Tietokantajärjestelmissä

Tietokantajärjestelmä (DBMS) on ohjelmisto, joka hallinnoi tietokantojen tallennusta, hakua ja ylläpitoa. Se tarjoaa sovelluksille ja käyttäjille välineen tiedon tallentamiseen, muokkaukseen ja hakuun sekä varmistaa tiedon eheyttä, turvallisuutta ja yhdenmukaisuutta useamman käyttäjän tai sovelluksen käyttötilanteissa.

Tietokantajärjestelmät voivat tukea erilaisia tietomalleja, kuten relaatiomallia (RDBMS), NoSQL- ja NewSQL-järjestelmiä. Relaatiomallissa tieto on taulukoina, jotka liittyvät toisiinsa avaimien kautta ja joita käytetään yleisesti SQL-kielen avulla. NoSQL-järjestelmät tarjoavat vaihtoehtoja kuten dokumentti-, avain-arvo-, sarake- tai graafitietokannat, ja ne soveltuvat erilaisten skaalaus- ja suorituskykyvaatimusten mukaan.

DBMS:ssä on kerrokset tallennuksesta kyselykäsittelyyn ja transaktiomoduliin sekä metatietokanta (järjestelmäkatalogi). Kyselykäsittely suunnittelee, optimoi ja toteuttaa kyselyt. Indeksit, kuten B-puuhakemistot, parantavat haun suorituskykyä. Transaktiot tukevat ACID-ominaisuuksia (atomisuus, yhtenäisyys, eristys ja pysyvyys).

Tietoturva ja hallinta ovat keskeisiä osa-alueita. Autentikointi, käyttöoikeuksien hallinta ja salaus suojaavat tiedot, kun taas eheysvaatimukset ja rajoitteet sekä normalisointi tukevat tiedon laatua. Varmuuskopiointi, palautusstrategiat ja hajautetut ratkaisut kuten replikointi ja klusterointi mahdollistavat korkean käytettävyyden sekä skaalautuvuuden nykyaikaisissa järjestelmissä. Esimerkkejä käytännön järjestelmistä ovat MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQL Server sekä MongoDB, Cassandra ja Redis.