Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Chức năng, Phân loại và 13 DBMS phổ biến hiện nay

Khái niệm về Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) hẳn nhiên không còn xa lạ trong lĩnh vực công nghệ hiện nay. Vậy DBMS là gì? Những gì bạn biết về DBMS đã thật sự đúng hay chưa? Để giải đáp những thắc mắc này, trong bài viết dưới đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về thành phần, chức năng, lợi ích và phân loại DBMS. Đồng thời, điểm 13 DBMS phổ biến hiện nay cùng với chức năng và ưu nhược điểm của mỗi loại.

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 thiết kế để lưu trữ, quản lý, truy xuất và thực thi các truy vấn trên dữ liệu.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) đóng vai trò quan trọng như một giao diện giữa người dùng cuối và cơ sở dữ liệu. Nó cho phép người dùng thực hiện các thao tác như tạo, đọc, cập nhật và xóa dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Đồng thời đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn của dữ liệu cũng như quy trình quản lý dữ liệu thống nhất.

Đặc điểm hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS):

• Cung cấp bảo mật và loại bỏ dữ liệu dư thừa;
• Có thể tự mô tả bản chất của hệ thống cơ sở dữ liệu;
• Tách biệt giữa các chương trình và đại diện hóa dữ liệu;
• Hỗ trợ các chế độ xem dữ liệu đa dạng;
• Chia sẻ dữ liệu và xử lý giao dịch đa người dùng;
• Cho phép thực thể và mối quan hệ giữa chúng tạo thành các bảng;
• Tuân thủ các tính chất ACID, bao gồm tính nguyên tử (Atomicity), tính nhất quán (Consistency), tính độc lập (Isolation) và tính bền vững (Durability);
• Cho phép người dùng truy cập và thao tác dữ liệu đồng thời.

Ví dụ về DBMS

Một ví dụ đơn giản về cơ sở dữ liệu của một học viện. Cơ sở dữ liệu này bao gồm thông tin sinh viên, các khóa học, điểm số của sinh viên trong các khóa học, được tổ chức thành 5 tệp riêng biệt:

• STUDENT: chứa thông tin về từng sinh viên
• COURSE: chứa thông tin về từng khóa học
• SECTION: lưu trữ thông tin về các phần của một khóa học cụ thể
• GRADE: lưu trữ điểm số của sinh viên trong từng phần của khóa học
• TUTOR: chứa thông tin về giảng viên

Các thành phần của hệ cơ sở dữ liệu gồm những gì?

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) được chia ra làm 3 phần chính: Query Processor, Storage Manager và Disk Storage.

Query Processor

Query Processor là thành phần xử lý các yêu cầu (truy vấn) nhận được từ người dùng cuối thông qua một chương trình ứng dụng và chuyển chúng thành các instruction. Nó cũng thực hiện các yêu cầu được nhận từ DML Compiler.

Query Processor bao gồm các thành phần sau:

- DML Compiler: Xử lý các câu lệnh DML để chuyển chúng thành các lệnh cấp thấp (ngôn ngữ máy) để có thể thực thi.

- DDL Interpreter: Xử lý các câu lệnh DDL để tạo ra một tập hợp bảng chứa thông tin về metadata.

- Embedded DML Pre-compiler: Xử lý các câu lệnh DML được nhúng trong chương trình ứng dụng để tạo ra các lệnh gọi thủ tục.

- Query Optimizer: Thực hiện các lệnh được tạo ra bởi DML Compiler.

Storage Manager

Storage Manager là chương trình cung cấp giao diện giữa dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và các truy vấn được nhận. Storage Manager còn được gọi là Hệ thống điều khiển cơ sở dữ liệu. Nó đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn của cơ sở dữ liệu bằng cách áp dụng các ràng buộc và thực thi các câu lệnh DCL. Chương trình này chịu trách nhiệm cập nhật, lưu trữ, xóa và truy xuất dữ liệu trong cơ sở dữ liệu.

Storage Manager bao gồm các thành phần sau:

- Authorization Manager: Đảm bảo kiểm soát truy cập dựa trên vai trò, kiểm tra xem một người cụ thể có đặc quyền để thực hiện thao tác được yêu cầu hay không.

- Integrity Manager: Kiểm tra tính toàn vẹn của các ràng buộc khi cơ sở dữ liệu được sửa đổi.

- Transaction Manager: Kiểm soát truy cập đồng thời bằng cách thực hiện các hoạt động đã lên lịch mà nó nhận được từ giao dịch.

- File Manager: Quản lý không gian file và cấu trúc dữ liệu được sử dụng để biểu diễn thông tin trong cơ sở dữ liệu.

- Buffer Manager: Chịu trách nhiệm về bộ nhớ đệm và truyền dữ liệu giữa bộ nhớ phụ và bộ nhớ chính.

Disk Storage

Data Storage, còn được gọi là Lưu trữ dữ liệu, là quá trình lưu giữ thông tin vào một phương tiện lưu trữ.

Disk Storage bao gồm các phần sau:

- Data Files: Là nơi lưu trữ dữ liệu chính.

- Data Dictionary: Là nơi chứa thông tin về cấu trúc của mọi đối tượng trong cơ sở dữ liệu. Nó đóng vai trò quản lý metadata.

- Indices: Cung cấp khả năng truy xuất dữ liệu mục một cách nhanh chóng hơn.

Chức năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu có 8 chức năng chính, bao gồm:

• Quản lý Data Dictionary

Data Dictionary là nơi mà hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng để lưu trữ các định nghĩa của các phần tử dữ liệu. Bao gồm cả các mối quan hệ giữa chúng được gọi là metadata. Chức năng này giúp DBMS tra cứu cấu trúc và quan hệ của dữ liệu khi chương trình truy cập dữ liệu trong hệ thống.

