سرور پایگاه‌داده چیست و چه کاربردهایی دارد؟

پایگاه‌‌های داده یکی از مهم‌‌ترین اجزای هر وب‌سایت و اپلیکیشنی هستند که امکان مدیریت و ذخیره‌سازی انواع مختلفی از داده‌ها را برای ما فراهم می‌کنند. شما می‌توانید پایگاه‌‌داده خود را بر روی سروری که سایر فناوری‌های وب‌سایت شما (وب‌سرور، WAF، فایروال و …) بر روی آن قرار دارند، نصب کنید و یا می‌توانید آن را بر روی سروری مجزا و اختصاصی قرار دهید. سرور پایگاه‌داده به سروری گفته می‌شود که به صورت اختصاصی تنها برای دیتابیس یک وب‌سایت یا اپلیکیشن‌ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پایگاه‌داده چیست؟

پایگاه‌داده یا دیتابیس (Database)، مجموعه‌ای سازماندهی‌شده از داده‌ها می‌باشد که می‌توانید با استفاده از یک سیستم مدیریت پایگاه‌داده (DBMS) آن را مدیریت کنید. پایگاه داده را می‌توان مانند کتابخانه‌ای در نظر گرفت که هر بار که شما کتابی را درخواست می‌کنید، فرد کتابدار به جستجوی کتاب درخواستی شما رفته و آن را تحویل شما می‌دهد. برای کسب اطلاع بیشتر در رابطه با نحوه عملکرد پایگاه‌‌های داده و انواع آن‌ها به مقاله «پایگاه‌داده‌ها چیست» مراجعه کنید.

سرور پایگاه‌داده چیست؟

سرور پایگاه‌داده (Database Server)، به سرور قدرتمندی می‌گویند که تمام ظرفیت آن برای ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها و پایگاه‌های داده یک سازمان، شرکت، اپلیکیشن، وب‌سایت و یا سرویسی آنلاین مورد استفاده قرار می‌گیرد و بیشتر نیز مناسب وب‌سایت‌هایی است که روزانه حجم سنگینی از داده‌ها را ارسال و دریافت می‌کنند. این نوع سرورها می‌توانند تسک‌هایی مانند ایندکسینگ، به‌روزرسانی‌ پایگاه‌داده، پردازش کوئری‌‌هاکوئری‌ها درخواست‌هایی هستند که کاربران برای دریافت داده‌ها یا اطلاعات خاصی به پایگاه‌‌های داده ارسال می‌کنند. و همچنین جستجو، ویرایش، سازماندهی و ارسال داده‌ها به کلاینت‌ها را با سرعت بسیار بالایی انجام دهند. اگر تخمین می‌زنید که کسب‌وکار آنلاین شما در آینده نزدیک رشد بسیار خوبی را تجربه خواهد کرد، در این صورت بهتر است به منظور جلوگیری از دان‌تایمدان‌تایم یا Downtime‌ به مدت زمانی گفته می‌شود که یک شبکه، سرور و یا کامپیوتر در دسترس نمی‌باشد. و وارد آمدن فشار بر روی سرور اصلی که فایل‌های وب‌سایت شما بر روی آن قرار دارند، یک سرور پایگاه‌داده اختصاصی برای خود تهیه کنید. هر سرور پایگاه داده در کل از دو مؤلفه نرم‌افزاری و سخت‌افزاری تشکیل می‌شود. بخش نرم‌افزار به صورت خلاصه شامل یک سیستم‌ مدیریت دیتابیس می‌شود که با استفاده از آن می‌توانید پایگاه‌داده‌ خود را مدیریت کنید و بخش سخت‌افزاری نیز شامل تجهیزاتی مانند CPU، RAM نوعی حافظه کامپیوتری است که معمولا بر روی مادربرد قرار می‌گیرد و وظیفه آن ذخیره‌سازی موقت داده‌هایی است که پردازنده برای اجرای برنامه‌ها و سایر وظایف خود به آن نیاز دارد.، کارت گرافیک و هارد NVMe می‌شود. راه‌اندازی سرور پایگاه‌داده نیز بسیار ساده است و کافیست یک سرور مجازی یا اختصاصی برای خود تهیه کرده و نرم‌افزار پایگاه‌داده خود را بر روی آن نصب کنید.

