تحقیق مقاله مدیریت پایگاه داده هوشمند

یک دید کلی از آن چه برای نگه داری یک پایگاه داده و اجرای موثر آن لازم است ...

خیلی مشکل است که در این روزها بتوانیم راهنمای مناسبی برای این کار بیابیم و یکی از مشکل ترین موقعیت های کاری که یافتن فرد مناسب برای آن سخت است، مدیر بانک اطلاعاتی (DBA) است. استخدام یک فرد مناسب برای مدیریت بانک اطلاعاتی مشکل است، زیرا مهارت های لازم برای یک DBA خوب شرایط و مقررات زیادی دارد. به دست آوردن این مهارت ها مشکل است و در شرایط سخت، مجموعه مهارت‌های لازم برای DBA دائماً تغییر می کند.

برای مدیریت موثر یک بانک اطلاعاتی گسترده، DBA باید هم از دلایل تجاری ذخیره داده ها در پایگاه داده باخبر باشد و هم از جزئیات تکنیکی چگونگی ساختارهای داده و نحوه ذخیره‌سازی آن ها.

DBA باید اهداف تجاری داده ها را بداند تا مطمئن شود که از آن ها به طور مناسب استفاده می شود زمانی که در کار به آنها نیازمندیم در دسترس هستند. استفاده مناسب شامل قوانین امنیت داده ها، تعریف اختیارات کاربران و اطمینان از جامعیت داده ها می شود. دسترس پذیری شامل تنظیمات پایگاه داده، طراحی کاربردی و تنظیم و نظارت بر کارایی می‌باشد.

که این ها مفاهیم سخت و پیچیده ای هستند. در حقیقت، همه کتاب ها به هر یک از این موضوعات پرداخته اند.

وظایف مدیر بانک اطلاعاتی (DBA)

وظایف تخصصی DBA بیشمارند. این وظایف قلمروی مقررات IT را از مدل سازی منطقی به پیاده سازی فیزیکی گسترش می دهند. لیستی که در ادامه آمده اغلب وظایف مدیران بانک های اطلاعاتی را شرح می دهد:

1. مدل سازی داده و طراحی پایگاه داده: DBA ها باید توانایی ایجاد، تفسیر و ارتباط برقرار کردن با مدل منطقی داده را داشته باشند و بتوانند از روی مدل منطقی داده و مشخصات کاربردی، یک پایگاه داده فیزیکی کارآمد را طراحی کنند.

2. مدیریت متادیتا (Meta data) و استفاده از منابع: لازم است DBA ها داده ها را جمع آوری، ذخیره سازی و مدیریت کنند و داده ها را درباره داده ها (متادیتا) مورد پرس و جو قرار دهند و آنها را به تولید کنندگانی که نیاز به اطلاعات برای ساخت سیستم های کاربردی کارآمد دارند، ارائه دهند.

3. مدیریت و ساخت شمای پایگاه داده: بعد از اینکه طراحی فیزیکی پایگاه داده توسط DBA انجام شد، او باید بتواند آن طراحی فیزیکی را به پیاده سازی فیزیکی واقعی پایگاه داده به کمک  DDL تبدیل کند و در طول پیاده سازی، پایگاه داده را مدیریت کند.

4. مهارت های روتین: DBA باید بتواند روال ها، تریگدها و توابع تعریف شده توسط کاربر را که در DBMS ذخیره شده‌اند، طراحی، اشکال زدایی، پیاده سازی و پشتیبانی نماید.

5. برنامه ریزی ظرفیت: به خاطر اینکه سیستم ها استاتیک (ایستا) نیستند، DBA باید بتواند با توجه به الگوهای استفاده از داده میزان رشد پایگاه داده را پیش بینی کند و تغییرات لازم برای هماهنگی با این میزان رشد را اعمال نماید.

6. تنظیم و مدیریت کارایی: برای اطمینان از دسترسی موثر به پایگاه داده، یک سیستم نظارت و مانیتورینگ مناسب، لازم است. DBA باید بتواند از محیط مانیتورینگ استفاده کند، آمارهای که این سیستم ارائه می کند را تفسیر نماید و برای بهینه سازی کارایی، تغییرات لازم را به ساختارهای داده، SQL منطق برنامه ها، زیر سیستم های  DBMS اعمال کند.

7. بازبینی برنامه های کاربردی SQL : یک DBA باید با زبان SQL که زبان استاندارد برای پایگاه داده های رابطه ای است، آشنا باشد. بنابراین، DBA باید بتواند برنامه هایی که به زبان SQL یا زبان میزبان نوشته شده اند را بازبینی کند و تغییرات لازم برای بهینه شدن آن ها را اعمال نماید.

