Wat is een relationele database en waarom heb je er een nodig?

Databases zijn de stille werkpaarden die vrijwel elke moderne organisatie aandrijven. Van kleine bedrijven tot wereldwijde ondernemingen, databases zijn zo alomtegenwoordig dat we ze vaak als vanzelfsprekend beschouwen.

Maar begrijpen hoe deze cruciale systemen werken en waarom ze zo belangrijk zijn, is de sleutel tot het benutten van hun volledige potentieel. Dit artikel is bedoeld om een van de meest voorkomende typen databases te demystificeren: de relationele database. We verkennen de basisprincipes, de voordelen en waarom het nog steeds een basis is voor gegevensbeheer voor bedrijven over de hele wereld.

Een relationele database is een type database die gegevens organiseert in tabellen, die zijn gestructureerd met rijen en kolommen. Elke tabel, ook wel relatie genoemd, vertegenwoordigt een specifiek persoon of idee. Rijen in een tabel staan voor individuele records en kolommen voor de details van die records.

Relationele databases bieden een gestructureerde en efficiënte manier om grote hoeveelheden gegevens op te slaan, op te vragen en te beheren. Ze zorgen voor gegevensintegriteit en -consistentie door relaties tussen tabellen en het gebruik van primaire en vreemde sleutels. Daarnaast maakt het gebruik van Structured Query Language (SQL) krachtige querymogelijkheden mogelijk, waardoor het eenvoudiger wordt om complexe gegevensbewerkingen en analyses uit te voeren. Dit betekent dat bedrijven gegevens met vertrouwen kunnen opslaan, ze snel kunnen ophalen en slimmere zakelijke beslissingen kunnen nemen.

Als je tijd en geld verliest met het doorzoeken van eindeloze gegevens, ben je misschien een uitstekende kandidaat voor een relationele database. Deze gids beschrijft de voordelen van relationele databases en hoe ze je bedrijf helpen concurrerend te blijven.

Als je de kracht van een relationeel gegevensmodel wilt zien, kijk dan niet verder dan de machtige spreadsheet. Als je graag spreadsheets gebruikt om rijen gegevens te sorteren, heb je al een idee waarom relationele databasemodellen zo effectief zijn.

Op dezelfde manier werken relationele databases door verschillende vormen van gegevens te verdelen in intuïtieve tabellen om informatie te structureren. Ze bieden een standaard manier om gegevens te representeren en op te vragen die door elke toepassing kan worden gebruikt. Structured Query Language (SQL) is de meest gebruikte taal voor database queries.

In het relationele databasemodel blijven gegevensstructuren (zoals gegevenstabellen, indexen en views) ook gescheiden van fysieke opslagstructuren.

Hoewel een relationele database qua organisatie lijkt op een spreadsheet, is deze veel complexer. Met deze structuren kunnen bedrijven waardevol inzicht krijgen in hun bedrijfsprestaties en de relatie tussen grote hoeveelheden gegevens.

Relationele databases organiseren gegevens vaak in een tabel (soms een "relatie" genoemd). Elke tabel vertegenwoordigt een specifieke entiteit in het bedrijf, zoals klanten of specifieke bestellingen.
Een bedrijf dat in huidverzorging werkt, kan bijvoorbeeld verschillende tabellen hebben voor verschillende klanten en hun bestellingen. Deze tabellen kunnen zich richten op het aantal bestellingen of klanten die een specifiek product kopen en bestaan uit rijen en kolommen (ook bekend als respectievelijk records en attributen). Elke rij heeft een uniek record, terwijl elke kolom een specifiek attribuut heeft.

Om de bovenstaande metafoor voort te zetten: een huidverzorgingsbedrijf heeft een tabel die gewijd is aan meerdere klanten. Die tabel zou dan kolommen kunnen hebben die de aankoopactiviteit van producten voor acne, eczeem en droge huid aangeven. Elke rij kan een uniek record bevatten, zoals het aanvragen van een terugbetaling.

De grootste aantrekkingskracht van geavanceerde databasesystemen is het gemak waarmee informatie in korte tijd kan worden opgehaald. SQL is momenteel de standaardtaal voor interactie met een relationele database.

Deze taal staat bekend als Structured Query Language en stelt databasebeheerders in staat om bewerkingen uit te voeren zoals het bijwerken, beheren en bevragen van gegevens. SQL is gestandaardiseerd door zowel ANSI als ISO, waardoor je altijd compatibiliteit hebt met verschillende relationele databasebeheersystemen.

