Những hiểu biết cơ bản về cơ sở dữ liệu cho người mới bắt đầu

1. Giới thiệu cơ bản về cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một hệ thống tổ chức có cấu trúc, bao gồm tập hợp các dữ liệu được tổ chức và lưu trữ để cung cấp khả năng truy cập, cập nhật và xử lý dữ liệu một cách có tổ chức và hiệu quả. CSDL đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý thông tin, cung cấp một nền tảng cơ bản cho các ứng dụng và người dùng để truy xuất thông tin theo nhu cầu cụ thể. Mục tiêu chính của CSDL là cung cấp một phương tiện để tổ chức dữ liệu sao cho chúng có thể được dễ dàng truy xuất và xử lý. Điều này thường được thực hiện thông qua việc sử dụng các cấu trúc dữ liệu như bảng, mối quan hệ, và các quy tắc để đảm bảo tính toàn vẹn, an toàn và hiệu suất trong việc quản lý dữ liệu.

CSDL có khả năng lưu trữ và quản lý các loại dữ liệu khác nhau, từ dữ liệu văn bản đến dữ liệu đa phương tiện phức tạp. Nó cung cấp các phương pháp để thực hiện truy vấn, cập nhật và xử lý dữ liệu, cũng như bảo đảm tính nhất quán và đồng nhất của thông tin trong quá trình sử dụng. Một điểm đặc biệt của CSDL là khả năng chia sẻ dữ liệu, cho phép nhiều người dùng và ứng dụng truy cập vào dữ liệu cùng một lúc, với các cơ chế kiểm soát truy cập để đảm bảo bảo mật và tính nhất quán của dữ liệu. 

2. Ý nghĩa và vai trò của cơ sở dữ liệu trong công nghệ thông tin

Cơ sở dữ liệu đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin với những ảnh hưởng chủ yếu sau:

  • Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu chịu trách nhiệm quan trọng trong việc lưu trữ và quản lý các dạng thông tin đa dạng từ các nguồn khác nhau. Bao gồm thông tin về khách hàng, sản phẩm, và dữ liệu tài chính, cơ sở dữ liệu cung cấp một nền tảng có cấu trúc để tổ chức, bảo quản và tiếp cận thông tin một cách dễ dàng và hiệu quả. Việc này hỗ trợ trong quá trình ra quyết định chiến lược, tối ưu hóa hoạt động và tương tác với khách hàng, đồng thời đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật cho dữ liệu quan trọng của tổ chức.
  • Quản lý thông tin: Bằng cách tổ chức dữ liệu theo cấu trúc đã được xác định trước, cơ sở dữ liệu tạo ra môi trường lưu trữ dữ liệu dễ truy xuất và xử lý. Việc sắp xếp thông tin vào các bảng, mối quan hệ và cấu trúc dữ liệu phù hợp giúp tối ưu hóa quá trình tìm kiếm và truy vấn dữ liệu. Đồng thời, cung cấp giao diện người dùng để tương tác dễ dàng và có tổ chức với thông tin, giúp giảm sự phức tạp và tăng tính trực quan khi làm việc với dữ liệu.
  • Hỗ trợ ứng dụng: Cơ sở dữ liệu đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc hỗ trợ các ứng dụng thông tin như hệ thống quản lý khách hàng (CRM), hệ thống quản lý kho (ERP), ứng dụng web và di động. Các ứng dụng này phụ thuộc mạnh mẽ vào cơ sở dữ liệu để lưu trữ và truy xuất thông tin. Hệ thống CRM dựa vào cơ sở dữ liệu để quản lý thông tin khách hàng, trong khi ERP sử dụng cơ sở dữ liệu để quản lý sản xuất, tài chính và tổng thể hoạt động doanh nghiệp. Cơ sở dữ liệu cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu linh hoạt và đáng tin cậy, giúp ứng dụng web và di động thực hiện tương tác và truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả.
  • Bảo mật và quản lý dữ liệu: Cơ sở dữ liệu đảm bảo tính toàn vẹn và an ninh của thông tin quan trọng thông qua các biện pháp bảo mật như xác thực người dùng, mã hóa dữ liệu và quản lý ủy quyền. Việc sao lưu dữ liệu định kỳ và thiết lập chiến lược phục hồi dữ liệu cũng được thực hiện để đảm bảo khả năng khôi phục dữ liệu sau sự cố. Hệ thống ghi nhật ký hoạt động cũng được áp dụng để theo dõi và phát hiện các hoạt động đáng ngờ trên cơ sở dữ liệu.

