз даних і застосовують для визначення і маніпулювання даними різні мови програмування. В роботі проведено аналіз даних популярних сучасних систем управління базами даних цих двох типів, зокрема: реляційних СУБД (MySQL, MariaDB, PostgreSQL), об’єктно-реляційної СУБД Oracle та деяких не реляційних СУБД, зокрема, СУБД Cassandra, Redis та MongoDB. Надані технічні характеристики функціональних можливостей останніх версій цих СУБД, проведено їх порівняльний аналіз та виявлено специфіку ефективного застосування. Досліджено фактори, що впливають на вибір СУБД у конкретному проекті, та порядок їх врахування. Показано, що в усіх випадках проводиться оцінка типів даних, які мають зберігатися у БД, та вимог до швидкодії при виконання запитів на вибірку і модифікацію даних, та, як наслідок, обирається оптимальна модель даних і здійснюється вибір між SQL та NoSQL СУБД, з конкретизацією у останньому випадку типу NoSQL СУБД. При оцінці відповідності можливостей системи потребам проекту щодо необхідних типів даних, операцій та функцій слід врахувати: обмеження на обсяг БД та окремих об’єктів БД; базові типи даних і наявність можливості та інструменти розширення типів даних за межами базових; мову запитів, обмеження на тип та структуру запитів; здатність авто оптимізації запитів; вимоги до робочого середовища. Слід прийняти до уваги також здатність СУБД масштабуватися в залежності від обсягу даних та кількості користувачів, за зростання навантаження на БД запитами певного типу; можливості управління розподіленими БД; відповідність механізмів масштабування домінуючому типу запитів та співвідношенню запитів на читання та запис, та ряд інших факторів. Важливими є необхідність та вартість ліцензій: у разі обмеженого бюджету слід обмежитися СУБД з відкритим вихідним кодом. Крім того, можна зменшити проблеми з впровадженням та адмініструванням, розгорнувши СУБД у хмарі. Таким чином, показано, що якщо організація розглядає можливість придбання СУБД, важливо задокументувати її специфічні потреби, визначити, яка категорія СУБД їй підходить, а потім вивчити провідні продукти в цій категорії. Для цього знадобиться додаткова інформація про різні типи програмного забезпечення СУБД і варіанти використання, для яких оптимізовано кожну технологію. Існує багато факторів, які необхідно оцінити, щоб прийняти правильне рішення при купівлі системи управління базами даних, і остаточний вибір переважно є компромісом між функціональними можливостями СУБД і бюджетом проекту. Об’єкт дослідження: системи керування базами даних. Предмет дослідження: сучасний стан та особливості застосування систем керування базами даних різного типу. Мета дослідження: дослідити стан та особливості застосування систем керування базами даних та запропонувати з рекомендації обрання СУБД під конкретні вимоги предметної області. Ключові слова: SQL, NoSQL, база даних, Cloud DB, СУБД. Перелік використаних джерел: 1. What Is a Database? https://www.oracle.com/database/what-is-database/ 2. Comparison of SQL and NoSQL databases with different workloads: MongoDB vs MySQL evaluation. https://ieeexplore.ieee.org/document/10041513