بنية تمركز البيانات
في بنية تمركز البيانات ، تكون البيانات مركزية ويتم الوصول إليها بشكل متكرر بواسطة مكونات أخرى ، والتي تعدل البيانات. الغرض الرئيسي من بنية تمركز البيانات هو تحقيق تكامل البيانات. تتكون بنية تمركز البيانات من مكونات مختلفة تتواصل من خلال مستودعات البيانات المشتركة. في بنية تمركز البيانات تصل المكونات إلى بنية بيانات مشتركة وتكون مستقلة نسبيًا ، حيث تتفاعل فقط من خلال مخزن البيانات.
أكثر الأمثلة المعروفة عن بنية تمركز البيانات هي بنية قاعدة البيانات ، حيث يتم إنشاء مخطط قاعدة البيانات المشترك باستخدام بروتوكول تعريف البيانات – على سبيل المثال ، مجموعة من الجداول ذات الصلة مع الحقول وأنواع البيانات في RDBMS، هي احد امثلة بنية البيانات المركزية.
مثال آخر على بنية تمركز البيانات هو بنية الويب التي تحتوي على مخطط بيانات مشترك (أي البنية الوصفية للويب) وتتبع نموذج بيانات الوسائط التشعبية وتتواصل العمليات من خلال استخدام خدمات البيانات المشتركة المستندة إلى الويب. ولا تقتصر بنية تمركز البيانات على هذين المثالين .
بنية تمركز البيانات هي بنية يتم فيها تصميم البيانات أولاً ثم يتم تصميم التطبيقات لإنشائها واستخدامها. تركز البنية على تدفق المعلومات عبر المنظمة ثم تعدل العمليات لتبسيط التدفق.
يتطلب النهج فهماً شاملاً للبيانات: من أين تأتي ، ومن يمتلكها ، وما هو السيد وما هو نسخة ، ومن يستخدمها ، وكيف ، ومدة الاحتفاظ بها ، ومتى يجب أرشفتها ، إلى أي مدى هي سرية ، وما إلى ذلك.
هناك جوانب أخرى يمكن اعتبارها مركزية. سلوك المستخدم هو بالتأكيد واحد. سيكون التمركز على العملية هو العكس التقليدي للتركيز على البيانات. موجه نحو الخدمة يضع الخدمات في المركز. يمكن أن تدعي تقنيات معينة مثل blockchain دور مركزي. يعتبر وضع البيانات في المركز خيارًا جيدا.
هناك أسباب جيدة جدًا لجعل البيانات مركزية، بدلاً من سلوك المستخدم أو الخدمات أو العمليات أو blockchain أو أي شيء آخر. تمثل البيانات المعلومات ، وهي شريان الحياة لأي منظمة. فكر في الأمر.
ما الذي نقوم بنسخه احتياطيًا لضمان استمرارية الأعمال؟ ما الذي نقوم بتشفيره لمنع الاستخدام غير المصرح به؟ سواء أعجبك ذلك أم لا ، فإن البيانات لها قيمة كبيرة وتحتاج إلى الحماية. إذا كان الأمر ذا قيمة ، فمن الأفضل أن نعطيه دورًا مركزيًا.
أنواع المكونات في بنية تمركز البيانات
هناك نوعان من المكونات –
- هيكل بيانات مركزي أو مخزن بيانات أو مستودع بيانات مسؤول عن توفير تخزين بيانات دائم. إنه يمثل الحالة الحالية.
- موصّل البيانات أو مجموعة من المكونات المستقلة التي تعمل في مخزن البيانات المركزي ، وتؤدي عمليات حسابية ، وقد تعيد النتائج.
يتم التفاعل أو الاتصال بين موصلي البيانات فقط من خلال مخزن البيانات. البيانات هي الوسيلة الوحيدة للتواصل بين العملاء. يميز تدفق التحكم الهيكل إلى فئتين –
- نمط بنية المستودع
- نمط العمارة البلاك بورد
تعرف على أفضل استضافات من هنا
تعرف المزيد حول بنية تمركز البيانات
نمط بنية المستودع
في نمط بنية المستودع ، يكون مخزن البيانات سلبيًا ويكون العملاء (مكونات أو وكلاء البرامج) لمخزن البيانات نشطين ، مما يتحكم في التدفق المنطقي. تقوم المكونات المشاركة بفحص مخزن البيانات بحثًا عن التغييرات.
- يرسل العميل طلبًا إلى النظام لتنفيذ الإجراءات (مثل إدخال البيانات).
- العمليات الحسابية مستقلة ويتم تشغيلها بواسطة الطلبات الواردة.
- إذا كانت أنواع المعاملات في تدفق إدخال المعاملات تؤدي إلى تحديد العمليات المطلوب تنفيذها ، فهذا يعني أن قاعدة البيانات التقليدية أو بنية المستودع أو المستودع السلبي.
- يستخدم هذا النهج على نطاق واسع في DBMS ، ونظام معلومات المكتبات ، ومستودع الواجهة في CORBA ، والمجمعين و CASE (هندسة البرمجيات بمساعدة الكمبيوتر).
مزايا
- يوفر ميزات تكامل البيانات والنسخ الاحتياطي والاستعادة.