Ruwe gegevens zijn ongelooflijk moeilijk te doorzoeken (en bovendien behoorlijk tijdrovend). Primaire en vreemde sleutels bieden identificatie die ervoor zorgt dat gegevens niet met elkaar verward raken. Ze kunnen ook gegevensredundantie verminderen (of te veel kopieën van dezelfde gegevens).

Een primaire sleutel is een unieke identificatie voor elke record in een tabel, die ervoor zorgt dat geen twee rijen dezelfde primaire sleutelwaarde kunnen hebben. Het onderscheidt elke rij in een tabel op een unieke manier.

Een foreign key is een veld (of groep velden) in een tabel dat een rij in een andere tabel identificeert. Dit maakt het mogelijk om de twee tabellen te koppelen. Deze relatie houdt de primary key van de tabel waarnaar verwezen wordt hetzelfde; de waarde in het foreign key veld moet overeenkomen met een waarde in de primary key van de tabel waarnaar verwezen wordt.

Een sleutelbegrip in relationele databases is de transactie. In databasetermen is een transactie een opeenvolging van een of meer bewerkingen die als werkeenheid worden uitgevoerd. Zie het als een set instructies die samen moeten worden ingevuld om de database accuraat en consistent te houden

.Wat is een Database Transactie?

Stel je voor dat je geld overboekt van je spaarrekening naar je betaalrekening. Dit proces bestaat uit twee stappen:

1. Geld aftrekken van je spaarrekening
2. Datzelfde bedrag toevoegen aan je betaalrekening

In een relationele database zouden deze twee stappen als een enkele transactie worden uitgevoerd. Dit zorgt ervoor dat ofwel beide stappen succesvol worden voltooid, ofwel geen van beide. Je zou niet willen dat het geld je spaarrekening verlaat zonder dat het op je betaalrekening verschijnt, of andersom

! Waarom zijn transacties belangrijk?

Transacties zijn cruciaal voor het behoud van de integriteit en nauwkeurigheid van je gegevens. Ze zorgen ervoor dat je database in een consistente staat blijft, zelfs als er meerdere bewerkingen tegelijk worden uitgevoerd of als er iets misgaat tijdens het proces.

Hier volgen enkele belangrijke implicaties van transacties in relationele databases:

1. Gegevensintegriteit: transacties helpen de nauwkeurigheid en consistentie van je gegevens te behouden. Als een deel van een transactie mislukt, wordt de hele transactie teruggedraaid, waardoor gedeeltelijke updates worden voorkomen die kunnen leiden tot inconsistenties in de gegevens.
2. Concurrency Control: transacties zorgen ervoor dat meerdere gebruikers tegelijkertijd met dezelfde gegevens kunnen werken zonder elkaar te storen. Dit is vooral belangrijk in systemen waar veel gebruikers tegelijkertijd gegevens moeten openen en wijzigen.
3. Foutherstel: als er midden in een transactie een systeemfout optreedt, kan de database herstellen naar de vorige consistente staat. Dit voorkomt gegevensverlies en garandeert de betrouwbaarheid van je database.
4. Vereenvoudigt complexe operaties: met transacties kun je meerdere operaties groeperen, complexe processen vereenvoudigen en ervoor zorgen dat ze als eenheid correct worden uitgevoerd.

Door transacties te gebruiken, bieden relationele databases een robuuste en betrouwbare manier om je gegevens te beheren, zodat ze accuraat en consistent blijven, zelfs in complexe omgevingen met veel verkeer.

Terwijl een relationele database informatie opslaat in tabellen, kolommen en rijen, is een niet-rationele database (ook wel NoSQL-database genoemd) minder gestructureerd. Dit betekent echter niet noodzakelijkerwijs dat het een slechtere (of betere) optie is voor jouw bedrijf.

Laten we bij het begin beginnen. Relationele databases zijn sterk gestructureerd en hebben een hoge mate van gegevensintegriteit. Deze databases zorgen er heel goed voor dat gegevens niet worden gedupliceerd, verloren gaan of verkeerd worden gebruikt. Ze bieden bedrijven een hoog beveiligingsniveau en zeer snelle reactietijden. Relationele databases gebruiken ook een vast schema. Voor elke toepassing die een grote hoeveelheid complexe queries of transacties vereist, zijn ze het meest geschikt.

Een niet-relationele database kan ook een grote hoeveelheid gegevens leveren, maar met minder organisatie. Deze aanpak houdt ze flexibel en schaalbaar voor bedrijven die te snel groeien voor beperkingen. Niet-relationele databases slaan gegevens op in verschillende formaten, zoals key-value paren, documenten, breed-kolom winkels of grafieken, afhankelijk van het specifieke type NoSQL database.