اجزا و مؤلفه‌های سرور پایگاه‌داده

سرورهای پایگاه‌داده در مجموع شامل ۵ بخش سخت‌افزار، DBMS، داده‌ها، پایگاه‌داده و زبان دیتابیس می‌شوند که در ادامه به صورت خلاصه با آن‌ها آشنا می‌شوید:

سخت‌افزار

CPU، کارت گرافیک، RAM، کارت شبکه، هارد SSD یا NVMe، مادربورد، پاور و فن از مهم‌ترین اجزای سخت‌افزاری سرور هستند.

نرم‌افزار DBMS

نرم‌افزاری است که بر روی سرور پایگاه‌داده نصب شده و این امکان را به شما می‌دهد تا با استفاده از رابطی گرافیکینوعی رابط دیداری است که این امکان را به کاربران می‌دهد تا با استفاده از عناصر گرافیکی مانند دکمه‌ها و آیکن‌ها با اپلیکیشن، وب‌سایت و یا نرم‌افزار مورد نظر خود تعامل کنند. داده‌هایی را در دیتابیس خود ایجاد، ذخیره، حذف، به‌روزرسانی، ردوبدل و مدیریت کنید. MySQL، MongoDB و MariaDB از مهم‌ترین DBMSهای موجود در بازار هستند.

داده‌ها

داده‌ها آیتم‌هایی هستند که به صورت مجموعه‌ و یا مجزا در پایگاه‌داده ذخیره می‌شوند. داده‌ها در دسته‌بندی‌های مختلفی قرار می‌گیرند که از بین آن‌ها می‌توان به داده‌های ساختارمند، بدون ساختار، نیمه-ساختارمند، عددی، جغرافیایی-فضایی، رابطه‌ای و بولین اشاره کرد.

پایگاه‌داده

پایگاه‌داده در واقع مجموعه‌ای سازمان‌مند از داده‌ها و یا اطلاعات می‌باشد که معمولا بر روی یک هارد دیسک ذخیره می‌شوند. پایگاه‌های داده گراف، رابطه‌ای، NoSQL، توزیعی، سلسله‌مراتبی، متمرکز، ابری و شئ‌گرا از رایج‌ترین انواع دیتابیس هستند.

زبان پایگاه‌داده

زبان پایگاه‌داده نوعی زبان کامپیوتری است که این امکان را به شما می‌دهد تا داده‌های موجود در پایگاه‌‌های داده را دستکاری کرده و دیتابیس‌های جدیدی را ایجاد کنید و به ۴ نوع DDL، DML، DCL و TCL دسته‌بندی می‌شوند.

سرور پایگاه‌داده چگونه کار می‌کند؟

سرور پایگاه‌داده نیز به مانند هر سرور دیگری بر اساس مدل کلاینت-سرور کار می‌کند، با این تفاوت که صرفا با پایگاه‌های داده و داده‌های موجود در آن‌ها سروکار دارد. این نوع سرورها همانطور که اشاره شد، این امکان را به ما می‌دهند تا بدون هیچ مشکلی حجم سنگینی از داده‌ها را بر روی آن‌ها ذخیره کنیم.

مراحل کار سرور پایگاه‌داده

۱.‌ ارسال درخواست

کاربر درخواست (کوئری) را به سمت سرور پایگاه‌داده ارسال می‌کند. چنین درخواست‌هایی به منظور انجام کارهایی مانند ایجاد، حذف، ویرایش و به‌روزرسانی داده‌ها و پایگاه‌های داده انجام می‌شوند.

۲. پردازش درخواست

در این مرحله، DBMS نصب شده بر روی سرور دیتابیس با دقت نوع کوئری و اطلاعات مرتبط با آن را مورد تجزیه‌‌وتحلیل قرار می‌دهد.

۳. پاسخ به درخواست

در پایان نیز سیستم مدیریت دیتابیس با استفاده از سریع‌ترین روش ممکن تسک مورد نظر کاربر را انجام می‌دهد. به عنوان مثال اگر کلاینت داده‌هایی را درخواست کرده باشد، DBMS فورا آن‌ها را در قالب یک پاسخ به سمت او ارسال می‌کند.