Cơ sở dữ liệu không chỉ đơn thuần là nơi lưu trữ dữ liệu mà còn là trung tâm quan trọng hỗ trợ cho việc phát triển ứng dụng, tạo ra các dịch vụ thông tin, và quản lý thông tin quan trọng của các tổ chức và doanh nghiệp.

Cùng Wecan tìm hiểu thêm về

3. Loại hình cơ sở dữ liệu

3.1. Cơ sở dữ liệu quan hệ (Relational Database)

Cơ sở dữ liệu quan hệ (Relational Database – RDBMS) là một hệ thống lưu trữ dữ liệu được tổ chức dưới dạng các bảng có mối quan hệ với nhau thông qua các khóa chính và khóa ngoại. Đây là loại cơ sở dữ liệu phổ biến nhất trong thế giới công nghệ thông tin. Trong RDBMS, dữ liệu được tổ chức thành các bảng, mỗi bảng đại diện cho một thực thể hoặc đối tượng khác nhau. Các hàng trong bảng biểu diễn các mục dữ liệu cụ thể, trong khi các cột đại diện cho các thuộc tính hoặc trường thông tin. Mối quan hệ giữa các bảng được xác định thông qua các khóa chính (primary key) và khóa ngoại (foreign key). Khóa chính là một cột hoặc tập các cột định danh duy nhất mỗi hàng trong bảng, trong khi khóa ngoại là cột hoặc tập cột trong một bảng tham chiếu đến khóa chính trong bảng khác.

MySQL, PostgreSQL, Oracle là những hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ phổ biến, mỗi hệ thống có các tính năng đặc biệt và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, từ các dự án cá nhân đến doanh nghiệp lớn. SQL (Structured Query Language) thường được sử dụng để truy vấn, thêm, sửa đổi và xóa dữ liệu từ các cơ sở dữ liệu quan hệ. SQL cung cấp các câu lệnh như SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE để thực hiện các thao tác trên dữ liệu. Ứng dụng thực tế của cơ sở dữ liệu quan hệ rất đa dạng. Ví dụ, một hệ thống quản lý cửa hàng có thể sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ để lưu trữ thông tin về sản phẩm, đơn đặt hàng từ khách hàng, thông tin khách hàng và quản lý hàng tồn kho. Trong lĩnh vực ngân hàng, cơ sở dữ liệu quan hệ được sử dụng để lưu trữ thông tin về tài khoản ngân hàng, giao dịch và lịch sử tài chính cá nhân. 

3.2. Cơ sở dữ liệu phi quan hệ (Non-relational Database)

Cơ sở dữ liệu phi quan hệ (Non-relational Database hoặc NoSQL) là một hệ thống lưu trữ dữ liệu không theo mô hình quan hệ truyền thống. Đây thường là lựa chọn khi cần lưu trữ dữ liệu có cấu trúc phức tạp, dữ liệu không đồng nhất hoặc cần mở rộng một cách linh hoạt. Khác với cơ sở dữ liệu quan hệ, NoSQL không yêu cầu schema cố định và thường được sử dụng cho các ứng dụng web quy mô lớn hoặc lưu trữ dữ liệu đa dạng như dữ liệu người dùng, dữ liệu từ cảm biến và dữ liệu đa phương tiện. Trong cơ sở dữ liệu phi quan hệ, dữ liệu thường được tổ chức dưới dạng các cặp key-value, cột (column-family), tài liệu (document) hoặc đồ thị (graph), tùy thuộc vào loại cơ sở dữ liệu cụ thể. Điều này cho phép lưu trữ dữ liệu có cấu trúc linh hoạt và có thể mở rộng dễ dàng theo quy mô của ứng dụng.

