Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) là công cụ quản lý thông tin hiệu quả được sử dụng phổ biến hiện nay. Tuy nhiên lại ít ai biết được răng chức năng thực sự của chúng là gì và chúng được ứng dụng cụ thể ra sao. Cùng LPtech khám phá tính năng và lợi ích của hệ quản trị cơ sở dữ liệu trong việc tổ chức và truy xuất dữ liệu dễ dàng và an toàn trong bài viết sau.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là gì?

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System - DBMS) là một phần mềm được ứng dụng để quản lý và tổ chức các cơ sở dữ liệu. Nó cung cấp các công cụ và chức năng để lưu trữ, truy xuất, cập nhật và xử lý dữ liệu trong các cơ sở dữ liệu.

DBMS cho phép người dùng tạo, thiết kế và quản lý cơ sở dữ liệu theo cách có tổ chức. Nó hỗ trợ ngôn ngữ truy vấn để truy xuất và thao tác dữ liệu, giúp người dùng dễ dàng truy xuất thông tin và thực hiện các thao tác như thêm, sửa, xóa dữ liệu. Đồng thời, DBMS cung cấp các cơ chế bảo mật và kiểm soát truy cập để đảm bảo an ninh và quyền riêng tư của dữ liệu.

Với DBMS, người dùng có khả năng quản lý hiệu quả cơ sở dữ liệu và tận dụng các tính năng tiện ích như sao lưu và phục hồi dữ liệu, tối ưu hóa hiệu suất truy vấn. Cũng như đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu. Nó là công cụ không thể thiếu để xử lý dữ liệu một cách hiệu quả và đáng tin cậy trong môi trường kinh doanh và các ứng dụng thông tin khác.

06 Chức năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Một số chức năng chính của hệ quản trị csdl bao gồm:

Quản lý cấu trúc dữ liệu

DBMS cho phép định nghĩa và quản lý cấu trúc của cơ sở dữ liệu, bao gồm các bảng, trường, quan hệ và ràng buộc. Đồng thời, đảm nhận vai trò trong việc duy trì dữ liệu cấu trúc trong hệ thống. Chức năng này giúp đảm bảo được tính nhất quán, độ bảo mật và hiệu quả của dữ liệu. 

Lưu trữ dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quản lý việc lưu trữ dữ liệu trên đĩa cứng hoặc bộ nhớ. Đảm bảo tính toàn vẹn, chỉnh chu và an toàn của dữ liệu. Ngoài ra, còn quản lý các tệp dữ liệu và cung cấp giao diện cho người dùng. Để thực hiện các hoạt động cơ bản như: Thêm, sửa đổi hay truy xuất dữ liệu từ máy. 

Truy xuất dữ liệu

Quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp đầy đủ các công cụ và ngôn ngữ truy cập để xuất dữ liệu ra. Người dùng có thể sử dụng các câu lệnh truy vấn để tìm kiếm, lọc và truy xuất thông tin cần thiết. Đồng thời, nó cũng cung cấp các cơ chế tối ưu hóa truy vấn để đảm bảo được hiệu suất tốt nhất. 

Bảo mật và quản lý quyền truy cập

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu có thể thiết lập các quyền truy cập và kiểm soát an ninh để bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép hoặc thay đổi không đúng. DBMS cung cấp cơ chế bảo mật đáng tin cậy để đảm bảo được sự an toàn tuyệt đối cho dữ liệu. Mặt khác, cũng có cơ chế mã hóa dữ liệu, kết hợp với các phương pháp khác để dữ liệu không bị “leak” ra bên ngoài.

Xử lý giao transaction

DBMS hỗ trợ xử lý giao dịch (transaction) để đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy của cơ sở dữ liệu khi có nhiều người dùng cùng truy cập và thay đổi dữ liệu. DBMS sử dụng các cơ chế như ghi log và checkpoint để đảm bảo được tính toàn vẹn và độ tin cậy cao. Khả năng phục hồi nhanh chóng trong quá trình xử lý các giao dịch.

Sao lưu và phục hồi dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp chức năng sao lưu và phục hồi dữ liệu để đảm bảo dữ liệu được bảo vệ và khôi phục sau khi xảy ra lỗi hoặc sự cố. Chức năng sao lưu cho phép tạo các bản sao dữ liệu và lưu trữ nó ở vị trí an toàn nhất. Qúa trình sao lưu cần được diễn ra định kỳ để dữ liệu có thể khôi phục khi cần thiết.