چرا باید از یک سرور مجزا برای پایگاه داده استفاده کنیم؟

دلایل مختلفی برای خرید یک سرور پایگاه‌داده اختصاصی وجود دارد. به عنوان مثال استفاده از سرور پایگاه‌داده مجزا می‌تواند باعث کاهش فشار وارده بر سرور اصلی و بهبود کسب‌وکار شما شود. در ادامه با برخی از مهم‌ترین مزیت‌های چنین سرورهایی آشنا می‌شوید:

• دسترسی بدون مشکل و همزمان کلاینت‌ها به دیتابیس
• کاهش لتنسییا latency به مدت زمانی می‌گویند که یک بسته داده میان دو نقطه از یک شبکه ردوبدل می‌شود. و جلوگیری از دان‌تایم
• افزایش سرعت به اشتراک‌گذاری داده‌ها
• افزایش سرعت و عملکرد پایگاه‌داده
• امکان مدیریت حجم سنگینی از کوئری‌ها
• مقیاس‌پذیریبه توانایی و سرعت سیستم در افزایش و یا کاهش منابع سرورهای خود می‌گویند. و سفارشی‌سازیهرچه میزان سفارشی‌سازی سرویسی بیشتر باشد، در این صورت با آزادی عمل بیشتری می‌توانید قسمت‌های مختلف آن را تغییر دهید. بالا
• کمک به بهبود کسب‌وکار
• بهبود فرآیند پردازش کوئری‌ها
• جلوگیری از فشار آمدن به سرور اصلی
• افزایش امنیت داده‌ها

موارد استفاده از سرور پایگاه داده

سرور‌های دیتابیس‌ بیشتر مناسب وب‌سایت‌ها، اپلیکیشن‌ها و سرویس‌های آنلاینی هستند که در آن‌ها روزانه حجم زیادی از داده‌ها ردوبدل می‌شوند و در مجموع نیز کاربردهای مختلفی دارند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• وب‌سایت‌های فروشگاهی و تجارت الکترونیکتجارت الکترونیک یا E-commerce به معنای خرید و فروش کالاها و خدمات در اینترنت می‌باشد.
• بازی‌های آنلاین با تعداد کاربران زیاد
• وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌های پر ترافیک
• سازمان‌ها با سیستم‌های مالی پیچیده
• سیستم‌های GIS ،ERPبرنامه‌ریزی منابع سازمانی یا ERP سیستم نرم‌افزاری است که با هدف آسان‌سازی مدیریت منابع و فعالیت‌های سازمان‌ها، انجام امور مرتبط با حسابداری، مدیریت داده‌ها، تهیه گزارش‌ها و غیره ایجاد شده‌ است. و CRM مدیریت ارتباط با مشتریان یا CRM مجموعه‌ای از استراتژی‌ها، ابزارها و فناوری‌هایی است که شرکت‌ها از آنها برای مدیریت روابط و تعاملات خود با مشتریان فعلی و بالقوه استفاده می‌کنند.
• سیستم‌های آموزشی
• شبکه‌های اجتماعی و اینترنت اشیاء IoT یا Internet of Things یک شبکه از دستگاه‌های متصل به اینترنت است که امکان تبادل داده و کنترل این دستگاه‌ها را فراهم می‌کند.

انواع سرور پایگاه‌داده

سرور پایگاه‌داده را در مجموع می‌توان به ۴ شکل متمرکز، توزیعی، عملیاتی و ابری پیاده‌سازی کرد:

سرور پایگاه‌داده متمرکز

روش پیاده‌سازی است که در آن تمام عملیات‌های مرتبط با پایگاه‌داده مانند ذخیره‌سازی، سازماند‌هی و به‌روزرسانی داده‌ها به صورت متمرکز و بر روی یک سرور واحد انجام می‌شوند.

سرور پایگاه‌داده توزیعی

در این روش، یک سازمان یا کسب‌وکار آنلاین می‌تواند داده‌های خود را بر روی مجموعه‌ای از سرورهای متصل به‌هم ذخیره‌ کرده و آن‌ها را مدیریت می‌کند.

سرور پایگاه‌داده عملیاتی

سرور پایگاه‌داده عملیاتی نوعی سرور پایگاه‌داده است که بیشتر مناسب مدیریت داده‌های مرتبط با عملیات‌ها و تراکنش‌های Real-Timeدر اصطلاح کامپیوتری، Real-time یا در لحظه به فرآیندهایی گفته می‌شود که با سرعت بسیار بالا و کمترین تأخیر انجام می‌‌شوند. است و می‌توانند به صورت همزمان حجم بزرگی از داده‌ها را مدیریت کنند.

