Baza danych jest nieodłącznym elementem usług z których dziś korzystamy w sieci WWW. Niemal wszystkie aplikacje funkcjonują w oparciu o internetowe aplikacje bazodanowe. Bazą danych jest zbiór informacji zapisanych w ściśle określony sposób oraz program wyspecjalizowany do gromadzenia i przetwarzania danych. Program służący do zarządzania bazą danych nazywamy „Systemem zarządzania bazą danych” (DataBase Management System – DBMS). Współczesne bazy danych umożliwiają przechowywanie wszelkich danych, w tym binarnych (m.in. grafikę, muzykę), jednak najczęściej bazy operują na danych tekstowych i liczbowych.
Powody dla których warto korzystać z baz danych:
- odseparowanie warstwy aplikacji od warstwy danych. Dzięki temu nie mamy ograniczenia sposóbu wyświetlania i interpretacji danych,
- Umożliwienie jednoczesnego dostępu do danych wielu użytkownikom,
- Zapewniają bezpieczeństwo danych – można określić kto i w jakim zakresie ma dostęp do danych.
- Możliwe jest sprawdzanie danych według ściśle określonych reguł
Najpopularniejszymi systemami zarządzania bazami danych, dziś wykorzystywanymi przez twórców serwisów WWW są relacyjne bazy danych:
- MySQL, marka należąca do szwedzkiej firmy MySQL AB,
- PostgreSQL , zarządzana przez organizację PostgreSQL Global Development Group,
- MS SQL, system należący do korporacji Microsoft
Dwa pierwsze systemy mają zdecydowanie większą popularność od MS SQL, gdyż są rozwiązaniami darmowymi. Ponadto posiadają one większość cech komercyjnych serwerów bazodanowych i idealnie nadają się do zastosowania w aplikacjach internetowych. Obecna werja MySQL 4.1 nie posiada kilku cech (m.in. stored procedures -procedury przechowywane, triggers – wyzwalacze, views – widoki, full joins, constraints, cursors), które oferuje bardziej zaawansowany PostrgreSQL, dzięki czemu jest szybszy. Natomiast PostgreSQL nadaje się lepiej do dużych baz danych oraz posiada obsługę IPv6.
Główne cechy serwera MySQL:
- Obsługa zagnieżdżonych zapytań i tabel wyprowadzonych na podstawie danych z innych tabel. Dzięki czemu możemy posługiwać się wyrażeniami EXISTS, IN, NOT EXISTS, NOT IN i UNION oraz umieszczać zagnieżdżone zapytania w klauzulach FROM.
- Obsługa wielu j ęzyków, dzięki zastosowaniu standardu Unicode.
- Buforowanie zapytań – przechowywanie wyników ostatnio wydanych zapytań i dostarczanie w inteligentny sposób wyników na powtarzające się zapytania, co ma znaczny wpływ na wysoką wydajność aplikacji.
- Obsługa tabel typu InnoDB, które obsługuj ą transakcje, dzięki czemu istnieje możliwość cofania i zatwierdzania całych ciągów operacji wykonywanych na bazie danych, oraz tworzenia punktów kontrolnych, dzięki którym możliwe jest przywrócenie bazy danych do bezpiecznej postaci w przypadku zawieszenia się serwera.1201
Przy niewielkich rozwiązaniach warto zastanowić się nad systemem SQLite, który jest również częścią PHP 5. Biblioteka implementuje silnik SQL, dając możliwość używania bazy danych bez konieczności uruchamiania osobnego procesu RDBMS, co w wielu zastosowaniach jest najpraktyczniejszym rozwiązaniem.
Oprócz relacyjnych baz danych, istnieją również bazy używające innych struktur danych np. bazy kartotekowe, sieciowe, hierarchiczne, obiektowe, strumieniowe.
Systemy bazodanowe stanowią jeden z fundamentalnych elementów współczesnych technologii informacyjnych i są powszechnie wykorzystywane we wszystkich dziedzinach życia gospodarczego, społecznego i naukowego. Ich podstawową funkcją jest gromadzenie, przechowywanie, organizowanie, przetwarzanie oraz udostępnianie danych w sposób umożliwiający ich łatwe wyszukiwanie i analizę. Z technicznego punktu widzenia, system bazodanowy to połączenie bazy danych z systemem zarządzania bazą danych (DBMS – Database Management System), który pełni rolę oprogramowania pośredniczącego między użytkownikiem a samymi danymi.
