Porozumění 11 typům databází: komplexní průvodce

Databáze jsou základem moderní správy dat, protože poskytují strukturu a efektivitu potřebnou k ukládání, vyhledávání a správě velkého množství informací. Správná volba databáze může významně ovlivnit výkon a škálovatelnost aplikace.

V tomto článku se budeme zabývat 11 různými typy databází a nabídneme vám pohled na jejich funkčnost, běžné případy použití a obchodní scénáře, ve kterých vynikají.

InterSystems IRIS podporuje všechny hlavní typy databází, z nichž mnohé jsou zmíněny v tomto příspěvku, a nabízí tak univerzální a robustní řešení schopné řešit širokou škálu databázových požadavků s vynikajícím výkonem a flexibilitou.

Systém správy databází: Softwarová aplikace, která komunikuje s koncovými uživateli, aplikacemi a samotnou databází za účelem zachycení a analýzy dat a zajišťuje efektivní správu a vyhledávání dat.

Cloudová databáze: Databáze, která je vytvořena, nasazena a zpřístupněna prostřednictvím technologie cloud computingu, což zajišťuje škálovatelnost a vzdálený přístup.

Lokální databáze: Databáze, která je hostována a udržována na lokálních serverech v rámci vlastní infrastruktury organizace.

Hybridní databáze: Databáze, která kombinuje cloudové i lokální řešení a využívá výhod obou prostředí.

Centralizovaná databáze: Databáze, která je uložena, udržována a spravována na jednom místě, obvykle v rámci centrálního serveru nebo datového centra.

Strukturovaná data: Data, která jsou uspořádána do předem definovaného schématu, jako jsou řádky a sloupce v relační databázi, díky čemužjsou

Relační databáze jsou pravděpodobně nejznámějším a nejpoužívanějším typem databáze. Data jsou uspořádána do tabulek, které se skládají z řádků a sloupců. Každá tabulka reprezentuje jinou entitu a vztahy mezi těmito entitami jsou definovány pomocí klíčů a indexů.

K interakci s relačními databázemi se používá strukturovaný dotazovací jazyk (SQL), který umožňuje výkonnou manipulaci s daty a dotazování.

Případy použití

Relační databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Strukturovaná data s jasně definovanými vztahy
• Vysoká úroveň integrity a konzistence dat
• Složité dotazy a správa transakcí

Příklady z reálného světa

• Tradiční podnikové aplikace: Relační databáze je ideální pro aplikace, které vyžadují strukturovaná data se složitými vztahy, jako jsou systémy řízení vztahů se zákazníky (CRM) a systémy plánování podnikových zdrojů (ERP).
• Finanční systémy: Schopnost spolehlivě zpracovávat transakce a zachovávat integritu dat předurčuje relační databáze pro bankovní a finanční aplikace.
• Správa zásob: Díky silné podpoře vztahů a transakcí jsou relační databáze vhodné pro sledování zásob a správu dodavatelských řetězců.

Relační databáze jsou obvykle buď řádkové, nebo sloupcové, ale někdy mohou být obojí.

Sloupcová úložiště organizují data do sloupců, nikoli do řádků, což umožňuje efektivní ukládání a vyhledávání velkých souborů dat. Jsou obzvláště vhodné pro aplikace s velkými objemy dat.

Případy použití

Sloupcová úložiště jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Efektivní ukládání a vyhledávání velkých souborů dat.
• Škálovatelné datové modely.
• Vysoce výkonné operace čtení a připojování.

Příklady z reálného světa

• Analýza velkých objemů dat: Sloupcová úložiště vynikají při zpracování a analýze velkých objemů dat.
• Historická data: Jsou ideální pro ukládání a dotazování historických dat, jako jsou protokoly a metriky.
• Protokolování: Sloupcová úložiště mohou efektivně ukládat a načítat data protokolů generovaná aplikacemi a systémy.

