Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là gì? Top 12 DBMS phổ biến

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System - DBMS) là một thành phần thiết yếu trong hạ tầng công nghệ thông tin của bất kỳ tổ chức nào. Trong đó, DBMS hỗ trợ doanh nghiệp quản lý và lưu trữ dữ liệu một cách hiệu quả. Bài viết này của Viettel IDC sẽ giúp doanh nghiệp hiểu rõ hơn về khái niệm DBMS, phân loại, cấu trúc, chức năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu và giới thiệu một số hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến hiện nay.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là gì?

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) là hệ thống phần mềm giúp doanh nghiệp, tổ chức quản lý và sử dụng dữ liệu hiệu quả. Trong đó, DBMS cung cấp một giao diện giữa người dùng và cơ sở dữ liệu, giúp họ thực hiện các thao tác lưu trữ, truy xuất và sửa đổi dữ liệu một cách dễ dàng. Với DBMS, các doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu ổn định, bảo mật và nhất quán hơn.

Xem thêm: 

- Database server là gì? Chức năng, hoạt động và lợi ích

- Cơ sở dữ liệu là gì? Đặc điểm, phân loại và ứng dụng

Phân loại hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Hiện nay, hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) được phát triển đa dạng để đáp ứng các yêu cầu quản lý dữ liệu khác nhau. Chúng có thể được phân loại dựa trên các tiêu chí chính như sau:

Theo mô hình dữ liệu:

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS): Đây là loại DBMS phổ biến nhất. Hệ thống này lưu trữ dữ liệu trong bảng với các hàng và cột liên kết nhau, giúp người dùng dễ dàng truy vấn và quản lý bằng ngôn ngữ SQL.

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu phi quan hệ (NoSQL): Không tuân theo mô hình bảng, NoSQL lưu trữ dữ liệu dưới dạng phi cấu trúc như văn bản, hình ảnh, hoặc video.

Theo cách thức lưu trữ:

- In-memory (Bộ nhớ RAM): Dữ liệu được lưu trữ trực tiếp trong bộ nhớ RAM, giúp tăng tốc độ truy cập và xử lý dữ liệu.

- Disk-based (Ổ cứng): Dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng, phù hợp cho các hệ thống cần lưu trữ lượng dữ liệu lớn và lâu dài.

Theo mức độ phân tán:

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cục bộ (Local DBMS): Dữ liệu chỉ lưu trên một máy tính cục bộ, phù hợp cho các ứng dụng nhỏ và đơn giản.

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu phân tán (Distributed DBMS): Dữ liệu được lưu trên nhiều máy tính khác nhau, giúp tăng khả năng mở rộng, thích hợp cho các ứng dụng lớn với lượng truy cập cao.

Cấu trúc của hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu được cấu tạo bởi thành ba thành phần chính: Query Processor, Storage Manager và Disk Storage. Trong đó:

- Query Processor (Bộ xử lý truy vấn): Thành phần dịch các truy vấn của người dùng từ ứng dụng thành những hướng dẫn mà hệ thống có thể hiểu. Bộ xử lý này bao gồm:

- DML Compiler (Trình biên dịch DML): Xử lý các lệnh DML thành lệnh cấp thấp (ngôn ngữ máy) để thực thi.

- DDL Interpreter (Trình thông dịch DDL): Xử lý các lệnh DDL và tạo ra các bảng chứa siêu dữ liệu.

- Embedded DML Pre-compiler (Trình biên dịch DML nhúng): Xử lý các lệnh DML trong ứng dụng thành các lệnh gọi thủ tục.

- Query Optimizer (Bộ tối ưu hóa truy vấn): Thực thi các lệnh được tạo bởi trình biên dịch DML.

Storage Manager (Bộ quản lý lưu trữ): Thành phần kết nối giữa dữ liệu và các truy vấn. Bộ phận này giữ cho cơ sở dữ liệu nhất quán và thực hiện các lệnh DCL, đồng thời chịu trách nhiệm quản lý việc lưu trữ, cập nhật, và xóa dữ liệu. Storage Manager gồm thành phần:

- Authorization Manager (Bộ quản lý quyền): Kiểm tra quyền truy cập, đảm bảo chỉ những người dùng được cấp quyền mới có thể thực hiện thao tác.