• Quản lý Data Storage

Data Storage được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và các biểu mẫu dữ liệu khác liên quan. Nó bao gồm định dạng báo cáo, mã lệnh procedural, quy tắc kiểm tra dữ liệu, cũng như cấu trúc xử lý định dạng hình ảnh và video.

• Chuyển đổi và trình bày các dữ liệu

Chức năng này sẽ giúp chuyển đổi dữ liệu nhập vào thành các cấu trúc dữ liệu bắt buộc bằng cách áp dụng các chức năng trình bày và biến đổi dữ liệu. DBMS có khả năng phân biệt giữa các định dạng dữ liệu vật lý và logic.

• Quản lý về bảo mật

Quản lý bảo mật đóng vai trò quan trọng trong DBMS. Nó thiết lập các quy tắc để xác định quyền truy cập của người dùng vào hệ thống cơ sở dữ liệu.

• Kiểm soát truy cập nhiều người dùng

Tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu là nền tảng của chức năng này. Kiểm soát truy cập đồng thời của nhiều người dùng là một công cụ quan trọng trong DBMS. Chức năng này cho phép nhiều người dùng truy cập cơ sở dữ liệu đồng thời mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của dữ liệu quản lý.

• Quản lý tính toàn vẹn của dữ liệu

Ngôn ngữ truy vấn chính là một loại ngôn ngữ không lệnh (non-procedural language). Một ví dụ điển hình là SQL - một ngôn ngữ truy vấn phổ biến được hỗ trợ bởi hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Việc sử dụng ngôn ngữ này giúp người dùng dễ dàng xác định yêu cầu của họ mà không cần phải chi tiết về cách thực hiện.

• Hỗ trợ Database Access Languages và giao diện lập trình ứng dụng

Điều này ám chỉ cách mà một hệ quản trị cơ sở dữ liệu chấp nhận các yêu cầu khác nhau từ người dùng cuối thông qua các môi trường mạng khác nhau.

Ví dụ: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu có thể cung cấp quyền truy cập thông qua mạng Internet bằng cách sử dụng các trình duyệt web như Internet Explorer, Mozilla Firefox, Netscape,…

• Cung cấp phương thức transaction Management

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) sẽ cung cấp một cơ chế để đảm bảo rằng các cập nhật trong một giao dịch được thực hiện hoặc không. Tất cả các giao dịch phải tuân thủ các thuộc tính ACID.

Nhìn chung, có thể thấy được rằng các chức năng này là nền tảng của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, giúp doanh nghiệp tổ chức và tiếp cận thông tin một cách hiệu quả. Chúng đảm bảo tính toàn vẹn, bảo mật và linh hoạt cho quá trình quản lý dữ liệu.

Lợi ích khi có hệ thống quản trị dữ liệu doanh nghiệp hiệu quả

Quản trị dữ liệu mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho doanh nghiệp, bao gồm:

• Tăng hiệu suất làm việc: Quản lý dữ liệu chặt chẽ giúp nhân viên dễ dàng truy cập và tìm kiếm thông tin cần thiết. Từ đó tăng cường khả năng kết nối và đánh giá kết quả công việc.
• Tiết kiệm chi phí: Quản lý dữ liệu hiệu quả giúp tránh sự trùng lặp không cần thiết và tiêu tốn, ngăn chặn được trường hợp nhiều nhân viên làm cùng một nhiệm vụ.
• Nâng cao khả năng phản ứng: Quản lý dữ liệu giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh chóng với thị trường và đối thủ cạnh tranh, tăng cơ hội thành công.
• Bảo vệ thông tin: Quản lý dữ liệu đảm bảo an ninh thông tin bằng cách ngăn chặn sự xâm nhập và đánh cắp dữ liệu quan trọng, giảm thiểu nguy cơ mất mát thông tin.
• Đảm bảo tính nhất quán: Hệ thống quản lý dữ liệu đảm bảo tính toàn vẹn và ổn định của dữ liệu, đồng thời đảm bảo thông tin quan trọng được sao lưu và truy xuất khi cần thiết
• Tiết kiệm chi phí cơ hội: Quản lý dữ liệu hiệu quả giúp tránh được các chi phí không đáng có do mất mát dữ liệu và phản ứng không chủ động, giúp tăng cường sức mạnh cạnh tranh của doanh nghiệp.

Tóm lại, dữ liệu đóng vai trò quan trọng như một tài sản quý giá, là nguồn vốn của doanh nghiệp. Do đó, dựa vào mô hình kinh doanh, mỗi doanh nghiệp nên sở hữu cho mình một hệ quản trị cơ sở dữ liệu được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau để linh hoạt trong quá trình lưu trữ thông tin và xử lý công việc.

Phân loại hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Hiện nay, có nhiều cách phân loại hệ quản trị cơ sở dữ liệu theo các tiêu chí khác nhau. Dưới đây là các phân loại phổ biến:

1. Theo mô hình dữ liệu: - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ: Dùng để tổ chức dữ liệu thành các bảng và quản lý chúng thông qua các quan hệ. - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu phi quan hệ: Sử dụng cho dữ liệu phi cấu trúc như văn bản, video, hình ảnh.

2. Theo cách lưu trữ: - Lưu trữ trên bộ nhớ: Dữ liệu được lưu trữ trực tiếp trong bộ nhớ RAM để tăng tốc độ truy xuất. - Lưu trữ trên đĩa cứng: Dữ liệu được lưu trữ trên đĩa cứng và được quản lý từ đó.

3. Theo mức độ phân tán: - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cục bộ: Dùng cho các ứng dụng nhỏ và có quy mô vừa phải, dữ liệu lưu trữ trên máy tính cục bộ. - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu phân tán: Dùng cho các ứng dụng có quy mô lớn và có yêu cầu khả năng mở rộng cao, dữ liệu được lưu trữ trên nhiều máy tính.

13 hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến hiện nay

Theo bảng xếp hạng DB-Engines, 13 hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến hiện nay bao gồm: Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MongoDB, Redis, Elasticsearch, IBM Db2, Snowflake, SQLite, Microsoft Access, Cassandra, MariaDB.

