ما هو الفرق بين نظام الملفات وقاعدة البيانات؟


الاجابه 1:

يتم استخدام قاعدة البيانات بشكل عام لتخزين البيانات ذات الصلة ، المهيكلة ، مع تنسيقات البيانات المحددة بشكل جيد ، بطريقة فعالة لإدراج ، تحديث و / أو استرجاع (اعتمادا على التطبيق).

من ناحية أخرى ، فإن نظام الملفات هو مخزن بيانات غير منظم لتخزين البيانات التعسفية ، وربما غير ذات الصلة. نظام الملفات أكثر عمومية ، ويتم إنشاء قواعد البيانات على رأس خدمات تخزين البيانات العامة التي توفرها أنظمة الملفات.

هناك أيضًا اختلافات في مستوى الخدمة المتوقع الذي توفره أنظمة الملفات وقواعد البيانات. في حين يجب أن تكون قواعد البيانات متسقة مع نفسها في أي وقت من الأوقات (فكر في تتبع البنوك للمال!) ، وتوفر معاملات معزولة وكتابات متينة ، فإن نظام الملفات يوفر ضمانات أكثر مرونة حول الاتساق والعزلة والمتانة. تستخدم قاعدة البيانات خوارزميات وبروتوكولات متطورة لتنفيذ تخزين موثوق به على أنظمة الملفات التي لا يمكن الاعتماد عليها. هذه الخوارزميات هي التي تجعل تخزين قاعدة البيانات أكثر تكلفة من حيث تكاليف المعالجة والتخزين التي تجعل أنظمة الملفات العامة خيارًا جذابًا للبيانات التي لا تتطلب الضمانات الإضافية التي توفرها قاعدة البيانات.

ومع تقدم التكنولوجيا للأمام ، فإن الخطوط غير واضحة ، حيث أن بعض أنظمة الملفات تلتقط سابقًا مجال قواعد البيانات (المعاملات والاستعلامات المتقدمة) وبعض قواعد البيانات تخفف القيود التقليدية المتمثلة في الاتساق والعزلة والمتانة. يمكن اعتبار ZFS و BTRFS أمثلة على الأمثلة السابقة و MongoDB و CouchDB للنموذج الأخير.


الاجابه 2:

الفرق بين نظام معالجة الملفات و DBMS:

1. يقوم نظام إدارة قاعدة البيانات بتنسيق الوصول الفعلي والمنطقي للبيانات ، بينما يقوم نظام معالجة الملفات بتنسيق الوصول الفعلي فقط.

2. تم تصميم نظام إدارة قاعدة البيانات للسماح بالوصول المرن إلى البيانات (أي الاستعلامات) ، في حين تم تصميم نظام معالجة الملفات للسماح بالوصول المحدد مسبقًا إلى البيانات (أي البرامج المترجمة).

3. تم تصميم نظام إدارة قاعدة البيانات لتنسيق العديد من المستخدمين الذين يصلون إلى نفس البيانات في نفس الوقت. عادةً ما يتم تصميم نظام معالجة الملفات للسماح لبرنامج أو أكثر بالوصول إلى ملفات بيانات مختلفة في نفس الوقت. في نظام معالجة الملفات ، يمكن الوصول إلى الملف بواسطة برنامجين بشكل متزامن فقط إذا كان كلا البرنامجين لهما حق الوصول للقراءة فقط إلى الملف.

4. التكرار هو التحكم في نظم إدارة قواعد البيانات ، ولكن ليس في نظام الملفات.

5. يقتصر الوصول غير المصرح به في نظم إدارة قواعد البيانات ولكن ليس في نظام الملفات.

6. يوفر نظام إدارة قواعد البيانات النسخ الاحتياطي والاسترداد بينما يتعذر استرداد البيانات المفقودة في نظام الملفات.

7. DBMS توفر واجهات المستخدم متعددة. البيانات معزولة في نظام الملفات.


الاجابه 3:

أحد الأشياء التي يسهل نسيانها هو أن أجهزة الكمبيوتر هي في النهاية آلات. بينما لدينا القدرة على إدراك العالم من حولنا ، ولدينا آليات معقدة تسمح لنا بإصدار أحكام قيمة ، والتواصل مع الآخرين ، وتطبيق المنطق لحل المشكلات ، تعمل أجهزة الكمبيوتر من خلال دوائر كهربائية معقدة تعمل في نهاية المطاف على مفاتيح تعمل إما على أو خارجها. تحتوي أجهزة الكمبيوتر الحديثة على ملايين من هذه المفاتيح الصغيرة تسمى الترانزستورات. على عكس الأيام الأولى التي كانت فيها أجهزة الكمبيوتر أكثر بساطة ، يمكن للمبرمجين استخدام البطاقات المثقوبة بفعالية لكتابة برامج بسيطة ، أجهزة الكمبيوتر الحالية معقدة للغاية ، وعلى نطاق واسع ، حتى أن الناس قد طوروا التجريدات لجعل العمل مع أجهزة الكمبيوتر أشبه بالطريقة التي نعمل بها في الواقع العالمية. بالإضافة إلى ذلك ، مع تقدم التكنولوجيا ، فإن الطريقة التي فعلنا بها الأمور أصبحت تدريجيًا عفا عليها الزمن ، لذلك نحن بحاجة إلى تطوير طرق أفضل لعمل الأشياء.

