DBMS: O Que é? — Entenda os Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados

Chamamos de dados uma coleção de informações que podem ser organizadas em banco de dados e incluem texto, números e mídia. Os sistemas de gerenciamento de banco de dados (DBMS, sigla em inglês) gerenciam dados, mecanismos de banco de dados e esquemas, e servem como uma interface entre usuários e bancos de dados. Eles podem ser encontrados tanto em planos de hospedagem compartilhada quanto em planos de Servidor VPS .

Os DBMSs otimizam a organização de dados por meio de uma técnica de esquema de banco de dados conhecida como normalização. Assim, grandes tabelas de dados são divididas em seções menores para reduzir redundâncias e dependências.

Os DBMSs também oferecem suporte ao controle de acesso simultâneo, que permite que vários usuários interajam com um banco de dados ao mesmo tempo, mantendo a integridade dos dados.

Neste artigo, examinaremos os tipos de DBMS e falaremos sobre cinco dos sistemas mais populares e seus respectivos recursos.

Como funciona o DBMS

Os DBMSs funcionam usando comandos do sistema. Ao inserir um comando, o administrador do banco de dados dá instruções para recuperar, modificar ou carregar dados existentes.

Os DBMSs geralmente consistem em vários componentes integrados que realizam tarefas de gerenciamento de dados:

• Mecanismo de armazenamento. É o elemento central de um DBMS que interage com o sistema de arquivos no nível do sistema operacional.
• Linguagem de consulta. Alguns exemplos são: Linguagem de Consulta Estruturada (SQL) e a Linguagem de Consulta MongoDB (MQL), ambas usadas para interagir com bancos de dados.
• Processador de consultas. Ele interpreta as consultas do usuário e torna os comandos inteligíveis para o banco de dados.
• Motor de otimização. Ele fornece informações sobre o desempenho e as consultas do banco de dados.
• Catálogo de metadados. Ele atua como um repositório para objetos de banco de dados. Sempre que um objeto é criado, ele é registrado aqui. O catálogo é usado para verificar solicitações de usuários e fornecer detalhes sobre a estrutura do banco de dados.
• Gerenciador de registros. Esse componente rastreia a atividade do usuário, logins, backups e outras ações realizadas com o DBMS.
• Ferramentas de relatório e monitoramento. Esses utilitários geram relatórios e monitoram o uso de recursos do DBMS.
• Utilitários de dados. Ferramentas adicionais que realizam tarefas de backup e recuperação, validação de dados, reparo de banco de dados e verificações de integridade de dados no seu servidor compartilhado ou servidor privado.

Tipos de Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados

Os sistemas de gerenciamento de banco de dados são categorizados com base na distribuição de banco de dados, modelo de dados e o número de usuários suportados. Os três principais tipos são:

Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Relacional (RDBMS)

Os sistemas de gerenciamento de banco de dados relacionais têm interfaces intuitivas e usam dados estruturados em uma forma tabular com relações pré-definidas. Para interagir com bancos de dados, os RDBMS usam SQL.

Aqui estão os recursos que distinguem um RDBMS:

• Estrutura. Os dados são estruturados no formato de tabela.
• Usuários. Os RDBMSs suportam vários usuários operando ao mesmo tempo.
• Programas. Os RDBMSs controlam as relações entre tabelas de dados incorporadas.
• Dados. O RDBMS pode lidar com grandes quantidades de dados.
• Bancos de dados distribuídos: os RDBMSs suportam bancos de dados distribuídos, a contrário dos DBMSs.
• Redundância de dados: Os RDBMSs têm chaves e índices para prevenir a redundância de dados. Já os DBMSs geralmente não têm esses recursos.

Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Documental (DoDBMS)

Os sistemas de gerenciamento de banco de dados de documentos organizam dados em arquivos semelhantes a JSON com quase nenhuma estrutura relacional. Eles geralmente usam a Linguagem de Consulta MongoDB para operações de banco de dados, incluindo leitura e escrita.

Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados em Colunas (CDBMS)

Os CDBMS gerenciam bancos de dados no formato de coluna para alcançar alto desempenho. Os CDBMSs oferecem processamento analítico rápido porque leem os dados com eficiência. É por isso que as empresas com muitos dados em disco geralmente usam o CDBMS.

Os Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados Mais Populares

Nesta seção, vamos analisar cinco dos DBMSs mais populares e discutir as características que os diferenciam.

MySQL

O MySQL é um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional que se baseia em SQL e arquitetura cliente-servidor. É um dos DBMSs mais utilizados, pois é compatível com várias plataformas de computação, incluindo distribuições Linux, Windows e macOS. O MySQL também suporta C, C++, Java, Perl, PHP, Python e Ruby.

O MySQL é um RDBMS, isto é, ele usa o formato tabular para organizar dados e mantém relações entre os elementos.

Já que o MySQL é de código aberto, qualquer pessoa pode modificá-lo, distribuí-lo e publicá-lo sob os termos da Licença Pública Geral (GNU, sigla em inglês). Porém, é preciso comprar a versão licenciada para integrar ou incluir o código MySQL em aplicações comerciais.

Se você usa o MySQL, talvez o phpMyAdmin seja útil, pois é um aplicação web gratuita que facilita o gerenciamento do MySQL com uma interface intuitiva. Caso queira aprender mais, fique à vontade para explorar nossos guias de configuração phpMyAdmin no Ubuntu e phpMyAdmin  no CentOS.