>>> Xem thêm: Các loại chuẩn hoá trong CSDL Quan hệ

Top 9 hệ quản trị cơ sở dữ liệu thông dụng hiện nay

Hiện nay, danh sách top 9 hệ quản trị cơ sở dữ liệu được sử dụng phổ biến có thể được phân loại như sau:

MySQL

MySQL là hệ quản trị CSDL phổ biến nhất cho các ứng dụng web (miễn phí). MySQL được cập nhật thường xuyên với các tính năng và cải tiến về bảo mật. Nó cung cấp nhiều công cụ lưu trữ cho phép thay đổi chức năng và xử lý dữ liệu từ các loại bảng khác nhau. Giao diện đơn giản, dễ sử dụng với các lệnh hàng loạt và khả năng xử lý dữ liệu lớn.

Oracle

Oracle được phát triển từ cuối những năm 70 và phiên bản mới nhất của nó được thiết kế cho việc sử dụng trên nền tảng đám mây. Có khả năng quản lý cơ sở dữ liệu chứa hàng tỷ bản ghi. Các tính năng của Oracle bao gồm framework, sử dụng cấu trúc logic và vật lý.

SQL Server

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu này hoạt động trên nền tảng đám mây tương tự như server cục bộ. Nó có thể được cấu hình để hoạt động đồng thời cả hai. Phiên bản mới nhất của Microsoft Sever cung cấp tính năng Dynamic Data Masking để đảm bảo chỉ các người được ủy quyền mới có thể truy cập dữ liệu nhạy cảm.

DB2

DB2 là một công cụ hỗ trợ NoSQL và có khả năng đọc các tệp định dạng JSON và XML. Phiên bản mới nhất của DB2 là LUW (11.1) được cải tiến với khả năng hoạt động nhanh chóng thông qua công nghệ bỏ qua dữ liệu. Ngoài ra, công cụ này cũng cung cấp khả năng khôi phục, tương thích và phân tích.

MongoDB

MongoDB được thiết kế để hỗ trợ cả dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc. MongoDB linh hoạt và hoạt động thông qua việc kết nối cơ sở dữ liệu với ứng dụng thông qua trình điều khiển MongoDB.

• Ưu điểm: tốc độ nhanh và dễ sử dụng. Hỗ trợ JSON và các tài liệu NoSQL. Có khả năng lưu trữ và truy cập nhanh chóng vào tất cả các loại dữ liệu. Không cần sử dụng bộ đếm thời gian khi viết lược đồ.
• Hạn chế: SQL không được sử dụng giống như một ngôn ngữ truy vấn thông thường. Cần bước chuyển đổi để sử dụng công cụ dịch truy vấn SQL sang MongoDB. Thiết lập ban đầu tốn thời gian hơn và cài đặt mặc định không đảm bảo tính an toàn.

PostgreSQL 

Là một giải pháp rất phổ biến và được sử dụng miễn phí, đặc biệt trong việc quản lý cơ sở dữ liệu cho các ứng dụng web. PostgreSQL cho phép người dùng làm việc với cả dữ liệu có cấu trúc và không có cấu trúc.

• Ưu điểm: PostgreSQL có khả năng mở rộng rất lớn và xử lý dữ liệu lên đến hàng terabyte. Nó hỗ trợ cả lưu trữ dữ liệu dạng JSON và có nhiều chức năng được xác định từ trước. PostgreSQL cũng cung cấp nhiều giao diện sẵn có để tương tác và sử dụng.
• Hạn chế: tài liệu của PostgreSQL trong một số trường hợp không rõ ràng, gây khó khăn cho người dùng. Cấu hình cũng có thể gây nhầm lẫn và tốc độ xử lý cũng có thể bị ảnh hưởng khi thực hiện các hoạt động lớn hoặc truy vấn phức tạp. PostgreSQL phù hợp cho các tổ chức có ngân sách hạn chế và muốn có khả năng lựa chọn giao diện và sử dụng dữ liệu dạng JSON.

Redis 

Là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu kết hợp giữa công nghệ cơ sở dữ liệu và sự đổi mới từ cộng đồng nguồn mở. Redis có khả năng sử dụng cao dưới dạng Active-Active và Active-Passive, đồng thời có hiệu suất cao và khả năng tích hợp hàng đầu. Redis có thể được mở rộng sang ổ cứng SSD Flash để tiết kiệm chi phí hạ tầng và tận dụng tối đa phần cứng với Redis Enterprise.