Door deze flexibiliteit kunnen ze efficiënt omgaan met ongestructureerde of semigestructureerde gegevens. In tegenstelling tot relationele databases kunnen NoSQL-databases eenvoudig horizontaal schalen door meer servers toe te voegen om de toenemende belasting te beheren, waardoor ze ideaal zijn voor grootschalige gegevenstoepassingen. Ze laten je ook je gegevensmodel ontwerpen op een manier die verandert als je het verandert. Dit is vooral handig voor snelle ontwikkeling en veranderende gegevensbehoeften.

Een niet-relationele database is het meest geschikt voor bedrijven die te maken hebben met grote volumes van verschillende soorten gegevens, zoals sociale mediaplatforms, e-commercesites of contentmanagementsystemen.

Een e-commercebedrijf dat bijvoorbeeld klantprofielen, productcatalogi, door gebruikers gegenereerde inhoud en transactionele gegevens moet opslaan, kan veel voordeel halen uit een NoSQL-database.

Dankzij het dynamische schema en de horizontale schaalbaarheid kan het bedrijf een groot volume aan lees- en schrijfbewerkingen efficiënt verwerken, een breed scala aan gegevensformaten ondersteunen en zich snel aanpassen aan veranderende bedrijfsbehoeften zonder noemenswaardige downtime of herstructurering.

Een relationele database lijkt veel op een vectormodel omdat ze allebei relaties zoeken tussen grote hoeveelheden gegevens. Ze verschillen vooral in de manier waarop ze gegevenspunten organiseren en in het type gegevens.

Vectordatabases werken met zowel gestructureerde gegevens als ongestructureerde gegevens (hoewel meestal ongestructureerd). Met behulp van vectorembeddingen kan elke gebruiker snel gegevens opvragen. Meer nog, ze zijn in staat om inzichtelijke verbanden te vinden tussen gegevenspunten.

Terwijl een relationeel databasemodel nog steeds een spreadsheet-achtige structuur gebruikt, zetten vectordatabases gegevens om in numerieke weergaven. Als gevolg hiervan zijn vectordatabases ook nuttig voor het trainen van programma's voor kunstmatige intelligentie en machinaal leren. Deze gegevenspunten helpen bij het maken van digitale tools die subtieler zijn in hoe ze menselijk gedrag begrijpen.

Databases zijn veelzijdige hulpmiddelen die op talloze manieren kunnen worden toegepast om verschillende uitdagingen op het gebied van gegevensbeheer op te lossen. Als je deze toepassingspatronen begrijpt, kun je databases beter inzetten voor jouw specifieke behoeften. Hier zijn enkele veelvoorkomende patronen:

1. Transactionele systemen (OLTP): Online Transaction Processing (OLTP) systemen zijn ontworpen om transactie-georiënteerde applicaties te beheren. Deze worden meestal gebruikt bij dagelijkse werkzaamheden waarbij een snelle verwerking van talloze kleine transacties van cruciaal belang is. Voorbeelden hiervan zijn banksystemen, e-commerceplatforms en reserveringssystemen.
2. Analytische systemen (OLAP): Online Analytische Verwerking (OLAP) systemen zijn geoptimaliseerd voor complexe zoekopdrachten en gegevensanalyse. Ze worden vaak gebruikt in business intelligence-toepassingen om grote hoeveelheden historische gegevens te analyseren op inzichten en trends. Datawarehouses vallen meestal in deze categorie.
3. Content Management Systemen: Databases zijn fundamenteel voor content management systemen (CMS), waarin artikelen, mediabestanden, gebruikersgegevens en metadata worden opgeslagen. Dit patroon komt veel voor bij publicatieplatforms, wiki's en documentbeheersystemen.
4. Zoekmachines: Hoewel het niet altijd traditionele relationele databases zijn, worden zoekmachines aangedreven door gespecialiseerde databasesystemen. Ze zijn ontworpen om grote hoeveelheden gegevens te verwerken en snelle, relevante zoekresultaten te bieden.
5. Caching-systemen: Sommige databases worden gebruikt als snelle cache om veelgebruikte gegevens op te slaan. Dit patroon verbetert de prestaties van applicaties door de belasting op primaire gegevensopslag te verminderen.
6. Tijdreeksgegevens: databases die geoptimaliseerd zijn voor tijdreeksgegevens worden gebruikt in toepassingen die te maken hebben met grote hoeveelheden tijdgestampte informatie, zoals IoT-sensoren, financiële handelssystemen en monitoringtools.
7. Grafiekdatabases: Deze gespecialiseerde databases worden gebruikt om onderling verbonden gegevens op te slaan en te bevragen. Ze zijn vooral nuttig voor sociale netwerken, aanbevelingsmachines en fraudedetectiesystemen.

