Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu Là Gì? Chức Năng DBMS Và Top Hệ Quản Trị Phổ Biến

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System, gọi tắt là DBMS) là một gói phần mềm có chức năng xác định, thao tác, truy xuất, quản lý toàn bộ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Nguyên tắc hoạt động của DBMS là làm việc với dữ liệu như định dạng, cấu trúc file, cấu trúc bản record, tên field.

Hiện nay không ít người nhầm lẫn hệ quản trị cơ sở dữ liệu với cơ sở dữ liệu. Nhằm giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS), cũng như các loại DBMS phổ biến, Hosting Việt sẽ chia sẻ các thông tin liên quan về chúng. Mời bạn cùng tham khảo bài viết sau nhé. 

Khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu 

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System, gọi tắt là DBMS) là một gói phần mềm có chức năng xác định, thao tác, truy xuất, quản lý toàn bộ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Nguyên tắc hoạt động của DBMS là làm việc với dữ liệu như định dạng, cấu trúc file, cấu trúc bản record, tên field. Bên cạnh đó, DBMS còn xác định những quy tắc phục vụ cho mục đích xác thực, thao tác với dữ liệu.

Khi mới ra mắt, những loại DBMS ban đầu chỉ có thể xử lý từng phần của dữ liệu và định dạng đặc biệt. Tuy nhiên, hiện nay, chúng đã được phát triển với khả năng xử lý nhiều loại dữ liệu ít định dạng. Đồng thời, cách thức liên kết của chúng cũng trở nên phức tạp hơn.

Minh họa về hệ quản trị cơ sở dữ liệu:

Trong cơ sở dữ liệu của trường học, cơ sở dữ liệu duy trì tất cả các thông tin liên quan đến giáo viên, học sinh, khóa học, điểm. Theo đó, nó được chia làm 5 file, bao gồm:

  • STUDENT: Nơi lưu trữ các thông tin, dữ liệu của học sinh.
  • COURSE: Nơi lưu trữ dữ liệu về các khóa học.
  • SECTION: Nơi lưu trữ dữ liệu các thành phần riêng lẻ của khóa học.
  • GRADE: Nơi lưu trữ điểm của học sinh.
  • TUTOR: Nơi lưu trữ thông tin về giáo viên.
  • he quan tri co so du lieu

Chức năng chính của hệ quản trị cơ sở dữ liệu là gì?

  • Quản lý Data Dictionary

Data Dictionary là khu vực mà hệ quản trị cơ sở dữ liệu lưu trữ định nghĩa của những phần tử dữ liệu, mối liên hệ của chúng. Thông qua chức năng này, DBMS có thể tra cứu cấu trúc, mối quan hệ của các thành phần dữ liệu. Thực tế, Data Dictionary chỉ được sử dụng bởi quản trị viên DBMS, còn đối với user thì nó bị ẩn.

  • Quản lý Data Storage

Chức năng này được dùng cho mục đích lưu trữ dữ liệu, biểu mẫu dữ liệu có liên quan. Ngoài ra, nó cũng có khả năng định dạng báo cáo và quy tắc cho data validation, procedural code. Đồng thời, nó cũng xử lý các định dạng hình ảnh, video.

  • Chuyển đổi, trình bày dữ liệu

Đây là chức năng cho phép chuyển đổi dữ liệu được nhập vào cấu trúc của dữ liệu bắt buộc. Nhờ vào chức năng này, DBMS nhanh chóng xác định điểm khác biệt của định dạng dữ liệu logic với dữ liệu physical.

  • Quản lý bảo mật

Đây là chức năng cực kỳ quan trọng của DBMS. Tính năng này đề ra các quy tắc để xác định người dùng được phép truy cập vào cơ sở dữ liệu.

Theo đó, người dùng phải cung cấp user và password, hoặc dấu vân tay, võng mạc khi muốn truy cập dữ liệu.

  • Kiểm soát truy cập người dùng

Đây là chức năng cho phép kiểm soát cùng lúc nhiều người truy cập mà không gây ảnh hưởng sự toàn vẹn vốn có của cơ sở dữ liệu.

  • Tính toàn vẹn của dữ liệu

Trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu có ngôn ngữ truy vấn giúp người dùng nhanh chóng xác định thao tác cần làm.

  • Giao diện lập trình ứng dụng

DBMS hoàn toàn chấp nhận những yêu cầu của người dùng cuối trong nhiều môi trường mạng.