Ví dụ MongoDB là một cơ sở dữ liệu tài liệu phổ biến trong NoSQL. Nó lưu trữ dữ liệu dưới dạng các tài liệu JSON linh hoạt, không yêu cầu schema cố định, điều này giúp cho việc thay đổi cấu trúc dữ liệu trở nên dễ dàng hơn. Cassandra, một cơ sở dữ liệu cột (column-family), phù hợp cho việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu cột một cách hiệu quả trong các hệ thống với khối lượng dữ liệu lớn. Redis, một cơ sở dữ liệu key-value, thường được sử dụng cho việc lưu trữ dữ liệu cache hoặc quản lý dữ liệu session trong các ứng dụng web có yêu cầu về hiệu suất cao.

Ứng dụng thực tế của cơ sở dữ liệu phi quan hệ rất đa dạng. Chẳng hạn, trong các ứng dụng xã hội hay mạng xã hội, nơi cần lưu trữ thông tin người dùng, quan hệ giữa người dùng, bài đăng, hình ảnh và video, cơ sở dữ liệu phi quan hệ như MongoDB rất hữu ích. Trong lĩnh vực IoT (Internet of Things), nơi có khối lượng lớn dữ liệu từ cảm biến cần được lưu trữ và xử lý nhanh chóng, Cassandra thường được sử dụng. Mỗi loại cơ sở dữ liệu phi quan hệ đều có ưu điểm và ứng dụng cụ thể trong các tình huống khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ứng dụng hiện đại.

3.3. Các dạng cơ sở dữ liệu khác (Graph Database, Document Store, etc.)

Ngoài hai loại cơ sở dữ liệu chính trên, còn tồn tại nhiều dạng cơ sở dữ liệu khác được thiết kế để giải quyết các nhu cầu lưu trữ và truy xuất dữ liệu cụ thể:

  • Graph Database: Được sử dụng để lưu trữ dữ liệu có mối quan hệ phức tạp, đặc biệt là trong các hệ thống mạng xã hội, mạng lưới, hoặc các dạng dữ liệu có cấu trúc dạng đồ thị. Neo4j là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu đồ thị phổ biến với khả năng xử lý các mối quan hệ phức tạp giữa các đối tượng.
  • Document Store: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng các tài liệu có cấu trúc linh hoạt như JSON hoặc XML. Thích hợp cho các ứng dụng cần lưu trữ dữ liệu không cố định, linh hoạt. Một ví dụ thực tế của Document Store là Couchbase, được sử dụng rộng rãi trong việc lưu trữ dữ liệu đa dạng như thông tin người dùng, cấu trúc hỗ trợ cho dữ liệu không đồng nhất và dễ dàng mở rộng.

Ứng dụng thực tế của các loại cơ sở dữ liệu này phụ thuộc vào đặc tính của dữ liệu và yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Ví dụ trong lĩnh vực khoa học phân tích mạng lưới, Graph Database được sử dụng để phân tích quan hệ giữa các yếu tố phức tạp. Trong các ứng dụng giao diện người dùng, Document Store được áp dụng để lưu trữ thông tin người dùng linh hoạt và có cấu trúc không đồng nhất. Sự chọn lựa giữa các loại cơ sở dữ liệu này thường dựa trên tính chất và nhu cầu cụ thể của dữ liệu và ứng dụng.

4. Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu SQL (Structured Query Language)

Giới thiệu về Structured Query Language (SQL)

Structured Query Language (SQL) là một ngôn ngữ lập trình dùng để quản lý và tương tác với cơ sở dữ liệu quan hệ. Được sử dụng để thực hiện các thao tác như truy vấn, cập nhật, xóa và thêm dữ liệu vào cơ sở dữ liệu quan hệ. SQL cho phép người dùng thực hiện các câu lệnh để truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu để lấy thông tin cần thiết, cũng như thực hiện các thao tác cập nhật, xóa hoặc thêm dữ liệu mới vào trong cơ sở dữ liệu.