Tento typ úložiště, známý také jako řádkově orientovaná databáze, organizuje data podle typu záznamu. Tato tradiční metoda ukládá data rychle tak, že všechna data spojená s konkrétním záznamem jsou uložena vedle sebe.

Případy použití

Řádkové úložiště se dobře hodí pro aplikace, které vyžadují:

• Časté vkládání a aktualizace
• Transakční zpracování

Příklady z reálného světa

• Transakční databáze: Každá databáze s častými aktualizacemi využívá specifičnosti a přizpůsobivosti řádkového úložiště.
• Správa uživatelů a ověřování: Řádkové úložiště je vhodné pro udržování přesných a konzistentních informací o uživatelích, což jsou dva klíčové údaje pro zachování bezpečnosti.

Bez ohledu na to, co potřebujete pro podporu růstu vašeho podnikání, InterSystems IRIS podporuje jak řádkový, tak sloupcový sklad.

Databáze NoSQL umožňují flexibilní přístup k návrhu databáze, který umožňuje použití různých datových modelů. Jsou navrženy pro zpracování velkých objemů nestrukturovaných nebo částečně strukturovaných dat, takže jsou ideální pro moderní aplikace, které vyžadují různé typy dat.

Zde je několik příkladů typů databází No SQL, které máte k dispozici:

Dokumentové databáze ukládají data ve strukturách podobných dokumentům, obvykle ve formátech jako JSON nebo BSON. Každý dokument je samostatnou jednotkou, která může obsahovat vnořené datové struktury, díky čemuž je velmi flexibilní.

Případy použití

Databáze dokumentů jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Systémy pro správu obsahu: Databáze dokumentů jsou vhodné pro ukládání a správu webového obsahu, blogů a článků.
• Platformy pro elektronické obchodování: Dokážou efektivně zpracovávat katalogy produktů a údaje o zákaznících a umožňují flexibilní schémata, která se mohou v průběhu času vyvíjet.
• Analýza v reálném čase: Databáze dokumentů jsou ideální pro aplikace, které vyžadují analýzu dat v reálném čase a reportování dat JSON.

Příklady z reálného světa

• Polostrukturovaná data s flexibilními schématy.
• Rychlé a škálovatelné operace čtení a zápisu.
• Složité datové struktury, které je třeba uložit do jednoho dokumentu.

InterSystems IRIS podporuje úložiště orientované na dokumenty, což umožňuje podnikům efektivně spravovat polostrukturovaná data a flexibilní schémata pro systémy správy obsahu a platformy elektronického obchodování.

Úložiště klíč-hodnota jsou nejjednodušším typem databází NoSQL, které ukládají data jako dvojice klíč-hodnota. Jsou vysoce výkonné a dokáží zpracovávat velké objemy dat s nízkou latencí.

Případy použití

Úložiště klíčových hodnot jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Vysoce výkonné vyhledávání dat s nízkou latencí.
• Jednoduché a přímočaré datové struktury.
• Škálovatelnost pro zpracování velkých objemů dat typu klíč-hodnota.

Příklady z reálného světa

• Ukládání do mezipaměti: Úložiště klíčových hodnot jsou ideální pro ukládání často přistupovaných dat do mezipaměti, což snižuje zatížení primárních databází.
• Správa relací: Dokáží efektivně spravovat relace uživatelů ve webových aplikacích a poskytují rychlý přístup k údajům o relacích.
• Jednoduché ukládání dat: Úložiště typu klíč-hodnota jsou ideální pro ukládání jednoduchých datových struktur, jako jsou konfigurace a nastavení.

Grafové databáze ukládají data v uzlech a hranách, které představují entity a jejich vztahy. Jsou navrženy tak, aby zvládaly komplexní a propojené datové struktury.

Případy použití

Grafové databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Modelování a dotazování složitých vztahů mezi daty.
• Vysoce výkonné procházení a analýza grafů.
• Pružnost při přizpůsobování měnícím se datovým strukturám.