كان أحد المفردات السابقة التي قمنا بتطويرها هو مفهوم "الملف". الملف هو ببساطة معلومات بتنسيق يمكن للكمبيوتر فهمه. مثال بسيط جدا على ذلك هو ملف نصي. في النص الإنجليزي المكتوب ، يوجد عدد محدود من الأحرف التي يمكن (مع بعض القيود) تمثيلها بعدد صغير للغاية. على وجه التحديد ، شكل الكود القياسي الأمريكي الأصلي لتبادل المعلومات (ASCII) الأرقام المحددة التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر فهمها للرموز المستخدمة باللغة الإنجليزية. لذلك تم إعطاء الحرف العلوي "A" على سبيل المثال الرقم 65. الشيء الرئيسي حول المعايير هو أنها تعسفية. لا يوجد شيء مطلوب من الطريقة التي تعمل بها أجهزة الكمبيوتر لتعيين الرقم 65 للحرف "أ" لقد كان مجرد اختيار قام به شخص ما ، وأقنع الآخرين باستخدام المعيار ، وتم تبنيه. في وقت لاحق ، أدرك الناس أن 255 رمزًا لا تكفي لتغطية لغات العالم ومعايير مختلفة تم تطويرها ، وفي النهاية تتلاقى مع معيار Unicode الذي لدينا اليوم. لذلك الملف النصي هو مجرد سلسلة من الأرقام التي تمثل النص في تنسيق حرف معين. وبالمثل ، يمكن مسح صورة ضوئيًا على جهاز كمبيوتر وتخزينها بتنسيق معين.

الشيء الرئيسي في الملفات هو أنها جميعًا تتحول إلى سلسلة من الأرقام. لا يوجد شيء مختلف بطبيعته بين صورة ورواية أو برنامج. ومع ذلك ، هناك شرط أساسي. يجب تخزين الملفات. تكون أجهزة الكمبيوتر عديمة الفائدة إذا كان عليك في كل مرة تقوم فيها بتشغيلها إعادة إنشاء كل شيء من البداية. لذا فمنذ الأيام الأولى للحوسبة ، تم تطوير مجموعة متنوعة من الطرق لتخزين المعلومات - بدءًا من البطاقات المثقوبة حيث يحدد وجود أو عدم وجود ثقب ما إذا كان هناك شيء ما قيد التشغيل أم لا. في وقت لاحق ، ظهرت معايير الكهرومغناطيسية حيث وضعت كمية صغيرة من الحديد على قرص من البلاستيك والممغنطة أم لا. ظهرت محركات الأقراص الصلبة بعد ذلك مع العديد من الطبقات المختلفة ، ثم المعايير البصرية (الأقراص المضغوطة ، وأقراص DVD ، و BluRay) ، وأحدث محركات الأقراص الصلبة. الدافع لمعظم هذه هو زيادة مقدار المساحة ، وتقليل مقدار الوقت للوصول إلى الملفات. ليس هناك شك في أن التقنيات التي نستخدمها اليوم للتخزين لن تكون هي نفسها بعد 20 عامًا من الآن.

يقدم هذا (أخيرًا!) أول المصطلحين - نظام الملفات. نظام الملفات كما يذكر الاسم هو مجرد نظام لتخزين الملفات. تمامًا كما في تنسيقات الأحرف ، يمكن لأي شخص نظريًا تطوير طريقته الخاصة لتخزين الملفات ، لكن هذا سيكون غير عملي. استخدمت أنظمة الملفات الأقدم "جدول تخصيص الملفات" (FAT) ، ومنطقياً جدول يقسم القرص إلى مجموعات ثم يتم تعيين مجموعات. لأغراض تاريخية والبساطة ، تعد أنظمة ملفات FAT (خاصة ExFAT و FAT32) أنظمة الملفات الفعلية لتبادل البيانات عبر أجهزة ومنصات وأنظمة تشغيل متعددة. على سبيل المثال ، عندما تلتقط صورة على كاميرا رقمية ويتم تخزينها على بطاقة SD ، فمن المحتمل أن تستخدم نظام ملفات FAT. ومن العناصر الشائعة الأخرى نظام ملفات التكنولوجيا الجديد (NTFS) لنظام التشغيل Windows / DOS ونظام الملفات الموسعة (EXT2 / 3/4) لنظام Linux ونظام الملفات الهرمي (HFS) لنظام التشغيل Mac.