Ngôn ngữ này có cú pháp cụ thể, bao gồm các câu lệnh như SELECT (để truy vấn dữ liệu), INSERT (để thêm dữ liệu mới), UPDATE (để cập nhật dữ liệu), DELETE (để xóa dữ liệu) và các câu lệnh điều khiển cơ sở dữ liệu khác như CREATE, ALTER, DROP để quản lý cấu trúc của cơ sở dữ liệu. SQL không chỉ được sử dụng trong các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phổ biến như MySQL, PostgreSQL, SQL Server, Oracle mà còn là ngôn ngữ tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin và quản lý cơ sở dữ liệu.

Các lệnh truy vấn SQL cơ bản

SQL là ngôn ngữ chuẩn được sử dụng để truy vấn và quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ. Các lệnh cơ bản trong SQL bao gồm:

  • CREATE: Dùng để tạo ra cơ sở dữ liệu mới, bảng mới, hoặc các đối tượng khác trong cơ sở dữ liệu.
  • ALTER: Cho phép thay đổi cấu trúc của các đối tượng trong cơ sở dữ liệu như thêm cột, xóa cột, thay đổi kiểu dữ liệu, v.v.
  • DROP: Xóa các đối tượng trong cơ sở dữ liệu như bảng, index, hoặc chính cơ sở dữ liệu.
  • SELECT: Sử dụng để truy xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu.
  • INSERT: Thêm dữ liệu mới vào trong cơ sở dữ liệu.
  • UPDATE: Cập nhật dữ liệu đã tồn tại trong cơ sở dữ liệu.
  • DELETE: Xóa dữ liệu từ cơ sở dữ liệu.

Các lệnh truy vấn: SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE

  • SELECT: Lệnh này được sử dụng để truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu. Cú pháp cơ bản là SELECT * FROM table_name để lấy tất cả dữ liệu từ bảng.
  • INSERT: Lệnh này được dùng để thêm dữ liệu mới vào trong cơ sở dữ liệu. Ví dụ: INSERT INTO table_name (column1, column2, …) VALUES (value1, value2, …).
  • UPDATE: Dùng để cập nhật dữ liệu đã tồn tại trong cơ sở dữ liệu. Ví dụ: UPDATE table_name SET column1 = value1 WHERE condition.
  • DELETE: Xóa dữ liệu từ cơ sở dữ liệu. Cú pháp cơ bản là DELETE FROM table_name WHERE condition.

Các yêu cầu truy vấn nâng cao: JOINs, Functions, Stored Procedures

  • JOINs: Được sử dụng để kết hợp dữ liệu từ nhiều bảng trong cùng một truy vấn. Các loại JOIN bao gồm INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN, và FULL JOIN.
  • Functions: SQL cung cấp nhiều hàm tích hợp để thực hiện các thao tác trên dữ liệu như hàm toán học, hàm chuỗi, hàm ngày tháng, v.v.
  • Stored Procedures: Là một khối mã SQL được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, có thể được gọi và thực thi từ các ứng dụng. Chúng giúp tối ưu hóa và tái sử dụng mã SQL.

Những lệnh và khả năng nâng cao trong SQL cung cấp sự linh hoạt và mạnh mẽ trong việc truy vấn, cập nhật và quản lý dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ.

5. Quản lý cơ sở dữ liệu

5.1. Backup và Restore dữ liệu

Backup và Restore dữ liệu là quá trình quan trọng để đảm bảo an toàn và khả năng khôi phục dữ liệu trong trường hợp có sự cố xảy ra.