Inzicht in deze patronen kan je helpen bij het kiezen van de juiste databaseoplossing voor jouw specifieke behoeften. Veel moderne databasemanagementsystemen, zoals InterSystems IRIS, zijn ontworpen om meerdere patronen te ondersteunen, zodat gegevens flexibel en efficiënt kunnen worden beheerd in verschillende gebruikssituaties.

Relationele databases zijn een ongelooflijke aanwinst voor bedrijven omdat ze gegevens zo effectief opslaan en organiseren. Bedrijven kunnen een dieper inzicht krijgen in hun klanten, waardoor ze in de toekomst slimmere beslissingen kunnen nemen. Hieronder staan slechts enkele voordelen van een relationeel databasebeheersysteem.

Relationele databases zijn handig om ervoor te zorgen dat gegevens altijd accuraat en consistent zijn in de hele database. Wanneer slechts één verloren gegeven een rimpeleffect in het hele bedrijf kan veroorzaken, besparen deze databases tijd en geld. Deze gegevensintegriteit blijft constant door beperkingen en regels.

Het heeft ook wat bekend staat als "referentiële integriteit". Deze term verwijst naar hoe de database logische relaties onderhoudt tussen elke tabel. Foreign keys kunnen correct verwijzen naar primaire sleutels, waardoor gebruikers nauwkeurige conclusies kunnen trekken tussen gegevensreeksen.

Een ander voordeel van een relationeel databasesysteem is hoe complex en flexibel je queries zijn. Dankzij SQL kun je complexe query's uitvoeren om meerdere tabellen samen te voegen, gegevens samen te voegen en resultaten te filteren. Gebruikers kunnen ook direct query's maken. Ze kunnen specifieke gegevens opvragen wanneer dat nodig is, waardoor ze tijd besparen die aan andere bedrijfsactiviteiten kan worden besteed.

Er zijn veel hulpmiddelen om je te helpen in databases te gaan en gegevens te analyseren. Deze omvatten open-source business intelligence platforms, tools voor gegevensvisualisatie en ETL-oplossingen (Extract, Transform, Load) die gegevens op verschillende manieren kunnen manipuleren. Populaire open-source opties zijn Apache Superset voor business intelligence, Grafana voor datavisualisatie en Apache NiFi voor ETL-processen. Deze tools stellen gebruikers in staat om eenvoudiger met databases om te gaan en ruwe gegevens om te zetten in bruikbare inzichten en visueel aantrekkelijke rapporten, zonder dat ze geavanceerde SQL-kennis nodig hebben.

Wanneer een bedrijf snel uitbreidt, is het tijdrovend en vervelend om nieuwe oplossingen voor gegevensopslag te vinden. Relationele databases kunnen zeer grote gegevensvolumes aan, evenals talrijke gelijktijdige gebruikers.

De snelle prestaties maken ook complexe taken zoals indexering, caching en queryoptimalisatie veel efficiënter. Het ophalen van gegevens is niet alleen nauwkeuriger, het duurt ook minder lang.

Uit recent onderzoek is gebleken dat de kosten van datalekken zijn gestegen van $3,86 miljoen naar $4,24 miljoen, een cijfer dat waarschijnlijk niet snel zal dalen. Relationele databasesystemen bieden een hoger beveiligingsniveau dat uw gebruikers - en klanten - gemoedsrust kan geven.

Het relationele model biedt granulaire toegangscontrolesystemen. Hiermee kunnen beheerders gebruikersrollen en -rechten duidelijker definiëren en de toegang tot gevoelige gegevens beperken.

Op dezelfde manier helpen functies voor gegevensversleuteling bij het beschermen van gegevens die zich zowel in rust als in transit bevinden. Of de gegevens nu ongebruikt zijn of worden opgevraagd, u kunt gerust zijn in de wetenschap dat het onwaarschijnlijk is dat ze in verkeerde handen vallen.

Tot slot biedt het relationele model gegevensonafhankelijkheid om het risico op kostbare fouten te verkleinen. Er zijn twee soorten waar uw bedrijf van kan profiteren: logische gegevensonafhankelijkheid en fysieke gegevensonafhankelijkheid.

