Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) quản lý tất cả các khía cạnh chính của cơ sở dữ liệu, bao gồm thao tác dữ liệu, xác thực người dùng, chèn và trích xuất dữ liệu. DBMS xác định cái gọi là lược đồ dữ liệu (data schema), hay cấu trúc lưu trữ dữ liệu.
Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) triển khai mô hình quan hệ của các bảng và mối quan hệ.
Bối cảnh lịch sử của DBMS
Thuật ngữ DBMS xuất hiện từ những năm 1960 khi IBM phát triển mô hình DBMS đầu tiên gọi là Hệ thống Quản lý Thông tin (IMS), nơi dữ liệu được lưu trữ trong cấu trúc cây phân cấp. Các đơn vị dữ liệu riêng lẻ chỉ kết nối giữa bản ghi cha và con.
Thế hệ tiếp theo là DBMS mạng, cố gắng khắc phục hạn chế của thiết kế phân cấp bằng cách kết hợp mối quan hệ một-nhiều giữa dữ liệu. Điều này đưa chúng ta vào những năm 1970 khi Edgar F. Codd của IBM thiết lập mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ, tiền đề của những gì chúng ta biết ngày nay.
Đặc điểm của RDBMS hiện đại
Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ triển khai mô hình quan hệ của các bảng và mối quan hệ. Thách thức thiết kế chính của RDBMS ngày nay là duy trì tính toàn vẹn dữ liệu, bảo vệ độ chính xác và nhất quán của dữ liệu, thông qua một loạt ràng buộc và quy tắc trên dữ liệu để tránh trùng lặp hoặc mất dữ liệu.
DBMS cũng kiểm soát truy cập cơ sở dữ liệu thông qua ủy quyền, được triển khai ở nhiều cấp độ. Ví dụ: quản trị viên có thể truy cập dữ liệu không hiển thị với nhân viên khác, hoặc có quyền chỉnh sửa dữ liệu trong khi một số người chỉ được xem.
Hầu hết DBMS sử dụng Ngôn ngữ Truy vấn Cấu trúc (SQL), cung cấp phương pháp kịch bản để tương tác với cơ sở dữ liệu. Thực tế, ngay cả khi cơ sở dữ liệu cung cấp giao diện đồ họa cho phép người dùng dễ dàng xem, chọn, chỉnh sửa hoặc thao tác dữ liệu, SQL vẫn thực hiện các tác vụ này ở nền.
Ví dụ về DBMS
Việc chọn cơ sở dữ liệu phù hợp là nhiệm vụ phức tạp. Oracle, Microsoft SQL Server và IBM DB2 thống trị thị trường RDBMS cao cấp và đều là lựa chọn hợp lý cho các hệ thống dữ liệu phức tạp và lớn. Đối với tổ chức nhỏ hoặc sử dụng cá nhân, DBMS phổ biến là Microsoft Access và FileMaker Pro.
Gần đây, các DBMS phi quan hệ khác đã phổ biến. Đây là dòng NoSQL, nơi cấu trúc linh hoạt thay thế lược đồ cứng nhắc của RDBMS. Chúng hữu ích cho lưu trữ và xử lý tập dữ liệu rất lớn bao gồm nhiều loại dữ liệu khác nhau. Các người chơi lớn trong lĩnh vực này bao gồm MongoDB, Cassandra, HBase, Redis và CouchDB.