Oracle

Oracle Database thuộc Oracle Corporation là một công cụ đáng tin cậy. Với hơn 40 năm kinh nghiệm, Oracle không chỉ cung cấp Oracle Database Server mà còn cung cấp nhiều sản phẩm và giải pháp khác phục vụ cho doanh nghiệp.

Phiên bản mới nhất của Oracle, được thiết kế cho đám mây và có thể lưu trữ trên một hoặc nhiều máy chủ. Với phiên bản này, Oracle cho phép quản lý cơ sở dữ liệu chứa hàng tỷ bản ghi. Một số tính năng của phiên bản Oracle mới nhất bao gồm framework và sử dụng cả cấu trúc logic và vật lý.

Ưu điểm:

• Hiệu suất và khả năng mở rộng cao: Oracle Database được tối ưu hóa để xử lý khối lượng công việc lớn và phức tạp, đồng thời có thời gian đáp ứng nhanh chóng.
• Tích hợp nhiều chức năng: Có khả năng tổng hợp dữ liệu từ nhiều nguồn và hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Java, PL/SQL.
• Tính bảo mật cao: Oracle cung cấp các tính năng bảo mật như mã hóa dữ liệu và quản lý chứng chỉ để bảo vệ thông tin quan trọng khỏi tấn công trái phép.
• Khả năng sao lưu và khôi phục: Sử dụng các công cụ như Recovery Manager (RMAN), Flashback Technology để sao lưu và khôi phục dữ liệu một cách nhanh chóng.
• Tích hợp nhiều giải pháp: Oracle GoldenGate và Oracle Data Integrator hỗ trợ đồng bộ và tích hợp dữ liệu.
• Hỗ trợ và tài liệu tham khảo phong phú: Oracle có cộng đồng người dùng lớn và nhiều tài liệu hướng dẫn, giúp người dùng tìm kiếm thông tin và giải quyết vấn đề một cách dễ dàng.

Nhược điểm:

• Chi phí cao: Giá của Oracle Database khá đắt đỏ, đặc biệt là đối với các tổ chức nhỏ.
• Yêu cầu tài nguyên cao: Cần nhiều tài nguyên phần cứng để đảm bảo hiệu suất tốt nhất.
• Tính phức tạp cao: Việc triển khai và quản lý Oracle Database đòi hỏi kiến thức sâu rộng vì tính đa dạng và phức tạp của nó.
• Yêu cầu chuyên môn kỹ thuật cao: Việc quản lý và vận hành Oracle Database đòi hỏi kiến thức chuyên môn cao về nền tảng này.
• Khó sử dụng cho các dự án nhỏ: Vận hành Oracle Database đòi hỏi chi phí và chuyên môn cao, thường không phù hợp với các dự án nhỏ.
• Tính bảo mật không cao: Mặc dù ít, nhưng vẫn có thể phát hiện lỗ hổng bảo mật trong Oracle Database, yêu cầu hệ thống được nâng cấp và cải thiện liên tục.

MySQL

MySQL hoạt động dựa trên mô hình client-server, trong đó máy khách (client) là ứng dụng truy cập cơ sở dữ liệu và máy chủ là nơi lưu trữ cơ sở dữ liệu. MySQL sử dụng ngôn ngữ truy vấn cấu trúc (SQL) để truy vấn dữ liệu trong cơ sở dữ liệu.

Công cụ quản trị cơ sở dữ liệu này cho phép lựa chọn từ nhiều công cụ lưu trữ khác nhau. Từ đó giúp thay đổi chức năng của công cụ và xử lý dữ liệu từ các loại bảng. Đặc biệt, giao diện của hệ quản trị này rất dễ sử dụng và các lệnh hàng loạt.

Có thể nói, MySQL là lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu truy cập cơ sở dữ liệu trên Internet. Nó có khả năng xử lý lượng dữ liệu lớn và không tốn nhiều tài nguyên.

Ưu điểm:

• MySQL cung cấp phiên bản miễn phí và dễ sử dụng, làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biến.
• Hỗ trợ nhiều chức năng và có khả năng tương thích với nhiều nền tảng như MacOS, Linux, giúp có thể sử dụng trên nhiều loại máy.
• Xử lý lượng lớn dữ liệu và lưu lượng truy cập mà không gặp trục trặc.
• Có tính bảo mật cao, với nhiều tính năng liên quan đến bảo mật như xác thực, kiểm soát truy cập, giảm rủi ro bị tấn công và các vấn đề bảo mật khác.
• Có thể tương thích với các cơ sở dữ liệu khác như DB2 và Oracle.
• Có cộng đồng người dùng lớn, có thể hỗ trợ khi gặp sự cố.

Nhược điểm:

• MySQL có độ phức tạp cao, đòi hỏi nhiều thời gian để làm việc với nó so với các hệ thống khác có thể tự động hóa.
• Bị hạn chế về chức năng, không có hỗ trợ tích hợp cho XML hoặc OLAP.
• Dễ gặp vi phạm bảo mật nếu cấu hình không đúng hoặc không cập nhật các thay đổi kịp thời.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server (SQL Server) là một phần mềm ứng dụng cho hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (Relational Database Management System - RDBMS) được phát triển bởi Microsoft từ năm 1988. Nó được thiết kế để tạo, duy trì, quản lý và triển khai các hệ thống RDBMS.

SQL Server được sử dụng phổ biến vì nó được tối ưu hóa để có thể hoạt động trên các môi trường cơ sở dữ liệu lớn với dung lượng lên đến Terabyte và phục vụ hàng ngàn người dùng cùng một lúc. Ngoài ra, phần mềm này hỗ trợ nhiều loại ngôn ngữ lập trình SQL từ ANSI SQL (SQL truyền thống) đến T-SQL (Transaction-SQL) được sử dụng cho các hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ cao cấp.