Logische gegevensonafhankelijkheid zorgt ervoor dat wijzigingen in het logische schema geen invloed hebben op de fysieke gegevensopslag. Aan de andere kant zorgt fysieke data-onafhankelijkheid ervoor dat veranderingen in de fysieke opslag geen invloed hebben op het logische schema. Deze aanpak geeft je meer flexibiliteit bij het opslaan van gegevens, het beheren van je database en het maken van wijzigingen. Als er een fout wordt gemaakt, kun je de schade gemakkelijker beperken.

Hoewel relationele databasemanagementsystemen heel nuttig zijn voor bedrijven met grote hoeveelheden gegevens, zijn ze niet perfect. Voor kleinere bedrijven en start-ups kan de complexiteit en het gebrek aan schaalbaarheid een uitdaging zijn.

Relationele databases hebben een complex schemaontwerp, waardoor zorgvuldige planning nodig is om effectief te kunnen werken. Vergelijk deze aanpak met bijvoorbeeld een data lake - een ongecompliceerde en ongestructureerde verzameling van ruwe gegevens.

Het tijdrovende en praktische karakter van een relationele database kan te veel zijn voor kleinere bedrijfsmodellen. Ervoor zorgen dat genormaliseerde tabellen niet overbodig zijn en de integriteit behouden, kan ook een uitdaging zijn.

Relationele databases zijn niet geoptimaliseerd voor het opslaan en bevragen van ongestructureerde gegevens. Je kunt er dus geen tekstdocumenten, afbeeldingen of multimedia in opslaan.

Als je bedrijf regelmatig grote hoeveelheden verschillende soorten gegevens verwerkt, kan een data lake of vector database aantrekkelijker zijn.

Hoewel het schalen van relationele databases niet onmogelijk is, zijn ze misschien niet geschikt voor een snel evoluerend bedrijf. Relationele databases kunnen verticaal schalen (zoals het toevoegen van meer bronnen aan een enkele machine). Ze ondervinden echter beperkingen bij het horizontaal schalen (zoals het verdelen van gegevens over meerdere machines).

Er zijn tal van relationele databasemanagementsystemen om uit te kiezen, maar sommige zijn beter geschikt voor bepaalde bedrijfsmodellen.

Een heel groot bedrijf geeft misschien de voorkeur aan een dergelijk systeem vanwege de multimodale aanpak, terwijl een kleiner bedrijf misschien flexibiliteit nodig heeft.

• MySQL: dit open-source RDBMS is populair vanwege zijn betrouwbaarheid, prestaties en gebruiksgemak.
• PostgreSQL: hun geavanceerde open-source RDBMS staat bekend om zijn robuuste functies en nauwe naleving van de SQL-standaarden.
• InterSystems IRIS: ons databasebeheersysteem biedt een multimodale benadering om bedrijven op schaal te ondersteunen.

InterSystems IRIS biedt je meer dan alleen relationele databases. Ons multimodel databasemanagementsysteem ondersteunt verschillende datamodellen, zoals relationele, document-, key-value- en grafiekmodellen.

Dit betekent dat het niet alleen de creatie van relationele databases ondersteunt, maar ook mogelijkheden biedt om verschillende soorten data te verwerken binnen één enkel platform.

Met robuuste ondersteuning voor SQL en geavanceerde querymogelijkheden stelt InterSystems IRIS bedrijven in staat om relationele data efficiënt te definiëren en te beheren.

De flexibiliteit van het platform in schemabeheer maakt naadloze aanpassingen mogelijk naarmate de bedrijfsbehoeften evolueren, zodat de databasestructuur in lijn blijft met uw organisatiedoelstellingen.

Een belangrijk voordeel van InterSystems IRIS is de nadruk op prestatieoptimalisatie, vooral met grootschalige gegevens. In tegenstelling tot oplossingen als PostgreSQL, die moeite hebben met groeiende datasets, behoudt InterSystems IRIS hoge prestaties, zelfs bij het verwerken van terabytes aan gegevens. Met functies zoals intelligente datasharing en geoptimaliseerde queryuitvoering zorgt InterSystems IRIS ervoor dat de prestaties van uw database lineair meegroeien met de groei van uw gegevens.

Deze focus op prestaties wordt aangevuld met sterke functies voor hoge beschikbaarheid, waaronder clustering en gegevensreplicatie. Deze functies zorgen ervoor dat er weinig downtime is en dat belangrijke gegevens zonder onderbreking toegankelijk zijn.

InterSystems IRIS biedt ook complete beveiligingsmaatregelen, met rolgebaseerde toegangscontrole en gegevensversleuteling. Deze maatregelen beschermen je belangrijke informatie en helpen je de regels te volgen.