8. پشتیبان گیری و احیاء پایگاه داده: داده های موجود در پایگاه داده باید در مقابل سخت افزار، نرم افزار، سیستم و اشتباهات انسانی محافظت شوند. توانایی پیاده سازی پشتیبان گیری مناسب از پایگاه داده و انتخاب استراتژی احیاء بر اساس موقت بودن داده ها و نیازهای دسترسی به برنامه های کاربردی، برای یک DBA امری لازم است.

9. اطمینان از جامعیت داده ها: DBA ها باید بتوانند پایگاه داده ای طراحی کنند که فقط داده های مناسب و دقیق در آن وارد شود.

10. مدیریت کلی پایگاه داده : DBA باید دانش کافی در زمینه قوانین مدیریت پایگاه داده های رابطه ای داشته باشد و بتواند دقیقاً با آنها ارتباط برقرار کند.

11. امنیت  داده ها: لازم است DBA شمای امنیتی قوی برای تولید و تست پایگاه داد. پیاده سازی کند تا مطمئن شویم که فقط کاربران مجاز می توانند به داده ها دسترسی داشته باشند. همچنین باید بررسی هایی به منظور اثبات اینکه پایگاه داده تولیدی ایمن است انجام گیرد.

12- مدیریت کلی سیستم ها و مهارت های شبکه بندی: بانک‌های اطلاعاتی به تنهایی و در انزوا وجود ندارند. آنها باید با اجزای دیگر تشکیل دهند. IT تعامل داشته باشند. برای مثال، DBA باید بتواند نیازها و وظایف مدیریتی پایگاه داده را با نیازها و وظایف مدیریتی کل سیستم مثل مدیریت شبکه تجمیع کند و هر دو را برآورده سازد. تعدادی از وظایف مدیریتی کل سیستم عبارتند از: مدیریت شبکه، کنترل تولید و زمان بندی و ارائه راه حل برای مسائل که به این ها قوانین مدیریتی سیستم‌ها گویند.

13- ERP و دانش تجاری: DBA باید بتواند نیازهای کاربران را تشخیص دهد و پایگاه های داده آنها را به گونه ای مدیریت کند که از هر گونه وقفه در کار و تجارت جلوگیری شود. این نیازمند دانستن چگونگی اثرگذاری بسته های ERP در تجارت و نیز چگونگی استفاده آن بسته ها از پایگاه داده است که بسته های ERP به گونه ای متفاوت با پایگاه های داده رابطه ای سنتی از پایگاه داده استفاده می کنند.

14- مدیریت نوع داده های توسعه پذیر: بسیاری از بانک‌های اطلاعاتی رابطه ای امکان توسعه انواده داده که برای مدیریت داده های پیچیده و چند رسانه ای بی ساختار است را در اختیار ما می گذارند. بنابراین لازم است DBA بداند که چگونه هر نوع داده ای توسعه یافته را در DBMS پیاده سازی و مدیریت نماید.

15- پایگاه داده و بایگانی داده ها: امروزه نگهداری طولانی مدت داده ها توسط بسیاری از سازمان جزء مقررات دولتی (…,HTPAA,SOX) می باشد، DBA ها باید بتوانند داده ها را از پایگاه داه های فعال خارج کنند و آن ها را برای دسترسی بعد از سال ها و حتی دهه ها در جای دیگری نگهداری کنند.

تلاش بسیار

پیاده سازی، مدیریت و پشتیبانی از برنامه های پیچیده پایگاه داده که در سراسر جهان گسترده شده اند وظیفه ای دشوار است. برای پشتیبانی از برنامه های کاربردی مدرن نیاز به زیرساخت های گسترده IT داریم تا تمام اجزای فیزیکی لازم برای پشتیبانی از برنامه ها را فراهم سازیم. برای این کار لازم است بانک های اطلاعاتی، شبکه ها و سرورهای شما به خوبی هر شبکه و سروری که در بیرون از محیط شما قرار گرفته و برای تجارت الکترونیکی خود به آن متکی هستید، کار کنند. این اجزاء با هم کاری کنند و زیر ساخت های IT شما را می سازند. این عناصر نامتجانس و غیر همسان باید به طور موثر با هم کار کنند تا برنامه های شما بتوانند خدمات خود را به کاربران ارائه دهند.