Phiên bản mới nhất của Microsoft SQL Server cũng hỗ trợ tính năng Dynamic Data Masking. Đảm bảo rằng chỉ những người được ủy quyền mới có thể nhìn thấy các dữ liệu mật.

Ưu điểm:

• SQL có tốc độ nhanh và ổn định, cho phép truy xuất một lượng lớn dữ liệu một cách nhanh chóng.
• Người dùng không cần phải thành thạo về mã lập trình để sử dụng SQL một cách thành thạo.
• Cung cấp khả năng điều chỉnh và theo dõi hiệu suất, giúp giảm việc sử dụng tài nguyên.
• Tích hợp tốt với các sản phẩm khác của Microsoft, linh hoạt trong việc sử dụng trên nhiều nền tảng từ server đến PC và smartphone.
• SQL có thể được sử dụng như một ngôn ngữ tương tác để truy vấn dữ liệu và nhận câu trả lời trong thời gian ngắn.
• Cho phép hiển thị đa dạng cấu trúc cơ sở dữ liệu và dữ liệu cho người dùng khác nhau.

Nhược điểm:

• Vận hành SQL tốn kém.
• Giao diện sử dụng khó khăn, gây trở ngại trong việc quản lý và truy cập dữ liệu.
• Không thể kiểm soát hoàn toàn vì các quy tắc nghiệp vụ có thể bị ẩn.
• Ngay cả khi điều chỉnh hiệu suất, SQL Server có thể tiêu tốn nhiều tài nguyên.
• Nhiều người gặp khó khăn khi sử dụng dịch vụ tích hợp SQL Server để nhập file.

PostgreSQL

PostgreSQL là một trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở được nhận biết với độ tin cậy, tính bảo mật và hiệu suất cao, thường được áp dụng cho các ứng dụng web, doanh nghiệp và phân tích dữ liệu

PostgreSQL ban đầu được phát triển cho hệ điều hành Unix, nhưng sau đó đã được điều chỉnh để hoạt động trên các nền tảng khác như MacOS, Windows, và Linux. Công cụ này cũng hỗ trợ việc nhập thông tin từ các loại cơ sở dữ liệu khác một cách dễ dàng.

PostgreSQL có thể triển khai trên nhiều môi trường lưu trữ, bao gồm môi trường ảo, vật lý và đám mây. Phiên bản mới nhất, PostgreSQL 9.5, cung cấp khả năng xử lý lượng dữ liệu lớn và hỗ trợ đồng thời nhiều người dùng hơn. Cải thiện về bảo mật được thực hiện thông qua việc hỗ trợ cho DBMS_SESSION và cấu hình mật khẩu.

Ưu điểm:

• Thích hợp cho website và di động.
• Hỗ trợ phân loại khách hàng theo vị trí địa lý.
• Mã nguồn mở giúp dễ dàng sửa đổi và nâng cấp.
• Có khả năng mở rộng và xử lý lượng dữ liệu lớn, lên đến hàng terabyte.
• Hỗ trợ định dạng JSON.
• Cung cấp nhiều tính năng được định rõ từ trước.
• Có sẵn một số giao diện.

Nhược điểm:

• Khó hiểu và triển khai đầy đủ tính năng do không có tổ chức quản lý.
• Hiệu suất không bằng MySQL.
• Một số ứng dụng không tương thích với PostgreSQL.
• Tài liệu có thể không rõ ràng.
• Cấu hình có thể gây hiểu nhầm.
• Hiệu suất có thể bị ảnh hưởng trong các hoạt động lớn hoặc truy vấn phức tạp.

MongoDB

MongoDB là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu tài liệu sử dụng công nghệ NoSQL. Nó hỗ trợ lưu trữ dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc, được viết bằng ngôn ngữ C++. MongoDB kết nối dữ liệu với ứng dụng thông qua các trình điều khiển riêng.

Vì MongoDB không được thiết kế để xử lý các mô hình dữ liệu quan hệ, nên có thể gặp vấn đề về hiệu suất nếu cố gắng sử dụng cho mục đích này. Tuy nhiên, MongoDB được tạo ra để xử lý dữ liệu không có mối quan hệ, và thường hoạt động tốt trong các tình huống mà các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ gặp khó khăn.

MongoDB 5.0 là phiên bản mới nhất, với cải tiến đáng kể trong việc cập nhật và chèn dữ liệu. Chức năng tìm kiếm văn bản đã được cải thiện, và khả năng index một phần mới cũng giúp cải thiện hiệu suất bằng cách giảm kích thước của các index.

Ưu điểm:

• Sử dụng đơn giản và nhanh chóng triển khai.
• Hỗ trợ JSON và các tài liệu NoSQL khác.
• Khả năng lưu trữ và truy xuất dữ liệu từ bất kỳ cấu trúc nào một cách nhanh chóng và linh hoạt.
• Không cần phải định nghĩa lược đồ trước, giảm bớt thời gian phát triển.
• Khả năng mở rộng tốt và linh hoạt, có thể dễ dàng thêm hoặc xóa các trường không liên quan đến ứng dụng.
• Tích hợp nhanh chóng với BigData Hadoop.
• Ngôn ngữ truy vấn dựa trên các tài liệu phổ biến như SQL.

Nhược điểm:

• Không hỗ trợ truy vấn bằng SQL.
• Các công cụ dịch truy vấn SQL sang MongoDB có sẵn, nhưng cần một bước phụ để sử dụng chúng.
• Cài đặt ban đầu có thể không đảm bảo tính an toàn.
• Không thể liên kết logic giữa các tài liệu do MongoDB không hỗ trợ việc lưu trữ.

Redis

Redis là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu Key-value, tuân thủ theo phong cách NoSQL. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu này cung cấp tính khả dụng cao thông qua cả kiến trúc Active-Active và Active-Passive. Điều đó mang lại hiệu suất cao với khả năng tìm kiếm tích hợp hàng đầu

Bên cạnh đó, việc mở rộng cơ sở dữ liệu Redis lên SSD Flash không chỉ giúp tiết kiệm chi phí cơ sở hạ tầng mà còn tối ưu hóa sử dụng phần cứng với Redis Enterprise.

