לימודי מסד הנתונים MySQL למתחילים

מבוא למסדי נתונים

מסד נתונים, נקרא גם "בסיס נתונים" (Data Base), הוא אוסף מאורגן של נתונים המאפשר אחסון, אחזור (שליפת נתונים) וניהול יעילים. מסדי נתונים משמשים לאחסון וניהול כמויות גדולות של מידע בצורה מובנית, דבר שמקל על ביצוע פעולות כמו חיפוש, עדכון ומחיקת נתונים.

לדוגמה, אתר מסחר אלקטרוני עשוי לאחסן:

• חשבונות משתמש
• מוצרים ומלאי
• הזמנות ועסקאות

במקום לשמור נתונים בקבצים, שעלולים להיות לא יעילים וקשים לניהול, מסדי נתונים מספקים דרכים מובנות ויעילות לטיפול במערכי נתונים גדולים.

השימוש במסד נתונים מספק מספר יתרונות:

• ארגון נתונים - מסדי נתונים עוזרים לאחסן נתונים בטבלאות מובנות, דבר שמקל על הניהול.
• עבודה יעילה - באמצעות שאילתות SQL, ניתן לאחזר (לשלוף) נתונים במהירות וביעילות.
• שלמות נתונים ועקביות - כללים, כגון מפתחות ראשיים ומפתחות זרים, מבטיחים שהנתונים יישארו מדויקים ומקושרים זה לזה בצורה נכונה.
• אבטחה - מסדי נתונים מספקים מנגנוני אימות והרשאה למניעת גישה לא מורשית.
• מדרגיות - מסדי נתונים יכולים להתמודד עם כמויות גדולות של נתונים. כך הם הופכים לאידיאליים עבור יישומים עם משתמשים רבים.

מסדי נתונים יחסיים מבוססי SQL

ישנם מספר סוגים של מסדי נתונים המשמשים ביישומים מודרניים. מסדי הנתונים הנפוצים ביותר הם מסדי נתונים יחסיים. אלו הם מסדי נתונים המארגנים נתונים בטבלאות, כאשר לכל טבלה במסד הנתונים יש שורות (רשומות) ועמודות (שדות).

מסדי נתונים יחסיים משתמשים בשפת שאילתות מובנית (Structured Query Language), בקיצור SQL, לניהול ולמניפולציה של הנתונים. זוהי שפה רבת עוצמה המאפשרת למשתמשים ליצור (Create), לקרוא (Read), לעדכן (Update) ולמחוק (Delete) נתונים (בקיצור: CRUD). SQL נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות שונות, מיישומים בקנה מידה קטן ועד למערכות ארגוניות גדולות.

היתרונות של עבודה עם SQL:

• הצהרתית - SQL מתמקדת במה לאחזר ולא איך לאחזר אותו.
• מתוקננת - SQL עוקבת אחר תקן ANSI (מכון התקנים הלאומי האמריקאי).
• יחסית - SQL משמשת לאינטראקציה עם מסדי נתונים יחסיים שבהם הנתונים מאוחסנים בטבלאות מובנות.
• ניתנת להרחבה - SQL משמשת גם ביישומים קטנים וגם בפתרונות ברמת הארגון.
• ניידת - SQL פועלת על פני מערכות ניהול מסדי נתונים שונות (DBMS) כמו MySQL, PostgreSQL, SQL Server ו-Oracle.

דוגמה למבנה אחסון טבלאי שאפשר להפעיל עליו שאילתות SQL:

מסד הנתונים MySQL

MySQL היא מערכת ניהול מסדי נתונים יחסיים בקוד פתוח (RDBMS) המשתמשת ב-SQL לניהול הנתונים. היא נמצאת בשימוש נרחב בשל האמינות, הביצועים וקלות השימוש שלה. MySQL פותחה ומתוחזקת על ידי Oracle Corporation.

מדוע להשתמש ב-MySQL?

• קוד פתוח וחינמי - MySQL זמינה תחת הרישיון הציבורי הכללי של GNU (GPL).
• ביצועים גבוהים - MySQL מותאמת ליישומי אינטרנט ומסדי נתונים של עסקאות.
• חוצה פלטפורמות - MySQL עובדת תחת מערכות ההפעלה Windows, macOS ו-Linux.
• אבטחה - MySQL מספקת תכונות ניהול הרשאות משתמש חזקות והצפנה.
• קהילה גדולה - ל-MySQL תיעוד נרחב ותמיכה קהילתית.