Backup: Quá trình sao lưu dữ liệu là một phần quan trọng của quản lý cơ sở dữ liệu, đảm bảo rằng phiên bản mới nhất của dữ liệu được lưu trữ an toàn và có thể khôi phục khi cần thiết. Điều này thường được thực hiện thông qua việc áp dụng các công cụ sao lưu tích hợp hoặc giải pháp bên ngoài, với lịch trình sao lưu định kỳ như hàng ngày hoặc hàng tuần. Dữ liệu sao lưu thường được lưu trữ ở nhiều nơi khác nhau để đảm bảo tính an toàn, và việc kiểm tra định kỳ cũng như quy trình phục hồi dữ liệu được thực hiện để đảm bảo sẵn sàng của dữ liệu trong trường hợp xảy ra sự cố. Sự đa dạng hóa nơi lưu trữ và việc thường xuyên kiểm tra sao lưu đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu và khả năng phục hồi khi cần thiết.

Restore: Quá trình khôi phục dữ liệu (Restore) là quá trình quan trọng trong việc trả lại dữ liệu từ các bản sao lưu khi cần thiết do sự cố hoặc mất mát dữ liệu. Đây đảm bảo khả năng tái tạo dữ liệu gốc từ các bản sao lưu đã được tạo ra. Việc kiểm tra định kỳ và thực hiện thử nghiệm khôi phục dữ liệu là quan trọng để đảm bảo quá trình này hoạt động đáng tin cậy, và có thể tái tạo lại dữ liệu đúng như mong đợi trong trường hợp cần thiết. Quản trị viên hệ thống và nhóm quản lý cơ sở dữ liệu cần thiết lập và duy trì một quy trình Restore tin cậy, thường xuyên kiểm tra và thực hiện các bài kiểm tra khôi phục dữ liệu để đảm bảo tính sẵn sàng và khả năng khôi phục dữ liệu an toàn trong các tình huống cần thiết.

5.2. Bảo mật cơ sở dữ liệu

Bảo mật cơ sở dữ liệu là một yếu tố quan trọng đối với việc bảo vệ thông tin quan trọng và ngăn chặn truy cập trái phép. Các biện pháp bảo mật cơ sở dữ liệu bao gồm:

  • Quản lý quyền truy cập: Xác định và quản lý quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu dựa trên vai trò và mức độ truy cập của người dùng. Các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) thường cung cấp cơ chế kiểm soát quyền truy cập linh hoạt, cho phép xác định người dùng, nhóm người dùng hoặc vai trò cụ thể để kiểm soát quyền truy cập đến dữ liệu.
  • Mã hóa dữ liệu: Sử dụng mã hóa để bảo vệ thông tin quan trọng khi dữ liệu được lưu trữ hoặc truyền đi. Bằng cách chuyển đổi dữ liệu thành một định dạng không đọc được nếu không có khóa giải mã, mã hóa bảo vệ thông tin khỏi việc truy cập trái phép, ngay cả khi dữ liệu bị lộ.
  • Kiểm tra an ninh: Thực hiện kiểm tra an ninh định kỳ, audit logs để phát hiện và ngăn chặn các hoạt động đe dọa. Các hệ thống ghi log chi tiết các hoạt động truy cập dữ liệu, quản lý cơ sở dữ liệu thực hiện kiểm tra định kỳ để theo dõi các sự kiện đáng ngờ, cố gắng truy cập không hợp lệ hoặc thay đổi dữ liệu không được phép.

5.3. Quản lý và tối ưu hóa hiệu suất

  • Quản lý hiệu suất: Đảm bảo cơ sở dữ liệu hoạt động ổn định và hiệu quả. Điều này bao gồm việc giám sát và đánh giá hiệu suất, tinh chỉnh cấu trúc cơ sở dữ liệu, và xử lý các vấn đề liên quan đến tải.
  • Tối ưu hóa truy vấn: Sử dụng index, tối ưu hóa câu truy vấn, và thực hiện các biện pháp tối ưu hóa khác để cải thiện hiệu suất của cơ sở dữ liệu.
  • Nâng cấp và mở rộng: Đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của hệ thống bằng cách mở rộng cơ sở dữ liệu theo hướng dung lượng, tăng cường hiệu suất hoặc triển khai các giải pháp dự phòng.