Ví dụ: DBMS cung cấp quyền truy cập dữ liệu thông qua nhiều trình duyệt như Firefox, Chrome, Internet Explorer…

  • Transaction Management

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp phương thức giúp đảm bảo những cập nhật trong transaction có thực hiện hoặc không. Trong đó, toàn bộ transaction đều phải tuân theo thuộc tính ACID.

Vậy hệ quản trị cơ sở dữ liệu không cung cấp chức năng nào sau đây? Câu trả lời chính là chức năng cung cấp công cụ quản lí bộ nhớ. 

he quan tri co so du lieu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ có tên tiếng Anh là Relational Database Management System (viết tắt là RDBMS). Nó là một nền tảng cho các hệ cơ sở dữ liệu, điển hình như SQL, Oracle, Microsoft Access, IBM DB2…

Hay nói cách khác, hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ là DBMS dựa trên mô hình quan hệ. Hệ quản trị này do E.F.Codd giới thiệu.

he quan tri co so du lieu

Top các hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến 

Dưới đây là danh sách một số hệ quản trị cơ sở dữ liệu được nhiều người sử dụng.

1. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle

Oracle là cái tên không hề xa lạ với giới công nghệ. Hiện nay, phiên bản DBMS mới nhất được thiết kế cho cloud. Nó có khả năng lưu trữ một máy chủ, hoặc nhiều máy chủ cùng lúc. Bên cạnh đó, nó còn chứa được hàng tỷ bản record. 

Ngoài ra, một số tính năng mới, hấp dẫn không thể bỏ qua của phiên bản Oracle mới là framework, cấu trúc logic, cấu trúc physical.

Nhờ thế, quản trị dữ liệu physical không gây bất kỳ ảnh hưởng nào đến hoạt động truy cập cấu trúc logic. Chưa dừng tại đó, độ bảo mật của phiên bản này rất tốt, do mỗi giao dịch hoàn toàn độc lập.

Ưu điểm:

  • Có nhiều tính năng cải tiến mới. 
  • Công cụ quản lý cơ sở dữ liệu mạnh mẽ.

Nhược điểm:

  • Chi phí cao.
  • Hệ thống đòi hỏi nguồn tài nguyên lớn.
  • Chỉ phù hợp cho các doanh nghiệp lớn, có yêu cầu xử lý dữ liệu mạnh mẽ.
  • he quan tri co so du lieu

2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL

Cùng với Oracle, MySQL là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phổ biến cho ứng dụng web. Phần mềm này thường xuyên cập nhật tính năng mới, và nâng cấp độ bảo mật. 

MySQL cung cấp cho người dùng phiên bản miễn phí và trả phí. Đối với bản miễn phí, nhà phát triển tập trung vào tốc độ, độ bảo mật và hạn chế sự phong phú của tính năng. Do đó, nếu sử dụng đúng cách, bản miễn phí sẽ trở nên cực kỳ hữu dụng. 

MySQL cho phép người dùng chọn nhiều công cụ lưu trữ. Nhờ thế, bạn dễ dàng thay đổi chức năng công cụ, cách thức xử lý dữ liệu. Tiếp đến, hệ quản trị cơ sở dữ liệu này còn có giao diện thân thiện, hệ thống ổn định, không làm hao hụt tài nguyên, khả năng xử lý lượng dữ liệu lớn.

Ưu điểm:

  • Có bản miễn phí.
  • Hỗ trợ nhiều chức năng.
  • Giao diện thân thiện, có nhiều loại giao diện.
  • Hoạt động được trên cơ sở dữ liệu Oracle, DB2.
  • Phù hợp cho các doanh nghiệp muốn sở hữu hệ quản trị cơ sở dữ liệu mạnh mẽ và tiết kiệm chi phí.

Nhược điểm:

  • Tính năng tự động hạn chế, đòi hỏi người dùng làm thủ công.
  • Không tích hợp cho XML, OLAP.
  • Người dùng phải trả phí cho một số công cụ trong bản miễn phí nếu muốn dùng chúng.
  • he quan tri co so du lieu

3. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server

DBMS này do Microsoft phát triển. Nó hoạt động dựa trên các máy chủ đám mây, máy chủ cục bộ. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server cũng có thể hoạt động cùng lúc trên cả 2 loại máy chủ.

Phiên bản mới nhất của nó cho phép Dynamic Data Masking. Theo đó, SQL Server đảm bảo cho phép những user được ủy quyền thấy dữ liệu mật, còn user khác thì không.

Ưu điểm:

  • Vận hành nhanh, tính ổn định cao.
  • Có khả năng điều chỉnh, theo dõi hiệu suất giúp giảm tiêu tốn tài nguyên.
  • Cho phép truy cập trên thiết bị di động với hình ảnh trực quan.
  • Tương thích và hoạt động tốt với các ứng dụng, phần mềm khác của Microsoft.