SQLite 

Là một hệ quản trị csdl rất phổ biến và được sử dụng thành công trong định dạng file trên đĩa. Nó rất phù hợp cho các ứng dụng máy tính để bàn như: Hệ thống điều khiển, công cụ phân tích tài chính hoặc danh mục phương tiện.

• Ưu điểm: SQLite sở hữu dung lượng nhẹ và dễ sử dụng, tốc độ đọc và ghi tương đối nhanh hơn. Khoảng 35% so với hệ thống tệp tin. Nó dễ tìm hiểu và không cần cài đặt hoặc cấu hình phức tạp. SQLite chỉ cần tải thư viện SQLite vào máy tính và bạn có thể tạo cơ sở dữ liệu ngay.
• Hạn chế: SQLite chỉ phù hợp để xử lý yêu cầu HTTP với lưu lượng truy cập từ thấp đến trung bình. Kích thước giới hạn của nó là 2GB trong hầu hết các trường hợp. Ngoài ra, nếu mất dữ liệu, khả năng phục hồi của SQLite có thể bị ảnh hưởng và thời gian tồn tại của dữ liệu cũng không lâu như mã hóa.

Access 

Là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho phép cá nhân và doanh nghiệp nắm bắt và quản lý dữ liệu. Đồng thời tạo ra báo cáo một cách nhanh chóng.

• Ưu điểm: dễ cài đặt và sử dụng, tích hợp tốt với các ứng dụng trên Windows. Và khả năng đặt trên web cho việc truy cập từ xa. Nó cũng có chi phí hợp lý và dễ bảo trì cho các ứng dụng lớn.
• Hạn chế: Access có hạn chế với dữ liệu lớn vì giới hạn kích thước file. Định dạng file cũng có thể làm giảm hiệu suất chương trình. Các dữ liệu đa phương tiện chiếm nhiều dung lượng và làm chậm hiệu suất của CSDL.

Ví dụ cụ thể về hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Ngày nay, có một loạt các hệ quản trị cơ sở dữ liệu hiện diện, và điều quan trọng là chúng cần có một ngôn ngữ chung để tương tác với nhau. Vì vậy, hầu hết phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu đều được trang bị trình điều khiển kết nối cơ sở dữ liệu mở (ODBC).

Ví dụ, các lệnh phổ biến trong ngôn ngữ SQL như SELECT và INSERT được chuyển đổi từ cú pháp đặc thù của chương trình thành cú pháp mà các hệ quản trị csdl khác có thể hiểu.

Một cách đơn giản hơn để hiểu điều này là xem xét một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quản lý dữ liệu cho một trường đại học và các cơ sở dữ liệu khác có ý nghĩa riêng. Ví dụ, có thể có một cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc thu thập dữ liệu về tổng thu nhập quốc gia. Hoặc một cơ sở dữ liệu toàn cầu về thông tin địa lý.

Một ví dụ cụ thể về cơ sở dữ liệu của một trường đại học là cơ sở dữ liệu chứa thông tin về sinh viên, khóa học và điểm số của họ. Cơ sở dữ liệu này được tổ chức thành năm tệp tin riêng biệt:

• Tệp tin "STUDENT" lưu trữ dữ liệu về từng sinh viên.
• Tệp tin "COURSE" chứa thông tin về các khóa học.
• Tệp tin "SECTION" lưu trữ thông tin về các phần của một khóa học cụ thể.
• Tệp tin "GRADE" chứa các điểm số mà sinh viên đạt được trong các phần của khóa học.
• Tệp tin "TUTOR" lưu trữ thông tin về các giảng viên.

Như vậy, thông qua việc sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu và các tệp tin tương ứng, cơ sở dữ liệu của trường đại học có thể quản lý thông tin liên quan đến sinh viên, khóa học và điểm số. Trong khi các cơ sở dữ liệu khác có thể phục vụ các mục đích khác nhau như thu thập dữ liệu quốc gia hay thông tin địa lý toàn cầu.

Hy vọng những thông tin mà LPtech mang lại giúp bạn có cái nhìn tổng quan về hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) và những kiến thức quan trọng liên quan. Hệ quản trị csdl không chỉ cung cấp tính năng tạo, quản lý và chỉnh sửa dữ liệu. Mà còn được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống hiện đại ngày nay.