- يوفر قابلية التوسع وإعادة الاستخدام للوكلاء حيث ليس لديهم اتصال مباشر مع بعضهم البعض.
- يقلل من عبء البيانات العابرة بين مكونات البرنامج.
سلبيات
- وهي أكثر عرضة للفشل ومن الممكن تكرار البيانات أو تكرارها.
- تبعية عالية بين بنية بيانات مخزن البيانات ووكلائها.
- تؤثر التغييرات في بنية البيانات بشكل كبير على العملاء.
- تطور البيانات صعب ومكلف.
- تكلفة نقل البيانات على الشبكة للبيانات الموزعة.
نمط العمارة البلاك بورد
في Blackboard Architecture Style ، يكون مخزن البيانات نشطًا وعملائه غير فعالين. لذلك يتم تحديد التدفق المنطقي من خلال حالة البيانات الحالية في مخزن البيانات. يحتوي على مكون السبورة ، الذي يعمل كمستودع بيانات مركزي ، ويتم بناء التمثيل الداخلي والعمل على أساسه بواسطة عناصر حسابية مختلفة.
- يتم تخزين عدد من المكونات التي تعمل بشكل مستقل على بنية البيانات العامة في السبورة.
- في هذا النمط ، تتفاعل المكونات فقط من خلال السبورة. ينبه مخزن البيانات العملاء متى حدث تغيير في مخزن البيانات.
- يتم تخزين الحالة الحالية للحل في السبورة ويتم تشغيل المعالجة بواسطة حالة السبورة.
- يرسل النظام إشعارات تُعرف باسم المشغل والبيانات إلى العملاء عند حدوث تغييرات في البيانات.
- يوجد هذا النهج في بعض تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتطبيقات المعقدة ، مثل التعرف على الكلام والتعرف على الصور ونظام الأمان وأنظمة إدارة موارد الأعمال وما إلى ذلك.
- إذا كانت الحالة الحالية لهيكل البيانات المركزي هي الدافع الرئيسي لاختيار العمليات المطلوب تنفيذها ، فيمكن أن يكون المستودع عبارة عن لوحة سوداء ويكون مصدر البيانات المشترك هذا عاملًا نشطًا.
- يتمثل أحد الاختلافات الرئيسية في أنظمة قواعد البيانات التقليدية في أن استدعاء العناصر الحسابية في بنية السبورة يتم تشغيله من خلال الحالة الحالية للسبورة ، وليس عن طريق المدخلات الخارجية.
أجزاء من نموذج البلاك بورد
عادة ما يتم تقديم نموذج السبورة بثلاثة أجزاء رئيسية :
مصادر المعرفة (KS)
تعتبر مصادر المعرفة ، المعروفة أيضًا باسم المستمعين أو المشتركين ، وحدات متميزة ومستقلة. يحل أجزاء من مشكلة ويجمع نتائج جزئية. يحدث التفاعل بين مصادر المعرفة بشكل فريد من خلال السبورة.
هيكل بيانات البلاك بورد
يتم تنظيم بيانات حالة حل المشكلات في تسلسل هرمي يعتمد على التطبيق. تقوم مصادر المعرفة بإجراء تغييرات على السبورة تؤدي بشكل تدريجي إلى حل المشكلة.
مراقبة
يدير التحكم المهام ويتحقق من حالة العمل.
مزايا
- يوفر قابلية التوسع التي توفر سهولة إضافة أو تحديث مصدر المعرفة.
- يوفر التزامن الذي يسمح لجميع مصادر المعرفة بالعمل بالتوازي لأنها مستقلة عن بعضها البعض.
- يدعم تجريب الفرضيات.
- يدعم إعادة استخدام وكلاء مصادر المعرفة.
سلبيات
- قد يكون لتغيير هيكل السبورة تأثير كبير على جميع وكلائها حيث توجد تبعية وثيقة بين السبورة ومصدر المعرفة.
- قد يكون من الصعب تحديد موعد إنهاء المنطق حيث من المتوقع فقط الحل التقريبي.
- مشاكل في تزامن عدة وكلاء.
- التحديات الرئيسية في تصميم واختبار النظام.
التحول الرقمي في بنية تمركز البيانات
التحول الرقمي هو الاتجاه الرئيسي في المؤسسات اليوم. لديها عدد من محركات الأعمال والتكنولوجيا. تعتبر “مركزية البيانات” أمرًا محوريًا بالنسبة لهم جميعًا ، ولكن المفهوم الحديث لمركزية البيانات يختلف عن مفهوم العقد الماضي. فكرة “المصادر الذهبية” و “مصدر واحد للحقيقة” آخذة في التلاشي في غياهب النسيان. كان لها صلة في سياق قاعدة البيانات العلائقية.
في عالم تتفاوت فيه سرعة البيانات ومصادرها وتنوعها ، ومع وجود مخازن موزعة ، فقد تغير مفهوم البنية التي تركز على البيانات. الآثار هائلة – في كيفية تصميمنا ، وما نعتبره مصدرًا للحقيقة ، وكيفية استخدام البيانات ومشاركتها في التحليلات التنبؤية وللأغراض التشغيلية ومعالجة المعاملات عبر الإنترنت (OLTP).