اما این اجزاء ماهیتاً برای کار با همدیگر ساخته نشده اند. بنابراین نه تنها محیط بسیار پیچیده است بلکه به طور داخلی هم اجزای آن با هم در ارتباطند. اما آن (محیط) لزوماً برای ارتباط داخلی طراحی نشده است. وقتی عنصری را تغییر می‌دهید، روی بقیه چیزها اثر می گذارد. اثرات این وضعیت بر روی مدیران بانک اطلاعاتی چیست؟

خب، برای شروع، DBA ها در طول زمانی کار خود فقط برای پشتیبانی از برنامه های جاری و ویژگی های ارتباطی کار می کنند. اما RDBMS های جدیدی تولید شده اند که خیلی سریعتر و بهتر از نسخه های قدیمی کار می کنند. اما هنوز بسیاری از سازمان ها نمی توانند به اندازه کافی سریع کار کنند تا خیلی جدید و به روز و خیلی ایمن و عملکردی باشند.

بنابراین، کار مدیریت پایگاه داده به علت پیشرفت های سریع در تکنولوژی بانک های اطلاعاتی و افزوده شدن توابع جدید، انتخاب های زیاد و قابلیت های بسیار پیچیده به آن ها، بسیار دشوار است. اما DBA ها با وجود کار زیاد، قدردانی کم و کمبود وقت برای به دست آوردن مهارت های ضروری، آخرین و جدیدترین RDBMS ها را پشتیبانی و مدیریت می کنند. دیگر چه می شود کرد؟

اتوماتیک سازی هوشمند

یکی از راه های کاهش دادن این مشکلات استفاده از اتوماتیک سازی (خودکارسازی) هوشمند است. در IT حرفه‌ای ما می توانیم از سیستم هایی که کارهای مختلفی را به طور اتوماتیک انجام می دهند در سازمان هایمان استفاده کنیم. این برنامه های کامپیوتری کار یک فرد را به طور اتوماتیک انجام می دهند تا کار او را آسان تر سازند. اما ما هنوز می خواهیم کارهای DBA مان را به طور هوشمند اتوماتیک سازی کنیم. با خودکار سازی کارهای ملال آور روزانه مدیران پایگاه داده، می توانیم زمانی را برای یادگیری ویژگی های جدید در RDBMS ها صرفه جویی کنیم و آن ها را به طور مناسب پیاده سازی نماییم.

اما فقط اتوماتیک سازی کافی نیست. نرم افزار باید بتواند به طور هوش مند نظارت و تحلیل شود و برنامه های کاربردی که داده های جمع آوری شده گذشته، حال و آینده را تحلیل می‌کنند به طور هوشمند عمل کنند. به عبارت ساده تر، نرم افزار باید مثل یک مشاور کار کند و کاملاً نقش یک مشاور قابل اعتماد را ایفا نماید.

یک مشاور نرم افزاری باید داده های در مورد محیط IT را از سیستم ها (سیستم عامل، سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی و ...)، اشیا و برنامه ها جمع آوری کند. لازم است این داده ها پیکربندی اولیه شوند تا هم برای کاربران مبتدی و هم برای کاربران ماهر قابل استفاده باشند. مشاور نرم افزاری باید شرایط لازم برای عمل نگهداری را مشخص کند و سپس کاربری که مشکلی برایش پیش آمده را راهنمایی کند و نهایتاً به طور مفید و سودمند به صورت انتخابی و گزینه ای عملیات لازم برای تصحیح اشکالاتی که تشخیص داده است را اجرا کند. امروزه ابزارهای مدیریتی زیادی در دسترس هستند که این تحلیل ها و عملیات اجرایی کاربر را کنار می گذارند. اما راه‌حل های اتوماتیک سازی هوشمند به اندازه کافی زیرکانه و هوشمندانه است که محیط IT شما را با کم ترین، و اغلب بدون، تراکنش DBA یا کاربر بهینه سازی و اجرا می کند.

تنها از طریق اتوماتیک سازی هوشمند می توانیم تعهدات و وعده های تکنولوژی را تحقق بخشیم. همان طور که وظایف IT بسیار پیچیده شده اند و استخدام و باقی ماندن افراد حرفه ای IT مشکل تر شده است، وظایف بیشتری از IT باید با استفاده از نرم افزارهای مدیریت هوشمند، اتوماتیک شوند. این در مورد کارهای پیچیده، من جمله مدیریت بانک اطلاعاتی (DBA) نیز صادق است. استفاده از هوشمندسای خودکار می تواند میزان زمان، تلاش و خطاهای انسانی را با مدیریت بانک های اطلاعاتی و برنامه های پیچیده کاهش دهد.