Nhược điểm:

  • Đôi khi xảy ra sự cố khi dùng tích hợp SQL Server để nhập tập tin.
  • Chỉ phù hợp cho các tổ chức lớn dùng các sản phẩm trong hệ sinh thái của Microsoft.
  • he quan tri co so du lieu

4. Vai trò của hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL là gì?

PostgreSQL là hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng cho web và hoàn toàn miễn phí. PostgreSQL cung cấp cho người dùng tính năng quản lý dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc.

DBMS này còn có thể chạy trên nhiều nền tảng, cả các nền tảng Linux. Thêm vào đó, việc sử dụng PostgreSQL để nhập thông tin từ nhiều loại cơ sở dữ liệu khác khá đơn giản.

Ngoài ra, PostgreSQL cũng lưu trữ được trong các môi trường ảo, đám mây, physical. Hiện nay, phiên bản mới nhất là PostgreSQL 9.5 có khả năng cung cấp dữ liệu khối lượng lớn, đồng thời tăng số lượng người sử dụng cùng lúc. Tiếp đến, độ bảo mật cũng được cải thiện trong phiên bản này thông qua cấu hình password profile và DBMS_SESSION.

Ưu điểm:

  • Miễn phí.
  • Cung cấp khả năng mở rộng và xử lý đến hàng terabyte dữ liệu.
  • Có nhiều chức năng xác định trước.
  • Có hỗ trợ JSON.
  • Cung cấp sẵn một vài giao diện.

Nhược điểm:

  • Có thể xảy ra tình trạng tài liệu không rõ ràng.
  • Có thể gây nhầm lẫn cấu hình.
  • Tốc độ bị ảnh hưởng khi truy vấn nhiều dữ liệu cùng lúc.
  • he quan tri co so du lieu

5. Cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu MongoDB

Tương tự như PostgreSQL, MongoDB phù hợp cho các loại ứng dụng sử dụng dữ liệu có cấu trúc lẫn không cấu trúc. Công cụ này rất linh hoạt. Cách thức hoạt động của nó là kết nối cơ sở dữ liệu với ứng dụng bằng trình điều khiển MongoDB.

Tuy nhiên, do không được thiết kế nhằm phục vụ cho việc xử lý mô hình quan hệ liên quan của dữ liệu nên hiệu suất sẽ bị ảnh hưởng khi bạn làm theo cách này.

Bù lại, MongoDB hoạt động tốt khi xử lý các loại dữ liệu biến đổi không quan hệ về dữ liệu.

Phiên bản mới nhất của MongoDB là 3.2. Theo đó, các tài liệu được xác nhận ngay trong quá trình chèn hay cập nhật. Tiếp đến, chức năng tìm kiếm được cải thiện. Hiệu suất cao hơn nhờ thu nhỏ kích thước các index.

Ưu điểm:

  • Thân thiện, dễ sử dụng.
  • Hỗ trợ JSON, tài liệu NoSQL.
  • Khả năng lưu trữ nhanh.
  • Cho phép viết lược đồ và không phải đếm ngược thời gian.

Nhược điểm:

  • Không được dùng như ngôn ngữ truy vấn.
  • Bắt buộc phải bổ sung thêm bước bổ trợ để sử dụng những công cụ dịch truy vấn SQL sang MongoDB.
  • Tốn nhiều thời gian thiết lập phần mềm do chế độ cài đặt mặc định có độ an toàn kém.
  • he quan tri co so du lieu

6. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DB2

Đây là hệ quản trị cơ sở dữ liệu do IBM phát triển. Công cụ này có khả năng NoSQL và đọc được dữ liệu định dạng XML, JSON. Dù DB2 được thiết kế dùng trên máy chủ iSeries của IBM nhưng máy trạm lại hoạt động trên hệ điều hành Windows, Linux, Unix.

Phiên bản mới nhất của DB2 là LUW 11.1 với nhiều tính năng cải tiến. Bao gồm, cải tiến thiết kế; tốc độ của công cụ cơ sở dữ liệu nhanh hơn, nhờ sử dụng công nghệ bỏ qua dữ liệu nên dữ liệu mà hệ thống có sẽ nhiều hơn mức tối đa của bộ nhớ; chức năng khôi phục; cải thiện khả năng tương thích và khả năng phân tích. 