سرور پایگاه‌داده مبتنی بر ابر

یک روش پیاده‌سازی‌ است که در آن تمام عملیات‌های مرتبط با مدیریت داده‌ها از طریق سرور یا سرورهای پایگاه‌داده‌ای که در فضایی ابری قرار دارند، انجام شده و این امکان را به دارندگان وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌ها می‌دهد تا به صورت ریموت و تنها از طریق اینترنت به سرور دیتابیس و داده‌های آن دسترسی داشته باشند.

مهم‌ترین دیتابیس‌های قابل نصب بر روی سرور پایگاه‌داده

شاید این سؤال برای شما پیش بیاید که کدام‌ پایگاه‌های داده را می‌توان بر روی سرور دیتابیس نصب کرد. به صورت پیش‌فرض شما می‌توانید هر نوع سیستم‌ مدیریت پایگاه‌داده‌‌ای را بر روی سرور دیتابیس خود نصب کنید اما گاهی اوقات ممکن است شرکتی که از آن سرور تهیه کرده‌اید، از برخی از پایگاه‌های داده پشتیبانی نکند. امروزه DBMS‌های گوناگونی در بازار وجود دارد که هر کدام دارای مزایای و معایب خود بوده و برای وب‌سایت‌ها، اپلیکیشین‌ها و سیستم‌ها با ترافیک و نیازهای مختلفی طراحی شده‌اند و برخی از آن‌ها از سیستم‌عامل‌های شبه-یونیکسشبه-یونیکس یا Unix-Like به سیستم‌عامل‌هایی گفته می‌شود که عملکرد و ظاهری مشابه با سیستم‌‌عامل یونیکس دارد. به عنوان مثال دبیان و FreeBSD نوعی سیستم‌عامل شبه-یونیکس هستند. مانند اوبونتو، برخی دیگر از ویندوز و مک‌اواس و تعدادی از آن‌ها نیز از انواع مختلفی از سیستم‌عامل‌ها پشتیبانی می‌کنند. شما همچنین می‌توانید به منظور بهبود عملکرد پایگاه‌داده خود از سیستم‌های کشینگی مانند ممکشد و ردیس نیز استفاده کنید. در زیر فهرستی از مهم‌ترین سیستم‌های مدیریت پایگاه‌داده قابل نصب بر روی سرورهای دیتابیس را مشاهده می‌کنید:

• Microsoft SQL Server
• MySQL
• MariaDB
• MongoDB
• PostgreSQL
• Redis
• SQLite
• Memecached
• Oracle
• Cassandra
• Elasticsearch
• Amazon Aurora

توجه: ممکشد و ردیس سیستم‌های کشینگی هستند که می‌توانید از آن‌ها برای کمک به بهبود عملکرد پایگاه‌داده خود استفاده کنید.

نکاتی که باید در هنگام خرید سرور پایگاه‌داده به آن‌ها توجه کنید

به منظور انتخاب مناسب‌ترین گزینه و همچنین جلوگیری از هر نوع مشکلی، موارد زیر را حتما قبل از خرید سرور رعایت کنید:

• میزان مقیاس‌پذیری، سفارشی‌سازی و پشتیبانی ارائه‌شده
• تحقیق در مورد شرکت ارائه‌دهنده سرویس‌های میزبانی
• سازوکارهای امنیتی ارائه‌شده توسط شرکت
• نزدیک بودن دیتاسنتر سرور به محل زندگی کاربران
• تصمیم در مورد نحوه پیاده‌سازی سرور
• ارزیابی نیاز‌های وب‌سایت یا اپلیکیشن
• گرفتن مشاوره از یک فرد متخصص
• مطالعه مشخصات سخت‌افزاری سرور
• مقایسه سرورها و پلن‌ها
• امکان نصب DBMS و RDBMSسیستم مدیریت پایگاه‌داده رابطه‌ای یا RDBMS (مخفف Relational Database Management System) نوعی سیستم مدیریت پایگاه‌داده است که به طور خاص برای مدیریت پایگاه‌های داده رابطه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• مطالعه تواقنامه سطح خدمات
• اطمینان از ارائه پلن بازیابی فاجعه