- Integrity Manager (Bộ quản lý tính toàn vẹn): Kiểm tra tính toàn vẹn dữ liệu khi có thay đổi.

- Transaction Manager (Bộ quản lý giao dịch): Điều khiển các giao dịch đồng thời, đảm bảo cơ sở dữ liệu luôn nhất quán khi thực hiện transaction.

- File Manager (Bộ quản lý tệp): Quản lý không gian lưu trữ và cấu trúc dữ liệu.

- Buffer Manager (Bộ quản lý bộ đệm): Xử lý bộ nhớ đệm và việc truyền tải dữ liệu giữa bộ nhớ phụ và bộ nhớ chính.

Disk Storage (Bộ lưu trữ đĩa): Disk Storage chứa:

- Data Files (Tệp dữ liệu): Nơi lưu trữ dữ liệu thực tế.

- Data Dictionary (Từ điển dữ liệu): Kho chứa thông tin về cấu trúc của các đối tượng trong cơ sở dữ liệu.

- Indices (Chỉ mục): Giúp truy xuất dữ liệu nhanh hơn.

Những thành phần này kết hợp để tạo nên một hệ quản trị cơ sở dữ liệu toàn diện, hiệu quả, đáp ứng đa dạng các nhu cầu quản lý dữ liệu trong doanh nghiệp.

Xem thêm:

- Khám phá chi tiết về cơ sở dữ liệu phi quan hệ

- Cơ sở dữ liệu đám mây (Cloud Database): Lợi ích và cách hoạt động

Ví dụ về hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Một công ty kinh doanh dụng cụ thể thao, nơi hệ thống cơ sở dữ liệu giữ vai trò quan trọng trong việc quản lý các thông tin liên quan đến sản phẩm, khách hàng, đơn hàng, nhà cung cấp và kho hàng. Hệ thống này sẽ bao gồm các tệp dữ liệu:

- Product (Sản phẩm): Lưu trữ thông tin về dụng cụ thể thao mà công ty cung cấp, chẳng hạn như tên sản phẩm, mô tả, giá cả và thông tin kỹ thuật (trọng lượng, chất liệu, màu sắc,...).

- Customer (Khách hàng): Chứa thông tin về các khách hàng của công ty, bao gồm tên, địa chỉ, phương thức liên hệ và lịch sử mua hàng.

- Order (Đơn hàng): Ghi nhận chi tiết các đơn đặt hàng, bao gồm sản phẩm được đặt mua, số lượng, giá bán, và thông tin về quá trình giao hàng.

- Supplier (Nhà cung cấp): Tệp này lưu trữ thông tin về các nhà cung cấp dụng cụ thể thao, bao gồm tên công ty, địa chỉ và thông tin liên hệ.

- Inventory (Kho hàng): Theo dõi số lượng các mặt hàng tồn kho tại các kho của công ty cũng như cập nhật chi tiết về lượng hàng còn lại cho từng sản phẩm.

Như vậy, hệ quản trị cơ sở dữ liệu sẽ giúp doanh nghiệp dễ dàng thao tác với các thông tin này, cũng như hỗ trợ các chức năng thêm mới, cập nhật, xóa và truy vấn dữ liệu. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa việc quản lý hàng hóa, xử lý đơn hàng kịp thời và duy trì mối quan hệ với khách hàng và nhà cung cấp.

Chức năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu

- Quản lý dữ liệu: DBMS giúp doanh nghiệp tổ chức và điều phối dữ liệu bằng cách xác định cấu trúc của dữ liệu, từ đó lưu trữ thông tin và hỗ trợ người dùng trong việc truy xuất, cập nhật và xóa dữ liệu.

- Bảo mật dữ liệu: DBMS đảm bảo an toàn cho dữ liệu bằng cách quản lý quyền truy cập và áp dụng các biện pháp bảo mật. Trong đó, hệ thống sẽ kiểm soát ai có thể truy cập và thao tác với dữ liệu. Nhờ vậy, chỉ có những người có quyền hạn mới có thể thực hiện các thao tác quản lý dữ liệu.

- Đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn: DBMS giữ cho dữ liệu luôn nhất quán và toàn vẹn trong suốt quá trình hoạt động bằng việc áp dụng các quy tắc nhằm đảm bảo rằng dữ liệu luôn chính xác và đồng nhất trong mọi trạng thái.