Ưu điểm:

• Hiệu suất cao, khả năng xử lý hàng triệu yêu cầu trong vài giây.
• Hỗ trợ đa dạng các loại dữ liệu: danh sách, chuỗi, bộ đếm,… và một số dữ liệu phức tạp.
• Dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ, đảm bảo xử lý nhanh hơn so với lưu trữ trên đĩa.
• Hỗ trợ mở rộng dữ liệu theo chiều ngang nhanh chóng thông qua cụm Redis và Redis Cluster.

Nhược điểm:

• Yêu cầu ít nhất 3 master và 2 slave để thiết lập cấu trúc.
• Dữ liệu mất nếu master đang giữ slot bị hỏng.
• Cần cấu hình client biết về cấu trúc liên kết cluster.
• Failover không xảy ra nếu không có ít nhất một slave.
• Thời gian thăng cấp cho slave với tư cách là master mất 30-50 giây, dẫn đến mất dữ liệu trong khoảng thời gian này.
• Có giới hạn về dung lượng bộ nhớ, dễ gặp vấn đề khi xử lý dữ liệu quá lớn.
• Không có khả năng ưu việt trong việc hỗ trợ các truy vấn phức tạp do là hệ quản trị cơ sở dữ liệu khóa-giá trị.

Elasticsearch

Elasticsearch là một nền tảng cho phép tìm kiếm và phân tích dữ liệu, được phát triển dựa trên Apache Lucene và sử dụng giao diện RESTful và JSON. Công cụ này cung cấp khả năng tìm kiếm và phân tích dữ liệu một cách hiệu quả.

Hiện nay, Elasticsearch được sử dụng rộng rãi trong việc phân tích log, giám sát hệ thống và phân tích dữ liệu. Điểm đặc biệt của Elasticsearch là khả năng xử lý một lượng lớn dữ liệu, cho phép thực hiện tìm kiếm, lưu trữ và phân tích dữ liệu theo thời gian thực.

Ngoài ra, Elasticsearch còn tích hợp nhiều tính năng tiện ích như xác định tự động từ khóa chính, phân tích truy vấn và ngữ cảnh phức tạp. Điều này làm cho Elasticsearch trở thành một công cụ phổ biến và được ưa chuộng trong các ứng dụng phân tích và tìm kiếm dữ liệu

Ưu điểm:

• Elasticsearch là phần mềm mã nguồn mở, hoàn toàn miễn phí cho người dùng.
• Hỗ trợ tính năng tìm kiếm mờ và tự động hoàn thành để tìm kiếm kết quả ngay cả khi có lỗi chính tả hoặc ngữ pháp.
• Xử lý các truy vấn phức tạp nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời lưu lại cấu trúc này để lọc kết quả.
• Có khả năng mở rộng và triển khai ngay lập tức: trong mô hình cluster, khi một node chết, luồng xử lý vẫn tiếp tục mà không bị gián đoạn, và khi muốn mở rộng, chỉ cần thêm node mới.
• Phù hợp với các trường hợp dữ liệu thường xuyên thay đổi cấu trúc.

Nhược điểm:

• Không phù hợp với việc sử dụng cho các dữ liệu phức tạp hoặc yêu cầu ghi nhiều.
• Thiếu hỗ trợ transaction, có thể dẫn đến lỗi dữ liệu do thiếu ràng buộc mối quan hệ giữa các dữ liệu.

IBM Db2

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu này được phát triển bởi IBM. DB2 là một công cụ cơ sở dữ liệu hỗ trợ khả năng NoSQL và có thể đọc các file JSON và XML. NoSQL trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) là khả năng xử lý và lưu trữ dữ liệu mà không theo mô hình quan hệ truyền thống của SQL.

Bên cạnh đó, DB2 được thiết kế để sử dụng trên iSeries server của IBM, nhưng phiên bản máy trạm hoạt động trên hệ điều hành Windows, Linux và Unix. Phiên bản hiện tại của DB2 là LUW 11.5, hứa hẹn mang đến nhiều cải tiến đáng chú ý. Trong đó, có sự tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế để tăng cường hiệu suất của công cụ cơ sở dữ liệu thông qua công nghệ bỏ qua dữ liệu.

Công nghệ bỏ qua dữ liệu được áp dụng để cải thiện tốc độ của hệ thống khi xử lý lượng dữ liệu lớn hơn khả năng lưu trữ trong bộ nhớ. Phiên bản mới cũng đem lại các tính năng khôi phục, cùng với việc cải thiện tính tương thích và khả năng phân tích.

Ưu điểm:

• DB2 cho phép mở rộng hệ thống cơ sở dữ liệu dễ dàng theo nhu cầu kinh doanh.
• Hiệu suất cao đáng kể, hỗ trợ xử lý lượng dữ liệu lớn một cách hiệu quả.
• Cung cấp các công cụ quản lý tiện ích như IBM Data Studio, giúp người dùng dễ dàng quản lý cơ sở dữ liệu hơn.
• Tính năng bảo mật vượt trội giúp kiểm soát truy cập, quản lý khóa để đảm bảo an ninh dữ liệu.
• Có thể lưu trữ từ cloud, một physical server hoặc cả hai.
• Khả năng chạy nhiều công việc cùng lúc thông qua Task Scheduler.
• Có thể xác định công việc nào được chạy thông qua Error code và exit code qua Task Scheduler.