Příklady z reálného světa

• Sociální sítě: Grafové databáze jsou ideální pro modelování sociálních vazeb a interakcí.
• Odhalování podvodů: Dokáží účinně odhalovat vzorce a anomálie ve finančních transakcích.
• Doporučovací systémy: Grafové databáze mohou analyzovat preference a vztahy uživatelů a poskytovat personalizovaná doporučení.
  

Databáze v paměti ukládají data přímo do hlavní paměti systému (RAM), což umožňuje extrémně rychlý přístup k datům a jejich zpracování. Díky tomu jsou ideální pro aplikace vyžadující výkon v reálném čase a nízkou latenci při načítání dat.

Případy použití

In-memory databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Přístup k datům s nízkou latencí a vysokorychlostní výkon.
• Zpracování a analýza dat v reálném čase.
• Vysoká propustnost pro aplikace náročné na transakce.

Příklady z reálného světa

• Zpracování dat v reálném čase: In-memory databáze jsou ideální pro aplikace, které potřebují zpracovávat data v reálném čase, jako jsou například finanční obchodní platformy a datové toky internetu věcí.
• Ukládání do mezipaměti: Lze je použít k ukládání často přistupovaných dat do mezipaměti, což výrazně zvyšuje výkon webových aplikací a snižuje zatížení primárních databází.
• Vysokorychlostní transakce: In-memory databáze jsou vhodné pro aplikace vyžadující rychlé zpracování transakcí, jako jsou například online hry a systémy nabízení v reálném čase.

InterSystems IRIS nabízí zpracování dat v paměti, což zajišťuje přístup s nízkou latencí a zpracování dat v reálném čase, což je ideální pro vysokorychlostní transakce a analýzy v reálném čase.

Databáze časových řad jsou optimalizovány pro ukládání a dotazování dat s časovým razítkem, takže jsou ideální pro aplikace, které zahrnují sledování změn v čase. Jsou navrženy tak, aby efektivně zpracovávaly velké objemy dat časových řad a podporovaly složité dotazy založené na časových intervalech.

Případy použití

Databáze časových řad jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Efektivní ukládání a vyhledávání dat s časovým razítkem.
• Složité dotazy založené na časových intervalech.
• Vysoká propustnost zápisu a čtení velkých objemů dat.

Příklady z reálného světa

• Data internetu věcí: Databáze časových řad jsou ideální pro ukládání a analýzu dat ze zařízení internetu věcí (IoT), jako jsou údaje ze senzorů a telemetrická data.
• Data z finančních trhů: Dokážou efektivně zpracovávat data z vysokofrekvenčního obchodování, ceny akcií a další finanční ukazatele.
• Monitorovací systémy: Databáze časových řad jsou vhodné pro ukládání a dotazování dat z monitorovacích systémů, jako jsou metriky výkonu serveru a protokoly aplikací.
  

Objektově orientované databáze ukládají data ve formě objektů, jak se používá v objektově orientovaném programování. To umožňuje bezproblémovou integraci mezi databází a aplikačním kódem, což umožňuje přirozenější modelování dat a manipulaci s nimi.

Od března 2025 je InterSystems IRIS nejoblíbenější objektově orientovanou databází.

Případy použití

Objektově orientované databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Bezproblémová integrace s objektově orientovanými programovými jazyky.
• Ukládání a manipulace se složitými typy dat.
• Přirozené a intuitivní modelování dat.

Příklady z reálného světa

• Systémy CAD/CAM: Objektově orientovaná databáze je ideální pro aplikace, které vyžadují ukládání a manipulaci se složitými datovými modely, jako jsou systémy počítačem podporovaného navrhování (CAD) a počítačem podporované výroby (CAM).
• Multimediální aplikace: Dokážou efektivně zpracovávat složité typy dat, jako jsou obrázky, zvukové a video soubory, a jsou tak vhodné pro multimediální aplikace.
• Složité datové modely: Objektově orientované databáze jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují reprezentaci a manipulaci se složitými datovými strukturami.