- Xử lý truy vấn: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp các công cụ và ngôn ngữ truy vấn để thực hiện các yêu cầu về dữ liệu. Do đó, người dùng có thể sử dụng ngôn ngữ truy vấn để truy xuất, lọc và sắp xếp dữ liệu theo cách mà họ muốn.

- Sao lưu và phục hồi dữ liệu: DBMS thực hiện các hoạt động sao lưu để bảo vệ dữ liệu cũng như cho phép khôi phục thông tin khi có sự cố xảy ra. Vì vậy, người dùng có thể phục hồi dữ liệu từ các bản sao lưu trước đó khi cần thiết.

- Tối ưu hóa hiệu suất: DBMS cung cấp các công cụ và kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu suất, giúp việc truy xuất và xử lý dữ liệu diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn.

- Kiểm soát truy cập đa người dùng: Đây là một tính năng quan trọng mà các hệ thống cơ sở dữ liệu hiện đại cung cấp. Trong đó, tính năng này đảm bảo tính toàn vẹn của tệp tin trong cơ sở dữ liệu, qua đó cơ sở dữ liệu sẽ luôn ở trạng thái nhất quán khi nhiều người dùng truy cập vào cùng một lúc.

Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến

Oracle

Oracle ra mắt năm 1979, là một trong những lựa chọn hàng đầu cho hệ quản trị cơ sở dữ liệu hiệu quả với chi phí hợp lý. Hệ thống này hỗ trợ lưu trữ trên nhiều máy chủ và có khả năng quản lý cơ sở dữ liệu chứa hàng tỷ bản ghi.

MySQL

MySQL rất phổ biến trong các ứng dụng hoặc web miễn phí nhờ việc cung cấp nhiều lựa chọn cho công cụ lưu trữ. Trong đó, người dùng có thể tùy chỉnh chức năng và xử lý dữ liệu từ nhiều loại bảng khác nhau. Với giao diện thân thiện, nhiều tính năng từ phiên bản miễn phí và khả năng vận hành mạnh mẽ, MySQL được xem là một trong những hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến nhất hiện nay.

SQL Server

SQL Server, viết tắt là RDBMS, có khả năng phân tích dữ liệu và xử lý khối lượng lớn giao dịch cho doanh nghiệp. Ngoài ra, hệ thống này được xây dựng dựa trên SQL  - ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn mà nhiều chuyên gia IT sử dụng để truy vấn và quản lý cơ sở dữ liệu.

DB2

DB2, được phát triển bởi IBM, có khả năng đọc các định dạng file JSON và XML. Với phiên bản mới nhất, DB2 đã được tối ưu hóa hiệu suất và bổ sung các chức năng khôi phục, phân tích.

PostgreSQL

PostgreSQL là hệ quản trị dữ liệu miễn phí, cho phép quản lý cả dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc. Bên cạnh đó, hệ quản trị này cũng hỗ trợ nhiều kiểu dữ liệu phức tạp khác và có khả năng mở rộng linh hoạt.

MariaDB

MariaDB là một phiên bản phát triển từ MySQL. Đây là hệ quản trị cơ sở dữ liệu miễn phí, nổi bật với các cải tiến về hiệu suất và khả năng tương thích.

MongoDB

MongoDB được thiết kế cho các ứng dụng sử dụng dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc. Trong đó, hệ thống này hoạt động linh hoạt và kết nối cơ sở dữ liệu với ứng dụng qua trình điều khiển MongoDB.

Redis

Redis là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu mã nguồn mở (bất kỳ ai cũng có thể truy cập, chỉnh sửa và phát triển). Ngoài ra, Redis cũng nổi bật với khả năng lưu trữ dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả nhờ việc sử dụng bộ nhớ trong (RAM). Bên cạnh đó, việc mở rộng Redis sang SSD Flash (ổ đĩa trạng thái rắn) cũng giúp tiết kiệm chi phí và tối đa hóa hiệu quả phần cứng.