Ưu điểm:

  • Tận dụng tối đa nguồn tài nguyên cho khối lượng cơ sở dữ liệu lớn.
  • Cho phép lưu trữ từ đám mây, máy chủ vật lý hoặc cả hai.
  • Chạy cùng lúc nhiều tác vụ nhờ vào Task schedule.
  • Error code và exit code đóng vai trò xác định các tác vụ được chạy qua Task schedule.

Nhược điểm:

  • Chi phí tương đối cao.
  • Cần bổ sung thêm phần mềm hoặc công cụ của bên khác để các cluster và nút phụ hoạt động.
  • Hỗ trợ cơ bản được cung cấp trong 3 năm. Khi hết thời gian này, người dùng phải trả phí để tiếp tục sử dụng nó.
  • he quan tri co so du lieu

7. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Redis

Redis là sự kết hợp giữa công nghệ cơ sở dữ liệu với những cải tiến của cộng đồng mã nguồn mở. Redis cho tính khả dụng cao, được thể hiện dưới dạng Active – Active, Active – Passive cùng hiệu suất vượt trội và khả năng tìm kiếm tích hợp thuộc hàng top. 

Bên cạnh đó, nó còn cho phép người dùng tiết kiệm chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng, bằng cách mở rộng cơ sở dữ liệu sang SSD Flash. Đồng thời, nó hỗ trợ sử dụng, khai thác phần cứng với mức tối đa.

Ưu điểm:

  • Hiệu suất cao.
  • Cho phép mở rộng tuyến tính lên đến 1000 nút.
  • Độ an toàn cao.

Nhược điểm:

  • Để thiết lập cấu trúc phải có tối thiểu 3 master, 2 slave.
  • Do dữ liệu được phân đoạn trên hash-slot đã xác định của mỗi Master. Vì vậy, khi slot bị hỏng thì dữ liệu ghi vào nó sẽ bị mất.
  • Gây tốn kém chi phí cấu hình của máy tính client do thiết bị phải biết về cấu trúc liên kết của cluster.
  • Failover không xảy ra khi không có tối thiểu 1 slave.
  • Mất từ 30 – 50s để Master thăng cấp cho slave. Do đó, các dữ liệu có thể bị mất nếu chúng được ghi vào cluster tại thời điểm này.
  • he quan tri co so du lieu

8. Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu SQLite

SQLite phù hợp với những ứng dụng dành cho máy tính để bàn, điển hình là Control System, Media Cataloging, CAD package, Financial Analysis Tool, Editing Suite, Record Keeping Programs,… Nó cũng thành công khi dùng với các định dạng file trên disk.

Ưu điểm:

  • Dung lượng nhẹ, phù hợp sử dụng cho thiết bị di động, ti vi, máy ảnh, hay các thiết bị điện tử trong gia đình.
  • Thao tác đọc, ghi nhanh.
  • Không yêu cầu cài đặt hoặc cấu hình mà có thể sử dụng trực tiếp ngay sau khi tải về máy tính.
  • Cung cấp tính năng phục hồi dữ liệu bị mất.
  • Nội dung được truy cập và cập nhật thông qua công cụ SQL Query nên tiết giảm chi phí ứng dụng.

Nhược điểm:

  • Chỉ phù hợp cho việc xử lý các yêu cầu HTTP với lưu lượng trung bình và thấp.
  • Giới hạn kích thước cơ sở dữ liệu là 2GB.
  • he quan tri co so du lieu

9. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu được dùng trong Access là gì?

Access là hệ quản trị cơ sở dữ liệu do Microsoft phát triển. Nó cho phép cá nhân, doanh nghiệp nhanh chóng quản lý dữ liệu, tạo báo cáo một cách hiệu quả. 

Ưu điểm:

  • Dễ dàng cài đặt và sử dụng.
  • Tích hợp được với các ứng dụng trên Windows, bao gồm cả Oracle, SQL, Sybase.
  • Cung cấp nhiều ứng dụng cơ sở dữ liệu.
  • Dễ bảo trì.
  • Cho phép đặt trên một website để truy cập từ xa.
  • Giá thành phù hợp.
  • Hỗ trợ việc nhập toàn bộ dữ liệu thu thập vào Access trong thời gian cài đặt nó.

Nhược điểm:

  • Tồn tại một vài hạn chế đối với dữ liệu lớn do Access giới hạn kích thước file.
  • Chương trình bị giảm hiệu suất khi làm việc với các file đạt kích thước tối đa.
  • Các file đa phương tiện làm giảm hiệu suất hoạt động của hệ quản trị cơ sở dữ liệu vì chúng chiếm nhiều dung lượng.
  • he quan tri co so du lieu