Distribuované databáze rozdělují data do více uzlů nebo míst, čímž zajišťují škálovatelnost, odolnost proti chybám a vysokou dostupnost. Jsou navrženy tak, aby zajistily dostupnost dat i v případě selhání jednoho nebo více uzlů.

Případy použití

Distribuované databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Škálovatelnost pro rostoucí data a uživatelskou základnu.
• Vysoká dostupnost a odolnost proti chybám.
• Přístup s nízkou latencí v různých regionech.

Příklady z reálného světa

• Globální aplikace: Distribuované databáze jsou ideální pro aplikace, které potřebují obsluhovat uživatele v různých geografických lokalitách, a zajišťují tak nízkou latenci a vysokou dostupnost.
• Škálovatelné systémy: Jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují horizontální škálování, aby zvládly zvýšenou zátěž a objem dat.
• Vysoká dostupnost: Distribuované databáze poskytují redundanci a odolnost proti chybám, takže jsou ideální pro kritické aplikace, kde je důležitá bezporuchovost.

InterSystems IRIS podporuje distribuované databázové architektury a nabízí robustní řešení pro vysokou dostupnost a škálovatelnost. Jeho flexibilní možnosti nasazení umožňují podnikům efektivně spravovat a škálovat aplikace ve více uzlech.

Vícemodelové databáze podporují více datových modelů, například relační, dokumentový, grafový a model klíč-hodnota, v rámci jednoho databázového systému. To umožňuje větší flexibilitu a efektivitu při práci s různými typy a strukturami dat.

Případy použití

Vícemodelové databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Všestrannost při práci s více datovými modely.
• Integrace různých typů dat v rámci jednoho systému.
• Efektivní správa hybridních pracovních zátěží.

Příklady z reálného světa

• Flexibilní ukládání dat: Databáze s více modely jsou ideální pro aplikace, které vyžadují integraci různých typů dat, například relačních dat a dokumentů JSON.
• Hybridní aplikace: Dokážou efektivně zpracovávat hybridní pracovní zátěž a podporovat transakční i analytické operace.
• Práce se složitými daty: Vícemodelové databáze jsou vhodné pro aplikace, které potřebují spravovat a dotazovat se na složité datové struktury napříč různými modely.

InterSystems IRIS je robustní multimodelová databázová platforma, která nabízí bezproblémovou podporu různých datových modelů, včetně relačního, dokumentového a modelu klíč-hodnota. Tato všestrannost umožňuje podnikům efektivně spravovat komplexní data a integrovat více typů dat v rámci jednoho jednotného systému.

Grafové databáze, často označované jako grafové databáze, ukládají data v grafových strukturách sestávajících z uzlů, hran a vlastností. Jsou navrženy tak, aby reprezentovaly a dotazovaly se na složité vztahy v rámci dat, což je ideální pro aplikace, které zahrnují propojené datové body.

Případy použití

Grafové databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Modelování a dotazování složitých vztahů mezi daty.
• Vysoce výkonné procházení a analýza grafů.
• Pružnost při přizpůsobování měnícím se datovým strukturám.

Příklady z reálného světa

• Sociální sítě: Grafové databáze jsou ideální pro modelování a analýzu sociálních vazeb a interakcí mezi uživateli.
• Odhalování podvodů: Dokážou účinně odhalovat vzorce a anomálie ve finančních transakcích a pomáhají tak identifikovat podvodné činnosti.
• Doporučovací systémy: Grafové databáze analyzují preference a vztahy uživatelů a poskytují personalizovaná doporučení.
  

Hierarchické databáze používají k uspořádání dat stromovou strukturu, přičemž každý záznam má jednoho rodiče a případně více potomků. Tento model je zvláště efektivní pro aplikace s jasným hierarchickým vztahem mezi datovými prvky.

Případy použití

Hierarchické databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Jasné, hierarchické vztahy mezi daty.
• Jednoduché uspořádání dat ve stromové struktuře.
• Efektivní vyhledávání dat v hierarchickém kontextu.

