Огляд баз даних при розробці програмного забезпечення для різних операційних систем
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.51.2025.344596Ключові слова:
СУБД, SQL, NoSQL, IMDB, реляційна база даних, нереляційна база даних, операційна система, CAP-теоремаАнотація
Сучасний світ баз даних характеризується постійними змінами, спричиненими появою нових технологій та зростанням потреб бізнесу. Серед ключових тенденцій варто виділити: зростання популярності хмарних баз даних, які забезпечують масштабованість та економію; активне використання NoSQL баз даних, що відрізняються гнучкістю; інтеграцію штучного інтелекту та машинного навчання для автоматизації процесів; поширення розподілених баз даних для обробки великих обсягів даних; зростаючий попит на аналітику даних в реальному часі; розвиток технологій «розрахунків в оперативній пам’яті» In-Memory Databases (IMDB) та підвищену увагу до безпеки даних. Правильний вибір системи управління базами даних (СУБД) є ключовим для успішної роботи програмного забезпечення, оскільки він безпосередньо впливає на її продуктивність, масштабованість, безпеку та ефективність. Нехтування особливостями операційної системи може призвести до серйозних проблем у майбутньому. Різні ОС мають різні архітектурні особливості, що впливають на продуктивність баз даних. Деякі бази даних, наприклад, Microsoft SQL Server, оптимізовані для конкретних ОС. Це дослідження представляє огляд сучасних систем управління базами даних з метою обрання оптимальної системи управління базами даних для конкретної задачі. Дослідження включає аналіз останніх публікацій, які підтвердили, що обміркований вибір СУБД потребує аналізу за багатьма критеріями і не є тривіальною задачею. Огляд літератури також показав, що дослідження у цьому напрямку є актуальними, затребуваними та забезпечують зручність і доступність в виборі оптимального програмного забезпечення. Було вивчено особливості функціонування 11 найпопулярніших СУБД станом на 2024 рік, зроблено порівняльний аналіз та надано рекомендації по вдалим областям застосування. Запропонований огляд сприяє раціоналізації обрання прийнятної СУБД для потреб розв’язання сучасних завдань обробки даних
Посилання
Shah A., Bhatt N. A systematic review of in-memory database over multi-tenancy. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE). 2024. Vol. 14, no. 2. Pp. 1720-1729. DOI: https://doi.org/10.11591/ijece.v14i2.pp1720-1729.
Ізмайлова О. В. Проектування інформаційних систем: навч. посіб. Київ: КНУБА, 2022. 88 с.
The most popular database management systems. URL: https://db-engines.com/ (дата звернення 15.01.2025).
Quantifying and generalizing the CAP theorem / E.A. Lee et al. arXiv preprint. arXiv:2109.07771. 2021. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2109.07771.
Iglesias M.J.F. Brief introduction to database systems. Technical Report. 2023. 22 p. DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.35951.30884.
Meier A., Kaufmann M. SQL & NoSQL databases. Models, Languages, Consistency Options and Architectures for Big Data Management. Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2019. 229 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-24549-8.
Kaufmann M., Meier A. Datenbanksicherheit. SQL-& NoSQL-Datenbanken. Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2023. Pp. 125-178. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-67092-7_4.
Nosql: Future of bigdata analytics characteristics and comparison with rdbms / M. Arshad et al. The Effect of Information Technology on Business and Marketing Intelligence Systems. Cham : Springer International Publishing, 2023. Pp. 1927-1951. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-12382-5_106.
Tamer Özsu M., Valduriez P. Principles of distributed database systems. Englewood Cliffs : Prentice Hall, 1999. 674 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-26253-2.
Santos V. Data Modeling for Connected Data--A systematic literature review. arXiv preprint. arXiv:2410.10081. 2024. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.10081.
Mostafa S.A., AbuSalim S.W., Saringat M.Z. A Comparative Study of Data Management Systems. Journal of Soft Computing and Data Mining. 2020. Vol. 1, no. 1. Pp. 10-16. DOI: https://doi.org/10.30880/jscdm.2020.01.01.002.
Sinha R. A Comparative Analysis on different aspects of Database Management System. JASC: Journal of Applied Science and Computations. 2019. No. 1076-5131. Pp. 2650-2667. DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.20503.50083.
Vágner A. How Do NoSQL Databases Handle Variety of Big Data? Proceedings of Ninth International Congress on Information and Communication Technology, London, United Kingdom, 19-22 February 2024. Vol. 2. Pp. 459-469. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-3556-3_37.