PostgreSQL

PostgreSQL é um sistema de gerenciamento de banco de dados de classe empresarial de código aberto que suporta SQL para consultas relacionais e JSON para consultas não relacionais. Seus principais usuários são desenvolvedores e administradores de banco de dados que o utilizam para desenvolver aplicativos, proteger a integridade dos dados e estabelecer ambientes tolerantes a falhas. O código do PostgreSQL está disponível gratuitamente sob uma licença de código aberto.

Com PostgreSQL, você pode determinar seus tipos de dados, criar funções personalizadas e escrever código em diferentes linguagens de programação sem recompilar seus bancos de dados. O sistema irá compilar os dados em um formato de catálogo, utilizando tabelas e colunas e adicionando informações de método de acesso e função.

O PostgreSQL funciona em todos os principais sistemas operacionais, incluindo a maioria das distribuições Unix e Linux, Windows e macOS. Ele também suporta várias linguagens de programação, como Python, Ruby, Java, C, C++ e Perl. Se você está procurando instalá-lo no seu VPS Linux, confira nossos guias para configurar o PostgreSQL no Ubuntu e também no CentOS.

MongoDB

O MongoDB é um sistema de banco de dados de documentos não apenas SQL (NoSQL) que compila informações em coleções e documentos. Os recursos notáveis do MongoDB são: armazenamento de dados não estruturados, suporte completo à indexação e replicação usando APIs.

O MongoDB suporta bancos de dados sem esquema que podem consistir em uma única coleção com vários documentos. Os dados dentro de um banco de dados não necessariamente precisam ter relações definidas. Devido à sua natureza, o MongoDB é melhor para grandes projetos que contêm milhões de documentos.

O MongoDB é um software gratuito sob a Licença Pública do Lado do Servidor (SSPL). Ele funciona com muitas linguagens de programação, como Node.js, PHP, Motor, Scala, Swift e C#. O MongoDB pode ser executado em todos os principais sistemas operacionais, incluindo Linux, Windows e macOS.

Banco de Dados Cassandra

O Cassandra é outro sistema de gerenciamento de banco de dados distribuído NoSQL. Ele é conhecido pela sua escalabilidade, que permite aos usuários adicionar mais nodes e máquinas para aumentar seu poder computacional. Isso torna Cassandra excelente para trabalhar com grandes quantidades de dados.

O Cassandra distribui bancos de dados replicando seus dados em vários servidores na nuvem. Ele implementa as técnicas de armazenamento distribuído ao estilo Dinamo da Amazon e o modelo de dados Big Table do Google, o que torna o sistema altamente disponível e sem um único ponto de falha. Como resultado, muitas empresas grande, como Instagram, Spotify e Twitter, usam o Cassandra para gerenciar bancos de dados.

O Cassandra é compatível com formatos de dados estruturados, semi-estruturados e não estruturados que podem ser alterados a qualquer momento. Além disso, o sistema de banco de dados é de código aberto e funciona em Linux, Windows e macOS.

Banco de Dados Oracle

De acordo com o ranking DB-Engines (link em inglês), o Oracle é o sistema de gerenciamento de banco de dados mais popular. É um RDBMS com uma arquitetura dividida entre estruturas lógicas e físicas. Um dos recursos de destaque do banco de dados Oracle é a computação em grade empresarial, que emprega armazenamento físico modular e servidores cujo tamanho pode ser ajustado pelos usuários.

O Oracle é construído em uma arquitetura de cache de memória que garante o máximo desempenho para bancos de dados muito grandes. Ele conta com a ferramenta de Gerenciador de Recuperação (RMAN, sigla em inglês) que garante a integridade dos dados ao realizar backups e recuperações de banco de dados quentes, frios e incrementais.

A empresa Oracle tem o compromisso de fornecer tecnologia aberta, ou seja, qualquer pessoa pode usar, incorporar e distribuir o código do banco de dados. Esse banco funciona em todos os sistemas operacionais populares, como Linux, Unix, Windows e macOS. O sistema de banco de dados suporta as linguagens C, C++, Java, COBOL, PL/SQL e Visual Basic para o desenvolvimento de aplicativos de banco de dados.

Conclusão

Vimos neste tutorial que um sistema de gerenciamento de banco de dados é um software que gerencia, executa e recupera consultas e dados. Os DBMSs funcionam como uma interface entre os usuários e um banco de dados, permitindo que os usuários trabalhem com informações e, ao mesmo tempo, mantenham a integridade dos dados.

Discutimos ainda os três principais tipos de DBMSs: sistemas de gerenciamento de banco de dados relacional, sistemas de gerenciamento de banco de dados de documentos e sistemas de gerenciamento de banco de dados colunares.

Vamos agora revisar os cinco DBMSs mais populares apresentados neste artigo:

• MySQL. Um banco de dados relacional que armazena dados em forma de tabela.
• PostgreSQL. Um banco de dados relacional que permite personalizar tipos de dados e funções.
• MongoDB. Um sistema de banco de dados de documentos que converte dados JSON em um formato de arquivo binário.
• Banco de Dados Cassandra. Um sistema de banco de dados distribuído que replica dados em várias máquinas.
• Banco de Dados Oracle. Um banco de dados relacional que divide estruturas físicas e lógicas em sua arquitetura de sistema.

Esperamos que este tutorial tenha ajudado você a entender melhor o que são DBMSs. Se você tiver alguma pergunta ou sugestão, sinta-se à vontade para deixá-las na seção de comentários abaixo.