دليل المبتدئين لتخزين البيانات

في هذا الاقتصاد الرقمي، البيانات لها أهمية قصوى. اليوم، تستخدم جميع القطاعات، من المؤسسات الخاصة إلى الهيئات العامة، البيانات الضخمة لاتخاذ قرارات الأعمال الحاسمة.

ومع ذلك، يواجه النظام البيئي للبيانات العديد من التحديات فيما يتعلق بحجم البيانات الكبير وتنوعها وسرعتها. يجب على الشركات استخدام تقنيات معينة لتنظيم هذه البيانات وإدارتها وتحليلها.

أدخل تخزين البيانات! 

يعد تخزين البيانات عنصرًا حاسمًا في النظام البيئي للبيانات في المؤسسة الحديثة. يمكنه تبسيط تدفق بيانات المؤسسة وتعزيز قدراتها على اتخاذ القرار. ويتجلى هذا أيضًا في نمو سوق تخزين البيانات العالمية، والذي من المتوقع أن يصل 51.18 مليار دولار بحلول 2028مقارنة بـ 21.18 مليار دولار في عام 2019.

سوف تستكشف هذه المقالة تخزين البيانات وأنواع بنيتها ومكوناتها الرئيسية وفوائدها وتحدياتها.

ما هو تخزين البيانات؟

تخزين البيانات هو نظام لإدارة البيانات لدعم ذكاء الأعمال (BI) عمليات. إنها عملية جمع البيانات وتنظيفها وتحويلها من مصادر متنوعة وتخزينها في مستودع مركزي. يمكنه التعامل مع كميات هائلة من البيانات وتسهيل الاستعلامات المعقدة.

في أنظمة ذكاء الأعمال، يقوم تخزين البيانات أولاً بتحويل البيانات الأولية المتباينة إلى بيانات نظيفة ومنظمة ومتكاملة، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لاستخراج رؤى قابلة للتنفيذ لتسهيل التحليل وإعداد التقارير واتخاذ القرارات المستنيرة بالبيانات.

علاوة على ذلك، فإن خطوط تخزين البيانات الحديثة مناسبة للتنبؤ بالنمو التحليل التنبئي باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML). يعمل تخزين البيانات السحابية على تضخيم هذه القدرات مما يوفر قابلية أكبر للتوسع وإمكانية الوصول، مما يجعل عملية إدارة البيانات بأكملها أكثر مرونة.

قبل أن نناقش بنيات مستودعات البيانات المختلفة، دعونا نلقي نظرة على المكونات الرئيسية التي تشكل مستودع البيانات.

المكونات الرئيسية لتخزين البيانات

يشتمل تخزين البيانات على عدة مكونات تعمل معًا لإدارة البيانات بكفاءة. تعمل العناصر التالية بمثابة العمود الفقري لمستودع البيانات الوظيفي.

1. مصادر البيانات: توفر مصادر البيانات المعلومات والسياق لمستودع البيانات. ويمكن أن تحتوي على بيانات منظمة، أو غير منظمة، أو شبه منظمة. يمكن أن تشمل هذه قواعد البيانات المنظمة، وملفات السجل، وملفات CSV، وجداول المعاملات، وأدوات الأعمال الخارجية، وبيانات الاستشعار، وما إلى ذلك.
2. إي تي إل (استخراج وتحويل وتحميل) خط انابيب: إنها آلية تكامل البيانات المسؤولة عن استخراج البيانات من مصادر البيانات، وتحويلها إلى تنسيق مناسب، وتحميلها إلى وجهة البيانات مثل مستودع البيانات. يضمن خط الأنابيب بيانات صحيحة وكاملة ومتسقة.
3. البيانات الوصفية: البيانات الوصفية هي بيانات حول البيانات. ويوفر معلومات هيكلية ونظرة شاملة لبيانات المستودع. تعد البيانات الوصفية ضرورية للحوكمة والإدارة الفعالة للبيانات.
4. الدخول الى البيانات: ويشير إلى الأساليب التي تستخدمها فرق البيانات للوصول إلى البيانات الموجودة في مستودع البيانات، على سبيل المثال، استعلامات SQL وأدوات إعداد التقارير وأدوات التحليلات وما إلى ذلك.
5. وجهة البيانات: هذه هي مساحات تخزين فعلية للبيانات، مثل مستودع البيانات أو بحيرة البيانات أو سوق البيانات.

عادةً ما تكون هذه المكونات قياسية عبر أنواع مستودعات البيانات. دعونا نناقش بإيجاز كيف تختلف بنية مستودع البيانات التقليدي عن مستودع البيانات السحابي.

البنية: مستودع البيانات التقليدي مقابل مستودع البيانات السحابي النشط

بنية نموذجية لمستودع البيانات

تركز مستودعات البيانات التقليدية على تخزين البيانات ومعالجتها وتقديمها في طبقات منظمة. يتم نشرها عادةً في بيئة محلية حيث تدير المؤسسة ذات الصلة البنية التحتية للأجهزة مثل الخوادم ومحركات الأقراص والذاكرة.

من ناحية أخرى، تركز المستودعات السحابية النشطة على التحديثات المستمرة للبيانات والمعالجة في الوقت الفعلي من خلال الاستفادة من الأنظمة الأساسية السحابية مثل Snowflake وAWS وAzure. تختلف بنياتها أيضًا بناءً على تطبيقاتها.

وتناقش بعض الاختلافات الرئيسية أدناه.