Nhược điểm:

• Chi phí khá cao đối với cá nhân hoặc tổ chức nhỏ.
• Cần sử dụng công cụ của bên thứ ba hoặc phần mềm bổ sung để quản lý các cluster hoặc nhiều nút phụ.
• Với người mới sử dụng, việc cài đặt và quản lý DB2 có thể đối mặt với khó khăn.
• Thiếu sự hỗ trợ từ cộng đồng người dùng lớn mạnh, làm cho việc tìm kiếm lời khuyên và hướng dẫn giải quyết vấn đề trở nên khó khăn.
• Hỗ trợ cơ bản chỉ có sẵn trong ba năm, sau đó sẽ yêu cầu chi trả cho hệ thống.

Snowflake

Snowflake là một hệ thống lưu trữ và xử lý dữ liệu tiên tiến, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu lưu trữ hiện đại. Với khả năng mở rộng và đa chủ thể, Snowflake xử lý các yêu cầu đồng thời từ nhiều người dùng một cách nhanh chóng và hiệu quả. Từ đó giúp tăng cường hiệu suất làm việc và nâng cao năng suất.

Đồng thời, Snowflake cũng cung cấp một môi trường linh hoạt và đáng tin cậy cho việc lưu trữ, truy xuất và phân tích dữ liệu.

Ưu điểm:

• Khả năng mở rộng: Snowflake có khả năng mở rộng lên đến hàng nghìn node, cho phép xử lý dữ liệu với tốc độ cao và hiệu suất mạnh mẽ.
• Phi tập trung: Snowflake không yêu cầu máy chủ trung tâm hoặc tập trung, điều này giúp tăng tính sẵn sàng và giảm thiểu rủi ro sự cố do mất mát điểm trung tâm.
• Phân tích thời gian thực: Snowflake có khả năng thực hiện phân tích dữ liệu ngay lập tức bằng cách tách dữ liệu từ mạng truy cập và thực hiện tính toán trên dữ liệu đó.
• Quản lý dữ liệu: Snowflake cung cấp các công cụ quản lý dữ liệu hiệu quả, cho phép quản lý dữ liệu một cách đa dạng và mang lại hiệu quả lớn với các chức năng như lưu trữ, sao chép và truy cập vào dữ liệu.
• Tích hợp nhanh chóng: Snowflake cho phép tích hợp với các hệ thống và ứng dụng khác một cách nhanh chóng thông qua sử dụng các API và công nghệ tích hợp tiên tiến.

Nhược điểm:

• Chi phí: Snowflake có chi phí sử dụng khá cao, đặc biệt đối với các tổ chức hoặc doanh nghiệp nhỏ với ngân sách hạn chế.
• Giới hạn về tính linh hoạt: Mặc dù Snowflake có khả năng mở rộng và tích hợp với nhiều ứng dụng, nhưng trong một số trường hợp, nó có thể hạn chế đối với một số yêu cầu hoặc mô hình dữ liệu cụ thể.
• Độ phức tạp trong việc quản lý: Snowflake có thể đòi hỏi sự hiểu biết kỹ thuật sâu về cách triển khai và quản lý, đặc biệt là khi đối mặt với môi trường phức tạp hoặc yêu cầu tùy chỉnh cao.
• Khả năng chịu lỗi: Mặc dù Snowflake được thiết kế để có khả năng chịu lỗi cao, nhưng vẫn có thể gặp phải các vấn đề liên quan đến độ tin cậy và ổn định trong một số tình huống khác nhau.
• Hạn chế về quyền kiểm soát: Snowflake có thể hạn chế về quyền kiểm soát đối với một số tính năng và tài nguyên, làm giảm sự linh hoạt trong việc quản lý và tùy chỉnh theo nhu cầu cụ thể của từng tổ chức.

SQLite

SQLite là một trong những hệ cơ sở dữ liệu rất phổ biến và đã được sử dụng thành công với định dạng file trên đĩa. Hệ thống này phù hợp cho nhiều loại ứng dụng máy tính để bàn như Hệ thống Kiểm soát (Control System), Công cụ Phân tích Tài chính (Financial Analysis Tool), Phần mềm Quản lý và Biên tập Phương tiện (Media Cataloging và Editing Suite), Gói CAD (CAD package), Chương trình Lưu trữ Hồ sơ (Record Keeping Programs),…

Ưu điểm:

• SQLite không sử dụng mô hình client-server nhưng có thao tác nhanh hơn đáng kể so với một số hệ quản trị chạy bằng client-server.
• Dữ liệu được lưu trữ thông qua một tập tin duy nhất. SQLite là một cơ sở dữ liệu có dung lượng nhẹ, dễ dàng sử dụng cho các thiết bị như tivi, điện thoại, máy ảnh, thiết bị điện tử gia đình.
• Thao tác đọc và ghi rất nhanh đối với cơ sở dữ liệu SQLite, nhanh hơn gần 35% so với hệ thống tập tin.
• SQLite dễ tìm hiểu, không cần cài đặt hoặc cấu hình phức tạp, chỉ cần tải thư viện SQLite và bắt đầu tạo cơ sở dữ liệu.

Nhược điểm:

• Hỗ trợ đọc dữ liệu từ nhiều nguồn nhưng chỉ hỗ trợ ghi dữ liệu từ một nguồn.
• Gặp phải nhiều vấn đề khi đọc lượng lớn dữ liệu phức tạp.
• SQLite phù hợp cho các yêu cầu HTTP có lưu lượng truy cập thấp đến trung bình.
• Kích thước cơ sở dữ liệu giới hạn ở mức 2GB trong hầu hết các trường hợp.
• Dữ liệu trong SQLite có thể khó khôi phục nếu bị mất, không có tính ổn định cao như một số hệ thống khác.
• SQLite giảm chi phí ứng dụng nhưng cũng có thể dẫn đến các lỗi nếu không sử dụng các câu truy vấn SQL một cách cẩn thận và hiệu quả.

Microsoft Access

Microsoft Access cho phép cả cá nhân và doanh nghiệp nắm bắt, quản lý dữ liệu và tạo báo cáo nhanh chóng và hiệu quả. Sự đặc biệt của Access nằm ở giao diện người dùng dễ sử dụng và thân thiện, phù hợp cho cả người mới làm quen mà không cần quá nhiều kiến thức chuyên môn.