SQLite

SQLite phổ biến và hiệu quả với định dạng file, thích hợp cho các ứng dụng máy tính để bàn như Control System, Financial Analysis Tool, Media Cataloging và Editing Suite, CAD package, Record Keeping Programs,…

Cassandra

Cassandra là một cơ sở dữ liệu NoSQL phân tán được phát triển bởi Facebook và trở thành mã nguồn mở vào năm 2008, sau đó được chuyển giao cho Apache. Hệ quản trị dữ liệu này hoạt động theo cơ chế P2P (peer-to-peer) và có khả năng mở rộng theo số lượng node.

Firebase

Firebase là hệ cơ sở dữ liệu thời gian thực do Google phát triển nhằm giảm thiểu sự phức tạp trong việc phát triển ứng dụng.

Elasticsearch

Elasticsearch là công cụ tìm kiếm và phân tích dữ liệu mã nguồn mở dựa trên nền tảng Apache Lucene. Trong đó, hệ thống này cung cấp khả năng tìm kiếm và phân tích dữ liệu vượt trội thông qua giao diện RESTful và JSON.

Xem thêm: 

- Oracle là gì? Tìm hiểu hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle

- SQL là gì? Cách download và cài đặt SQL Server từ A - Z

Viettel Database Service - Dịch vụ cơ sở dữ liệu trên đám mây

Theo báo cáo của Research and Markets, trong khoảng thời gian từ 2022 đến 2028, thị trường trung tâm dữ liệu tại Việt Nam dự kiến sẽ phát triển với tỷ lệ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) đạt 10,68%, đồng nghĩa với việc quy mô thị trường sẽ tăng từ 561 triệu USD (tương đương 12.900 tỷ đồng) vào năm 2022 lên 1.037 triệu USD vào năm 2028.

Nhận thức được tiềm năng của thị trường cũng như việc khan hiếm nhà cung cấp tại Việt Nam, Viettel IDC đã nghiên cứu và mang đến giải pháp Viettel Database Service (vDBS) - Dịch vụ cơ sở dữ liệu trên nền tảng đám mây khởi tạo nhanh chóng, tiết kiệm chi phí, đa dạng lựa chọn hệ quản trị (MySQL, MariaDB, PostgreSQL,...). Trong đó, vDBS thường được sử dụng trong các trường hợp: 

- Chuyển hệ thống Database lên Cloud

- Triển khai các hệ thống Website Thương mại điện tử

- Triển khai các hệ thống ứng dụng Ngân hàng, Tài chính

- Triển khai các hệ thống Gaming

Đặc biệt, giải pháp vDBS được xây dựng và cung cấp trên nền tảng Public Cloud của Viettel IDC, đảm bảo hiệu năng mạnh mẽ & tính ổn định cao cũng như cam kết SLA uptime ≥ 99,95%. Ngoài ra, sử dụng DB trên hạ tầng Cloud đặt tại Việt Nam cũng đảm bảo đường truyền ổn định & tốc độ tốt hơn sử dụng các dịch vụ quốc tế.

Bên cạnh đó, Viettel Database Service cũng đáp ứng nhiều tiêu chuẩn và chứng chỉ dành cho dịch vụ Cloud của Việt Nam (G-Cloud) cũng như thế giới (ISO 9001:2015 - Hệ thống quản lý Chất lượng, ISO 27001:2013 - Hệ thống quản lý An toàn thông tin, ISO 27017:2015 - Kiểm soát bảo mật an toàn thông tin cho các dịch vụ đám mây, v.v.), bảo đảm chất lượng hàng đầu cho doanh nghiệp khi sử dụng dịch vụ.

Để biết thêm thông tin chi tiết về giải pháp Viettel Database Service (vDBS), hãy liên hệ với Viettel IDC qua:

- Hotline: 1800 8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn

Tổng kết

Lựa chọn một hệ quản trị cơ sở dữ liệu phù hợp sẽ tối ưu hóa việc quản lý dữ liệu, tăng cường tính bảo mật và đảm bảo hiệu suất hoạt động cho doanh nghiệp. Trong đó, Viettel Database Service là giải pháp cơ sở dữ liệu toàn diện, đáp ứng nhu cầu đa dạng của doanh nghiệp với độ bảo mật và hiệu suất cao. Với sự hỗ trợ từ đội ngũ chuyên gia của Viettel IDC, khách hàng có thể yên tâm về chất lượng dịch vụ, từ đó tập trung vào các hoạt động cốt lõi để phát triển và mở rộng doanh nghiệp.