W klasycznym ujęciu baza danych to uporządkowany zbiór informacji przechowywanych w sposób umożliwiający szybki dostęp do wybranych fragmentów informacji. Dane są zwykle przechowywane w strukturze tabelarycznej, gdzie poszczególne rekordy (wiersze) reprezentują konkretne obiekty lub zdarzenia, natomiast kolumny (atrybuty) – ich cechy. Dzięki temu możliwe jest przeszukiwanie danych według wielu kryteriów, ich filtrowanie, grupowanie, sortowanie czy łączenie z innymi zestawami danych.
Systemy bazodanowe mogą być klasyfikowane według różnych kryteriów. Jednym z najważniejszych podziałów jest ten oparty na modelu danych, czyli sposobie organizacji i przedstawiania informacji. Najbardziej rozpowszechnionym modelem jest model relacyjny, w którym dane są przechowywane w tabelach połączonych ze sobą relacjami. Przykładami popularnych systemów zarządzania bazami danych opartymi na tym modelu są Oracle Database, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL czy IBM Db2. Oprócz modelu relacyjnego istnieją także inne podejścia, jak model hierarchiczny, sieciowy, obiektowy czy coraz częściej wykorzystywane modele NoSQL (not only SQL), takie jak dokumentowy (MongoDB), klucz-wartość (Redis), grafowy (Neo4j) czy kolumnowy (Apache Cassandra), które sprawdzają się lepiej w określonych scenariuszach, np. przy bardzo dużej skali danych lub ich niestandardowej strukturze.
Systemy bazodanowe oferują szereg funkcji niezbędnych do zarządzania danymi. Należą do nich m.in. mechanizmy kontroli dostępu i autoryzacji, zapewniające bezpieczeństwo danych; systemy transakcyjne, gwarantujące integralność danych nawet w przypadku awarii; mechanizmy indeksowania, które przyspieszają wyszukiwanie informacji; czy narzędzia do tworzenia kopii zapasowych i odtwarzania danych. Ponadto większość nowoczesnych DBMS obsługuje język zapytań SQL (Structured Query Language), który stanowi standardowy sposób komunikacji z relacyjnymi bazami danych. Dzięki SQL możliwe jest nie tylko wyszukiwanie danych, ale także ich modyfikowanie, usuwanie czy tworzenie nowych struktur w bazie.
Współczesne zastosowania systemów bazodanowych wykraczają daleko poza proste przechowywanie danych. W przedsiębiorstwach systemy te stanowią często centralny element infrastruktury informatycznej, integrując dane z różnych działów – od księgowości i magazynu, przez sprzedaż i marketing, po zarządzanie personelem. Coraz częściej są one również integrowane z narzędziami analitycznymi i raportowymi (BI – Business Intelligence), które pozwalają na przekształcanie danych w wiedzę i wspierają podejmowanie decyzji strategicznych. W erze big data i Internetu rzeczy (IoT) znaczenie systemów bazodanowych jeszcze bardziej wzrosło, ponieważ umożliwiają one obsługę ogromnych wolumenów danych generowanych w czasie rzeczywistym przez różne źródła – od urządzeń mobilnych, przez czujniki przemysłowe, po media społecznościowe.
Wraz z rosnącą rolą danych jako zasobu strategicznego pojawiają się także nowe wyzwania w zakresie zarządzania systemami bazodanowymi. Jednym z najważniejszych aspektów jest zapewnienie bezpieczeństwa danych, zarówno w kontekście ochrony przed nieautoryzowanym dostępem, jak i spełniania wymagań przepisów o ochronie danych osobowych, takich jak RODO. Równie istotna staje się skalowalność systemów – czyli ich zdolność do efektywnego działania w miarę wzrostu liczby użytkowników czy ilości przechowywanych danych. W tym kontekście coraz częściej stosuje się rozwiązania chmurowe, które pozwalają na elastyczne zarządzanie zasobami i redukcję kosztów infrastruktury.
W perspektywie dalszego rozwoju technologii informatycznych systemy bazodanowe będą nadal odgrywać kluczową rolę. Postęp w dziedzinie sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego, automatyzacji czy analityki predykcyjnej będzie wymagał jeszcze bardziej zaawansowanych i wydajnych narzędzi do zarządzania danymi. Niezależnie jednak od kierunku rozwoju, podstawowe zasady organizacji, przechowywania i przetwarzania danych pozostaną niezmienne – a dobrze zaprojektowany i zarządzany system bazodanowy będzie zawsze jednym z filarów efektywnego funkcjonowania każdej nowoczesnej organizacji.