Quản lý cơ sở dữ liệu không chỉ bao gồm việc duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu mà còn đảm bảo tính bảo mật và hiệu suất cao trong quá trình sử dụng và phát triển.

6. Một số ứng dụng cơ sở dữ liệu trong thực tế

Sử dụng cơ sở dữ liệu trong các lĩnh vực khác nhau

  • Doanh nghiệp: Cơ sở dữ liệu được sử dụng trong hệ thống quản lý khách hàng (CRM), quản lý hệ thống ERP (Enterprise Resource Planning) để tổ chức và quản lý thông tin về sản phẩm, khách hàng, đơn đặt hàng và tài chính.
  • Y tế: Trong lĩnh vực y tế, cơ sở dữ liệu được sử dụng để lưu trữ hồ sơ bệnh nhân, kết quả xét nghiệm, thông tin về thuốc, và dữ liệu y tế khác. Các hệ thống quản lý y tế (EMR – Electronic Medical Records) dựa vào cơ sở dữ liệu để cung cấp thông tin chính xác và dễ dàng truy cập.
  • Giáo dục: Trong giáo dục, cơ sở dữ liệu được sử dụng để quản lý thông tin về học sinh, kết quả học tập, lịch trình giảng dạy, và các thông tin liên quan đến việc quản lý trường học hoặc các hệ thống đào tạo trực tuyến.
  • Ngân hàng và Tài chính: Cơ sở dữ liệu chơi vai trò quan trọng trong việc quản lý thông tin về khách hàng, giao dịch tài chính, dữ liệu về tài sản, và các thông tin liên quan đến rủi ro và phân tích tài chính.

Một số hệ thống cơ sở dữ liệu nổi tiếng

  • Oracle Database: Một trong những hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ hàng đầu được sử dụng rộng rãi trong doanh nghiệp và tổ chức lớn.
  • MySQL: Hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ mã nguồn mở phổ biến được sử dụng cho các ứng dụng web và doanh nghiệp quy mô nhỏ đến trung bình.
  • MongoDB: Đây là một trong những hệ thống cơ sở dữ liệu phi quan hệ hàng đầu, được sử dụng để lưu trữ dữ liệu linh hoạt, không cố định và đa dạng trong các ứng dụng web quy mô lớn.
  • Microsoft SQL Server: Hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ của Microsoft được sử dụng rộng rãi trong các môi trường doanh nghiệp và hệ thống thông tin.

Các hệ thống cơ sở dữ liệu này đều đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý thông tin, cung cấp dữ liệu cho các ứng dụng và đảm bảo tính toàn vẹn, bảo mật cho dữ liệu của tổ chức và người dùng.

Bạn muốn được tư vấn miễn phí triển khai hệ thống tuyển dụng trực tuyến hiệu quả và chuyên nghiệp thì hãy liên hệ Wecan 098.44.66.909.

7. Thông tin liên hệ

Bạn muốn tư vấn chi tiết về dịch vụ SSL tại Wecan Group. Bạn muốn tìm hiểu thêm về các dự án website? Bạn muốn tham khảo thêm những kinh nghiệm đút kết qua các dự án website Wecan đã triển khai? Hãy liên hệ Wecan để được các chuyên gia thiết kế và phát triển web của Wecan chia sẻ chi tiết hơn về

Wecan Group rất tự hào là công ty thiết kế website chuyên nghiệp trên nhiều lĩnh vực du lịch và vui chơi giải trí, tài chính chứng khoán, bệnh viên, thương mại điện tử,…

Liên lạc với Wecan qua các kênh:
Hotline098.44.66.909

Gmail: info@wecan-group.com
Facebook: Wecan.design

Wecan luôn sẵn sàng tư vấn mọi thắc mắc, nhu cầu của bạn!

Wecan’s Research Team