Příklady z reálného světa

• Starší systémy: Hierarchickou databázi často najdete ve starších aplikacích a systémech, kde jsou datové vztahy přirozeně hierarchické.
• Systémy pro správu souborů: Dokáží efektivně spravovat adresáře souborů a organizační struktury.
• Geografické informační systémy (GIS): Hierarchické databáze jsou užitečné pro ukládání geografických dat s vnořenými regiony.
  

Síťové databáze používají grafovou strukturu podobnou hierarchickým databázím, ale se složitějšími vztahy. Každý záznam může mít více nadřazených a podřízených uzlů, což umožňuje složitější datové modely.

Případy použití

Síťové databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Modelování vztahů mnoho-více.
• Složité a dynamické datové struktury.
• Efektivní správa propojených datových bodů

Příklady z reálného světa

• Telekomunikace: Síťové databáze jsou vhodné pro modelování a správu síťových spojení a vztahů.
• Dopravní sítě: Dokážou efektivně zpracovávat složité vztahy a trasy v dopravních systémech.
• Složité systémy zásob: Síťové databáze jsou ideální pro aplikace, které vyžadují správu zásob s mnohostrannými vztahy.

Prostorové databáze jsou optimalizovány pro ukládání a dotazování prostorových dat, jako jsou zeměpisné souřadnice, mapy a geometrické tvary. Poskytují specializované funkce pro zpracování prostorových dotazů a analýzu prostorových vztahů.

Případy použití

Prostorové databáze jsou nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují:

• Ukládání a dotazování prostorových dat.
• Analýza prostorových vztahů a geografických prvků.
• Efektivní správa informací o poloze.

Příklady z reálného světa

• Geografické informační systémy (GIS): Prostorové databáze jsou nezbytné pro ukládání a analýzu geografických dat, jako jsou mapy a prostorové prvky.
• Služby založené na poloze: Mohou efektivně spravovat data pro aplikace, které poskytují služby založené na poloze uživatele, jako jsou navigační aplikace a geofencing.
• Městské plánování: Prostorové databáze jsou užitečné pro modelování a analýzu městské infrastruktury, využití půdy a údajů o životním prostředí.

InterSystems IRIS je komplexní datová platforma navržená tak, aby splňovala rozmanité potřeby moderních podniků. Integruje více datových modelů, včetně relačního, dokumentového, klíč-hodnota a sloupcového úložiště, a umožňuje tak firmám zpracovávat různé typy dat v rámci jednoho systému.

Systém InterSystems IRIS je navržen pro vysoký výkon a nabízí přístup k datům s nízkou latencí a rychlé zpracování transakcí. Její škálovatelná architektura zajišťuje, že podniky mohou zvládat rostoucí objemy dat a nároky uživatelů, aniž by došlo ke snížení výkonu.

Platforma podporuje analýzu dat v reálném čase, což podnikům umožňuje rychle získávat informace a přijímat rozhodnutí založená na datech.

Díky vynikající interoperabilitě umožňuje InterSystems IRIS bezproblémovou integraci se stávajícími systémy a zdroji dat. Podporuje standardní průmyslové protokoly a rozhraní API, což usnadňuje propojení různých aplikací a zefektivnění provozu.

Komplexní bezpečnostní funkce, jako je šifrování dat, řízení přístupu a možnosti auditu, pomáhají podnikům chránit citlivá data a zajistit soulad s regulačními požadavky.

InterSystems IRIS zjednodušuje vývoj a nasazení díky integrovanému vývojovému prostředí a podpoře více programovacích jazyků. Platforma nabízí flexibilní možnosti nasazení, včetně lokálních, cloudových a hybridních prostředí, které vyhovují různým podnikovým potřebám.

Ať už vaše firma spravuje data jakkoli, InterSystems IRIS vám může pomoci. Více informací získáte, když nás kontaktujete, nebo navštivte stránku produktu InterSystems IRIS a zjistěte více.