معمارية مستودع البيانات التقليدية

1. الطبقة السفلية (خادم قاعدة البيانات): هذه الطبقة مسؤولة عن التخزين (عملية تعرف باسم ابتلاع البيانات) واسترجاع البيانات. يرتبط النظام البيئي للبيانات بمصادر البيانات المحددة من قبل الشركة والتي يمكنها استيعاب البيانات التاريخية بعد فترة محددة.
2. الطبقة الوسطى (خادم التطبيقات): تقوم هذه الطبقة بمعالجة استعلامات المستخدم وتحويل البيانات (عملية تعرف باسم تكامل البيانات) باستخدام المعالجة التحليلية عبر الإنترنت (OLAP) أدوات. يتم تخزين البيانات عادة في مستودع البيانات.
3. الطبقة العليا (طبقة الواجهة): تعمل الطبقة العليا كطبقة أمامية لتفاعل المستخدم. وهو يدعم إجراءات مثل الاستعلام وإعداد التقارير والتصور. تشمل المهام النموذجية أبحاث السوق، وتحليل العملاء، وإعداد التقارير المالية، وما إلى ذلك.

بنية مستودع البيانات السحابية النشطة

1. الطبقة السفلية (خادم قاعدة البيانات): إلى جانب تخزين البيانات، يوفر هذا المستوى تحديثات مستمرة للبيانات لمعالجة البيانات في الوقت الفعلي، مما يعني أن زمن وصول البيانات منخفض جدًا من المصدر إلى الوجهة. يستخدم النظام البيئي للبيانات موصلات أو عمليات تكامل معدة مسبقًا لجلب البيانات في الوقت الفعلي من مصادر عديدة.
2. الطبقة الوسطى (خادم التطبيقات): يحدث تحويل فوري للبيانات في هذا المستوى. ويتم ذلك باستخدام أدوات OLAP. يتم عادةً تخزين البيانات في سوق بيانات عبر الإنترنت أو مخزن بيانات.
3. الطبقة العليا (طبقة الواجهة): يتيح هذا المستوى تفاعلات المستخدم والتحليلات التنبؤية وإعداد التقارير في الوقت الفعلي. تشمل المهام النموذجية اكتشاف الاحتيال وإدارة المخاطر وتحسين سلسلة التوريد وما إلى ذلك.

أفضل الممارسات في تخزين البيانات

أثناء تصميم مستودعات البيانات، يجب على فرق البيانات اتباع أفضل الممارسات لزيادة نجاح خطوط أنابيب البيانات الخاصة بهم.

• تحليلات الخدمة الذاتية: قم بتسمية عناصر البيانات وهيكلتها بشكل صحيح لتتبع إمكانية التتبع - القدرة على تتبع دورة حياة مستودع البيانات بالكامل. فهو يتيح تحليلات الخدمة الذاتية التي تمكن محللي الأعمال من إنشاء تقارير بدعم رمزي من فريق البيانات.
• مراقبة البيانات: قم بوضع سياسات داخلية قوية للتحكم في استخدام البيانات التنظيمية عبر الفرق والأقسام المختلفة.
• أمن البيانات: مراقبة أمن مستودع البيانات بانتظام. قم بتطبيق التشفير على مستوى الصناعة لحماية خطوط بياناتك والامتثال لمعايير الخصوصية مثل القانون العام لحماية البيانات (GDPR) وCCPA وHIPAA.
• قابلية التوسع والأداء: تبسيط العمليات لتحسين الكفاءة التشغيلية مع توفير الوقت والتكلفة. قم بتحسين البنية التحتية للمستودعات وجعلها قوية بما يكفي لإدارة أي حمل.
• تطوير البرامج بتقنية أجيل: اتبع منهجية تطوير سريعة لدمج التغييرات في النظام البيئي لمستودع البيانات. ابدأ صغيرًا وقم بتوسيع المستودع الخاص بك في التكرارات.

فوائد تخزين البيانات

تتضمن بعض فوائد مستودع البيانات الرئيسية للمؤسسات ما يلي:

1. تحسين جودة البيانات: يوفر مستودع البيانات جودة أفضل من خلال جمع البيانات من مصادر مختلفة إلى مخزن مركزي بعد التنظيف والتوحيد.
2. تقليل التكاليف: يعمل مستودع البيانات على تقليل تكاليف التشغيل من خلال دمج مصادر البيانات في مستودع واحد، وبالتالي توفير مساحة تخزين البيانات وتكاليف البنية التحتية المنفصلة.
3. تحسين صنع القرار: يدعم مستودع البيانات وظائف ذكاء الأعمال مثل استخراج البيانات والتصور وإعداد التقارير. كما أنه يدعم الوظائف المتقدمة مثل التحليلات التنبؤية القائمة على الذكاء الاصطناعي لاتخاذ القرارات المستندة إلى البيانات حول الحملات التسويقية وسلاسل التوريد وما إلى ذلك.

تحديات تخزين البيانات

فيما يلي بعض أبرز التحديات التي تحدث أثناء إنشاء مستودع البيانات:

1. أمن البيانات: يحتوي مستودع البيانات على معلومات حساسة، مما يجعله عرضة للهجمات الإلكترونية.
2. كميات كبيرة من البيانات: إدارة ومعالجة البيانات الضخمة أمر معقد. يمثل تحقيق زمن استجابة منخفض عبر مسار البيانات تحديًا كبيرًا.
3. التوافق مع متطلبات العمل: كل منظمة لديها احتياجات مختلفة من البيانات. وبالتالي، لا يوجد حل واحد لمستودع البيانات يناسب الجميع. يجب على المؤسسات مواءمة تصميم مستودعاتها مع احتياجات أعمالها لتقليل فرص الفشل.

لقراءة المزيد من المحتوى المتعلق بالبيانات والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تفضل بزيارة توحيد الذكاء الاصطناعي.