چگونه امنیت سرور پایگاه‌داده خود را افزایش دهیم؟

امروزه مسئله امنیت سرور پایگاه‌داده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا مواردی مانند نقض و یا نشت داده‌ها می‌توانند باعث از دست رفتن اعتماد مشتریان و کاربران و در نهایت ضررهای مالی بسیاری برای دارندگان وب‌سایت شوند. راه‌های مختلفی برای افزایش امنیت سرورهای دیتابیس وجود دارد که از بین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از گذرواژه‌های قوی و قابلیت‌ احراز هویت دو عاملیروشی برای احراز هویت می‌باشد که در آن کاربران برای ورود به حساب خود نیاز به پر کردن دو فرم تایید مجزا دارند. و چند عاملیروشی برای احراز هویت می‌باشد که در آن افراد برای دسترسی به حساب کاربری خود نیاز به پر کردن چند فرم تائید مجزا دارند.
• نصب پچ‌های امنیتی ارائه‌شده توسط شرکت سازنده دیتابیس
• کنترل دسترسی‌ها و به‌روزرسانی منظم مجوزهای دسترسی کاربران
• به‌روزسانی منظم سیستم‌ مدیریت پایگاه‌‌داده
• استفاده از سازوکارهای IPSسیستم جلوگیری از نفوذ یا IPS (مخفف Intrusion Prevention System) نوعی سیستم امنیتی است که با هدف شناسایی و مقابله با حملات سایبری طراحی شده است. و IDSسیستم شناسایی نفوذ یا IDS (مخفف Intrusion Detection System) نوعی قابلیت امنیتی است که تمام ترافیک شبکه را با هدف شناسایی حملات سایبری مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌دهد. به این نکته توجه داشته باشید که IDS توانایی مقابله با حملات سایبری را ندارد.
• استفاده از WAF، VPN، RBAC‌RBAC‌ (مخفف Role-Based Access Control) سازوکاری است که با استفاده از آن می‌‌توان برای دسترسی کاربران به سیستم محدودیت‌هایی را اعمال کرد. و فایروال
• دقت در هنگام پیکربندی سرور
• مانیتورینگ منظم سرور پایگاه‌داده
• استفاده از پلن بازیابی فاجعه

روش‌های افزایش سرعت سرور پایگاه‌داده

افزایش سرعت ردوبدل شدن داده‌ها میان کلاینت‌ها و سرورها، یکی از عوامل مهم در بهبود رتبه‌ وب‌سایت‌ها در صفحات نتایج موتورهای جستجویی مانند گوگل است که این مسئله می‌تواند به صورت مستقیم بر میزان درآمد وب‌سایت‌‌ها و تجربه کاربری بازدیدکنندگان آن‌ها تأثیر مثبتی بگذارد. در ادامه با برخی از رایج‌ترین روش‌های افزایش سرعت سرور پایگاه‌داده آشنا می‌شوید:

• استفاده از پایگاه‌های داده مدرن و پرسرعت مانند MongoDB
• استفاده از سیستم‌های کشینگ مانند ممکشد و ردیس
• افزایش ظرفیت فضای‌ ذخیره‌سازی، پهنای‌باند، RAM و CPUواحد پردازش مرکزی یا CPU، قطعه کامپیوتری است که وظیفه اجرای دستورالعمل‌های برنامه‌ها، اپلیکیشن‌ها و نرم‌افزارها را بر عهده دارد.
• آرشیو و یا حذف داده‌های قدیمی و بدون استفاده
• استفاده از سرور پایگاه‌داده توزیعی
• بکارگیری تکنیک‌های بهینه‌سازی کوئری و اندیس‌
• مانیتورینگ منظم عملکرد سرور
• دیفرگ کردن و فشرده‌سازی داده‌ها
• استفاده از تکنیک In-Memoryنوعی روش کشینگ است که در آن داده‌ها و فایل‌ها به صورت مستقیم در حافظه RAM ذخیره می‌شوند که این عمل باعث افزایش سرعت انتقال محتوای اینترنتی می‌شود.
• تعیین TTLبه مدت زمانی گفته می‌شود که یک فایل می‌تواند در حافظه کش باقی بماند. پس از آن یا حذف شده و یا فایلی جدید جایگزین آن می‌شود. منطقی
• استفاده از SSD یا NVMe

سؤالات متداول

منابع: Phoenixnap ،Serverwatch و Spaceotechnologies