Trong tệp Access, bạn có thể thực hiện các chức năng sau: Tạo bảng để lưu trữ dữ liệu; Truy vấn để tìm kiếm và truy xuất dữ liệu cần thiết; Tạo biểu mẫu để thêm, cập nhật và xem dữ liệu; Tạo báo cáo để in và phân tích dữ liệu trong một bố cục cụ thể.

Ưu điểm:

• Access rất phổ biến và dễ dàng cài đặt và sử dụng.
• Nhiều ứng dụng trên Windows có khả năng tích hợp với Access, như SQL, Sybase và Oracle. Access cũng dễ bảo trì hơn và cung cấp các ứng dụng cơ sở dữ liệu lớn hơn so với các hệ thống khác.
• Có thể triển khai trên một trang web để người dùng truy cập từ xa.
• Chi phí hợp lý.
• Dễ dàng nhập dữ liệu vào Access trong quá trình cài đặt.
• Access cho phép chia sẻ dữ liệu đơn giản cho tối đa 40 người cùng một lúc, họ cũng có thể thay đổi dữ liệu.
• Tích hợp việc tự động hóa thông qua các tùy chọn trỏ và nhấp cũng như Macro, giúp tối giản hóa các thao tác.
• MS Access cung cấp các cơ sở dữ liệu mẫu và cho phép tải xuống để thực hành các thao tác nâng cao với truy vấn, bảng, báo cáo, macro.
• Giao diện trực quan và dễ sử dụng.
• Dễ học và sử dụng hơn so với các hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác.

Nhược điểm:

• Đối với dữ liệu lớn, Microsoft Access có hạn chế về kích thước file.
• Khi đạt đến kích thước tối đa cho phép, định dạng file có thể làm chậm hiệu suất chương trình.
• Access có giới hạn về tốc độ, khi số lượng người dùng đồng thời vượt quá 10, hệ thống có thể trở nên chậm chạp. Dữ liệu đa phương tiện có thể chiếm nhiều dung lượng, dẫn đến làm chậm hiệu suất của cơ sở dữ liệu. Gặp khó khăn khi nâng cấp do phiên bản không tương thích khi chuyển dữ liệu.

Cassandra

Cassandra là một hệ cơ sở dữ liệu phân tán dạng NoSQL, được nghiên cứu và phát triển ban đầu bởi Facebook. Năm 2009, Cassandra đã trở thành một dự án mã nguồn mở dưới sự quản lý của Apache. Cơ chế hoạt động của Cassandra là dựa trên mô hình P2P, trong đó dữ liệu được phân tán và lưu trữ trên nhiều node trên các máy chủ khác nhau, khả năng xử lý các yêu cầu sẽ tăng lên theo số lượng node trong hệ thống.

Ưu điểm:

• Cassandra là mã nguồn mở hoàn toàn miễn phí.
• Các node có vai trò tương đương nhau, giảm nguy cơ bottleneck và đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
• Có khả năng mở rộng linh hoạt, cho phép thêm hoặc xóa các node mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất.
• Đem lại hiệu suất cao hơn so với một số hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác.
• Đảm bảo sự nhất quán linh hoạt về dữ liệu trên các node.
• Mô hình dữ liệu hướng cột giúp dễ dàng cắt, thêm dữ liệu một cách nhanh chóng.

Nhược điểm:

• Thiết kế dữ liệu đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về mô hình dữ liệu phân tán và quy tắc thiết kế, gây khó khăn cho người mới.
• Không thể thực hiện các truy vấn phức tạp hoặc tính toán như các hệ thống cơ sở dữ liệu khác.
• Với bản chất là cơ sở dữ liệu phân tán, một lỗi có thể lan rộng đến các máy khác trong hệ thống.
• Cassandra tốn nhiều tài nguyên hơn so với một số hệ thống khác.

MariaDB

MariaDB là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu được phát triển từ dự án MySQL. Đây là một trong những giải pháp quản trị dữ liệu phổ biến và hoàn toàn miễn phí. Được coi là phiên bản thay thế cho MySQL, MariaDB mang lại những cải tiến tối ưu và tương thích tốt hơn với nhiều hệ điều hành, cùng với hiệu suất vượt trội.

Ưu điểm:

• Cung cấp hỗ trợ tiếng Việt, giúp người dùng dễ dàng tiếp cận và sử dụng.
• Tương thích với nhiều phiên bản, bao gồm cả các phiên bản cũ hơn, giúp đảm bảo tính linh hoạt và sự thích nghi.
• Là một dự án mã nguồn mở, không yêu cầu chi phí sử dụng, giúp tiết kiệm chi phí cho tổ chức và cá nhân.
• Cải thiện hiệu suất với tốc độ truy vấn nhanh hơn và khả năng xử lý đồng thời nhiều kết nối.
• Giải quyết những hạn chế của MySQL, cung cấp các tính năng và khả năng mở rộng mới.
• Hỗ trợ nhiều Engine và cho phép kết hợp giữa NoSQL và SQL, tạo ra sự linh hoạt trong việc lựa chọn công nghệ và mô hình dữ liệu.

Nhược điểm:

• Quá trình phát triển phần mềm không ổn định và thiếu sự chú trọng, do MariaDB không phải là một dự án chính thống của Oracle.
• Hạn chế về các công cụ hỗ trợ, có thể gây khó khăn trong quá trình triển khai và quản lý.
• Thiếu một số tính năng mà MySQL có, có thể làm giảm sự tiện ích trong một số trường hợp sử dụng.
• Thiếu sự hỗ trợ và tài liệu tham khảo từ nhà cung cấp, có thể tạo ra trở ngại trong việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật.

Bảo mật trong hệ cơ sở dữ liệu là gì?