מסדי נתונים NoSQL

נוסף על מסדי נתונים יחסיים, קיים סוג נוסף של מסדי נתונים המכונה NoSQL. מסדי נתונים NoSQL נועדו לאחסון נתונים גמיש ולא מובנה, לרוב באמצעות מסמכים דמויי JSON במקום טבלאות.

דוגמאות: MongoDB (אחסון מבוסס מסמכים), Redis (אחסון במבנה מפתח-ערך), Cassandra (אחסון רחב-עמודות).

דוגמה למבנה אחסון דמוי JSON:

[
	{
	  "id": 1,
	  "first name": "Oren",
	  "last name": "Levi",
	  "age": 25
	},
	{
	  "id": 2,
	  "first name": "Daniel",
	  "last name": "Cohen",
	  "age": 42
	}
]

מסדי נתונים מבוססי ענן

יישומים מודרניים רבים משתמשים בפתרונות מסדי נתונים מבוססי ענן. גם מסדי נתונים אלו מתחלקים ל-2 סוגים: מסדי נתונים יחסיים (מבוססי SQL) ומסדי נתונים NoSQL.

מסדי נתונים יחסיים בענן (מבוססי SQL)

מסדי נתונים אלה עוקבים אחר סכימה מובנית ומשתמשים ב-SQL עבור שאילתות.

דוגמאות:

• Amazon RDS - שירות מסד נתונים יחסי התומך ב-MySQL, PostgreSQL, SQL Server, MariaDB ו-Oracle.
• Google Cloud SQL - שירות מסדי נתונים מנוהל של MySQL ו-PostgreSQL.
• Microsoft Azure SQL Database - גרסה מבוססת ענן של Microsoft SQL Server.

מסדי נתונים בענן NoSQL

מסדי נתונים אלה מיועדים לנתונים לא מובנים או מובנים למחצה ומציעים גמישות גבוהה.

דוגמאות:

• Amazon DynamoDB - מסד נתונים של ערכים-מפתח NoSQL ומסמכים.
• Google Firestore - מסד נתונים NoSQL ענן בזמן אמת עבור יישומי נייד ואינטרנט.
• MongoDB Atlas – שירות מסדי נתונים בענן NoSQL מנוהל במלואו עבור MongoDB.

היתרונות של שימוש במסדי נתונים מבוססי ענן:

1. מדרגיות - מסדי נתונים בענן יכולים לגדול בהתאם לצורך, מבלי לדרוש השקעות חומרה נוספות. שירותים כמו Amazon Aurora ו-Google BigQuery מציעים יכולות התאמה אוטומטית.
2. זמינות ואמינות גבוהה - מסדי נתונים בענן מתוכננים עם יתירות, כלומר נתונים משוכפלים במספר מיקומים, כדי למנוע השבתה. ספקים שונים מציעים SLA של 99.9% זמן פעולה, דבר שמבטיח זמינות רציפה של שירות.
3. חיסכון - אין צורך בחומרה ותחזוקה יקרים. רוב ספקי הענן משתמשים במודל תמחור של Pay As You Go, המאפשר תשלום רק עבור המשאבים שמשתמשים בהם.
4. תחזוקה אוטומטית וגיבויים - ספקי ענן מטפלים בעדכוני תוכנה, תיקוני אבטחה וגיבויים באופן אוטומטי. תכונות כמו שחזור לנקודת זמן (Point in Time Recovery) מאפשרות למשתמשים לשחזר מסדי נתונים למצבים קודמים בקלות.
5. אבטחה ותאימות - מסדי נתונים בענן משתמשים באמצעי אבטחה מתקדמים, כולל הצפנה (במנוחה ובפעילות), חומות אש וניהול זהויות. ספקים רבים עומדים בתקנים בתעשייה, כגון GDPR, HIPAA ו-SOC 2.

סיכמנו עבוכם את ההבדלים בין מסד נתונים On Premise (לא בענן) למסד נתונים בענן בטבלה להלן.

במדריך זה, נצלול לעולם מסדי הנתונים, בדגש על מסדי נתונים יחסיים ושפת MySQL הנפוצה. מזמינים אתכם לעבור לפרק הבא ולהתחיל בלימוד. למידה מהנה!