الشيء الأساسي الذي يجب ملاحظته هو أن نظام الملفات يؤثر فقط على كيفية تخزين الملف ، وليس الملف نفسه. بالنسبة لبرنامج ما ، تبدو قراءة ملف من نظام ملفات FAT أو NTFS أو HFS هي نفسها.

قواعد البيانات تحل مشكلة مختلفة. في حين أن أنظمة الملفات لا تهتم بالبيانات التي تخزنها (إنها تعسفية) ، فإن قواعد البيانات تسهل البيانات المنظمة. كما أنها توفر وسيلة للاستعلام عن تلك البيانات ، أي العثور على المعلومات بسرعة. كما أنها توفر الأمن. على سبيل المثال ، تسمح لك العديد من أنظمة الملفات بتحديد من يمكنه قراءة الملف بأكمله ، ولكن ليس جزءًا من الملف.

البيانات المهيكلة تعني أن مصمم قاعدة البيانات يحدد المعلومات المخزنة والتنسيق الذي يجب تخزينه به. قل أن لديك قاعدة بيانات لمعلومات الاتصال. يمكن أن تفرض قاعدة البيانات أن الأرقام فقط موجودة في "حقل" رقم الهاتف (نوع من البيانات). إذا حاول المستخدم إدخال رقم هاتف بحرف فيه ، فستُرجع قاعدة البيانات خطأً - البرنامج الذي يستخدم قاعدة البيانات لا يلزم بالضرورة التحقق منه (ربما لأسباب أخرى). نظرًا لأن قاعدة البيانات تفرض التنسيق ، يتم ضمان أن المعلومات الواردة من قاعدة البيانات بهذا التنسيق. بالمثل ، إذا كان هناك حقل عيد ميلاد ، فإن قاعدة البيانات ستضمن أنه ليس تاريخًا.

يستخدم Querying تقنيات علوم الكمبيوتر لتصفح جميع البيانات بسرعة للعثور على الظروف أو لفرز المعلومات. تسمح قواعد البيانات ، على سبيل المثال ، بفرز جميع الأشخاص بالترتيب الأبجدي ، أو للعثور على من هو عيد ميلاده في يناير.

كما هو الحال مع أنظمة الملفات ، يوجد عدد من أنظمة قواعد البيانات (وفي الواقع أنواع أنظمة قواعد البيانات) لكل منها فوائد مختلفة: Microsoft SQL Server و Oracle و MySQL و PostgreSQL كلها أنظمة قواعد بيانات علائقية شائعة الاستخدام. عادةً ما تكون قواعد البيانات ملفات بحد ذاتها (بعض التجريدات تجعل قاعدة البيانات نفسها مجلدًا) ، وبالتالي يتم تخزين البيانات على نظام الملفات.

لقد أشرت إليها سابقًا ، ولكن عادةً ما تكون قواعد البيانات في حد ذاتها ليست ما يراه المستخدم النهائي. لذلك سيستخدم موقع ويب مثل Amazon أو eBay قاعدة بيانات ، لكن سيتفاعل المستخدمون مع ما يسمى عمومًا "طبقة قواعد العمل". يتحقق هذا البرمجة ببساطة للتأكد من أن كل شيء يتم بشكل صحيح قبل وضعه في قاعدة البيانات. إنها الطبقة التي تمنع الناس ، على سبيل المثال ، من الحصول على شيء من Amazon دون دفع ثمنه. مسؤولو قاعدة البيانات هم الأشخاص الذين يعملون مباشرة على مستوى قاعدة البيانات.

لتلخيص ، العمل مع أجهزة الكمبيوتر بشكل أساسي هو عملية حيث نترجم العالم الحقيقي إلى تمثيل يمكن للكمبيوتر فهمه - أرقام أساسية. تحتوي الملفات بتنسيقات متنوعة على معلومات - سواء أكانت ملفًا نصيًا به حروف ممثلة بالأرقام أو صورة أو أي شيء آخر. طريقة تخزينها هي نظام ملفات ، وأكثرها شيوعًا هو أنظمة ملفات جدول تخصيص الملفات (FAT). بدلاً من مجرد المعلومات التعسفية ، تفرض قواعد البيانات بيانات جيدة التنظيم ، وتسمح بالاستعلام بالحد من المعلومات أو فرزها بسرعة ، فضلاً عن توفير قدر أكبر من الأمان.