Bảo mật dữ liệu là các biện pháp quản lý được áp dụng để đảm bảo an toàn và bảo vệ dữ liệu của một hệ thống. Các biện pháp này được tổ chức và sử dụng bởi các tổ chức và doanh nghiệp nhằm ngăn chặn các cuộc tấn công mạng từ các kẻ xâm nhập. Bằng cách này, không chỉ dữ liệu và hệ thống được bảo vệ mà còn bảo vệ người dùng sử dụng hệ thống.

Điểm khác biệt giữa CSDL và hệ QTCSDL

Giống: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và Cơ sở dữ liệu đều liên quan đến việc quản lý dữ liệu, tổ chức và lưu trữ thông tin, và đều có mục đích chung là hỗ trợ cho các hoạt động kinh doanh và công việc khác nhau.

Khác: Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một tập hợp các dữ liệu được tổ chức và lưu trữ theo một cấu trúc và logic cụ thể trên máy tính. Trái lại, Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Hệ quản trị CSDL) là một phần mềm được sử dụng để tạo, tìm kiếm, lưu trữ và quản lý CSDL. Muốn phân biệt hai khái niệm này, ta có thể dựa vào một số đặc điểm sau:

• Lưu trữ: CSDL có thể được lưu trữ trên giấy hoặc máy tính. Ngược lại, Hệ quản trị CSDL chỉ lưu trữ dữ liệu trên máy tính.
• Truy xuất dữ liệu: Thông tin trong cơ sở dữ liệu có thể được truy xuất bằng cách thủ công hoặc thông qua các chương trình như C, C++, Java. Ngược lại, Hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng các truy vấn viết bằng SQL để truy xuất dữ liệu.
• Tốc độ: Cơ sở dữ liệu xử lý dữ liệu bằng cách thủ công hoặc sử dụng máy tính và không sử dụng SQL nên tốc độ khá chậm. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng SQL, tốc độ xử lý nhanh hơn.
• Thao tác: Trong cơ sở dữ liệu, chúng ta không thể thực hiện nhiều thay đổi thông tin cùng một lúc. Trong khi Hệ quản trị cơ sở dữ liệu có khả năng làm điều này.
• Sao lưu và khôi phục: Trong cơ sở dữ liệu, không có bảo đảm về việc sao lưu và khôi phục dữ liệu. Trong khi Hệ quản trị cơ sở dữ liệu đảm bảo tính sẵn sàng của dữ liệu, ngay cả khi hệ thống gặp sự cố.

Điểm khác biệt đáng chú ý khi so sánh sự khác nhau giữa CSDL và Hệ quản trị CSDL là Hệ quản trị CSDL tập trung vào các khía cạnh kỹ thuật và quản lý của cơ sở dữ liệu. Còn CSDL lại tập trung vào việc tổ chức và lưu trữ dữ liệu.

Tóm gọn hơn, CSDL là nền tảng. Còn Hệ quản trị CSDL là công cụ để quản lý và tương tác với dữ liệu trong CSDL.

Giải pháp lưu trữ dữ liệu cho doanh nghiệp

NAS Synology (NAS) là lựa chọn phù hợp cho những người có nhu cầu lưu trữ lớn và di chuyển thường xuyên. Với hệ điều hành DSM 6.1 trực quan, người dùng có thể dễ dàng quản lý và truy cập vào tài liệu, hình ảnh, nhạc, video và các tập tin quan trọng thông qua trình duyệt web, smartphone hoặc ứng dụng Synology. Giải pháp lưu trữ dữ liệu cho doanh nghiệp NAS Synology (NAS) mang đến nhiều ưu điểm nổi trội, có thể kể đến như:

• Kết nối dễ dàng: File Station trên NAS Synology giúp quản lý và chia sẻ file một cách thuận tiện. Người dùng có thể tải file lên bằng cách kéo thả. NAS cũng kết nối với các dịch vụ lưu trữ trực tuyến khác như Dropbox, Google Drive, cho phép sử dụng NAS như một FTP để chuyển nhượng tập tin.
• Bảo vệ dữ liệu linh hoạt và chặt chẽ: Ứng dụng sao lưu đám mây của Synology giúp người dùng sao lưu dữ liệu từ máy tính Windows hoặc Mac OS X lên thiết bị NAS. Tính năng đồng bộ tập tin hoặc sử dụng tính năng đồng bộ một chiều. Ngoài ra, bạn cũng có thể tạo ghi chú và danh sách công việc trên ứng dụng Note Station hoặc sử dụng ứng dụng Office.
• Giải trí đa phương tiện: Phần mềm quản lý video của NAS Synology giúp quản lý bộ sưu tập video và phát sóng trên TV, smartphone và tablet. Nó hỗ trợ nhiều thiết bị khác nhau như DNLA, TV Apple, Chromecast, Smart TV Samsung, Roku, Xbox, và Playstation. Đặc biệt, NAS còn có khả năng chuyển đổi video sang định dạng phù hợp để phát trên các thiết bị không hỗ trợ MKV, AVI hoặc 4K.

Đáng chú ý, Mstar Corp là địa chỉ phân phối sản phẩm duy nhất của NAS Synology trên thị trường. Sự hợp tác giữa NAS Synology và dịch vụ của Mstar Corp đảm bảo mang đến cho khách hàng các giải pháp lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả nhất.

Kết luận

Trong thời đại cách mạng số hóa hiện nay, việc quản lý dữ liệu đòi hỏi sự chuyên nghiệp và hiệu quả, và nhiệm vụ này được giao cho các dịch vụ lưu trữ dữ liệu như NAS Synology của Mstar Corp. Bằng việc kết hợp công nghệ tiên tiến và dịch vụ chăm sóc khách hàng chuyên nghiệp, NAS Synology không chỉ cung cấp khả năng lưu trữ, đồng bộ, và chia sẻ dữ liệu một cách linh hoạt và an toàn, mà còn là một đối tác đáng tin cậy cho mọi doanh nghiệp trong hành trình số hóa và phát triển.