Illian M., Zinda C., Schlangenotto D. Data Store Architectures: Balancing Functionality and Performance. 2024 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Bristol, United Kingdom, 25-27 March 2024. Pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/ICIT58233.2024.10540811.
A comprehensive and systematic literature review on the big data management techniques in the internet of things / Naghib A., Jafari Navimipour N., Hosseinzadeh M., Sharifi A. Wireless Networks. 2023. Vol. 29. Pp. 1085-1144. DOI: https://doi.org/10.1007/s11276-022-03177-5.
Fadelelmoula A.A. Exploiting Cloud Computing and Web Services to Achieve Data Consistency, Availability, and Partition Tolerance in the Large-Scale Pervasive Systems. International Journal of Interactive Mobile Technologies. 2021. Vol. 15, no. 15. Pp. 74-102. DOI: https://doi.org/10.3991/ijim.v15i15.22517.
Cuares F., Teleron J.I. Harmony in Nodes: Exploring Efficiency and Resilience in Distributed Systems. Engineering and Technology Journal. 2024. Vol. 9, no. 5. Pp. 4127-4136. DOI: https://doi.org/10.47191/etj/v9i05.32.
Consistency vs. availability in distributed real-time systems / E.A. Lee et al. arXiv preprint. arXiv:2301.08906. 2023. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.08906.
Vikiru A., Muiruri M., Ateya I. An overview on cloud distributed databases for business environments. arXiv preprint. arXiv:2301.10673. 2023. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.10673.
Miryala N.K. NoSQL Database Services in Cloud–Overview Study. International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering. 2024. Vol. 13, no. 5. Pp. 637-647. DOI: https://doi.org/10.17148/IJARCCE.2024.13597.
Hussein D.L. Evaluating Aggregate Functions and Machine Learning Integration: A Comparative Analysis of Performance, Security, and NoSQL Connectivity in Oracle, SQL Server, and MySQL. UHD Journal of Science and Technology. 2024. Vol. 8, no. 2. Pp. 7-23. DOI: https://doi.org/10.21928/uhdjst.v8n2y2024.pp7-23.
Chai S., Qin Z. A Case Study of Cloud Query Per-formance Comparison Between SQL and NoSQL Database. 2024 IEEE/WIC International Conference on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology (WI-IAT), Bangkok, Thailand, 09-12 December 2024. Pp. 716-721. DOI: https://doi.org/10.1109/WI-IAT62293.2024.00117.
SQL and NoSQL database software architecture performance analysis and assessments – a systematic literature review / W. Khan et al. Big Data and Cognitive Computing. 2023. Vol. 7, no. 2. Article 97. DOI: https://doi.org/10.3390/bdcc7020097.
DBOS: a DBMS-oriented operating system / A. Skiadopoulos et al. Proceedings of the VLDB Endowment. 2021. Vol. 15, no. 1. Pp. 21-30. DOI: https://doi.org/10.14778/3485450.3485454.
Bansal N., Sachdeva S., Awasthi L.K. Database Migration Tools: From RDB to NoSQL Database. New Trends in Intelligent Software Methodologies, Tools and Techniques. 2022. Pp. 563-570. DOI: https://doi.org/10.3233/FAIA220285.
Sciore E. Database Design and Implementation. 2-nd ed. Springer Cham, 2020. 458 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-33836-7.
Tripathi N. NoSQL database education: A review of models, tools and teaching methods. Journal of Systems and Software. 2025. Vol. 226. Article 112391. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jss.2025.112391.
Valduriez P., Jimenez-Peris R., Özsu M.T. Distrib-uted database systems: The case for NewSQL. Transactions on Large-Scale Data- and Knowledge-Centered Systems XLVIII. 2021. Pp. 1-15. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-63519-3_1.
Stack Overflow Developer Survey 2024. URL: https://insights.stackoverflow.com/survey/2024 (дата звернення 18.01.2025).
The PostgreSQL Global Development Group. URL: https://www.postgresql.org/about/ (дата звернення 18.01.2025).
The official website MySQL. URL: https://www.mysql.com/ (дата звернення 25.01.2025).
SQLite Home Page. URL: https://sqlite.org/ (дата звернення 25.01.2025).
MS SQL Server. URL: https://www.microsoft.com/en-us/sql-server (дата звернення 28.01.2025).
MongoDB Home Page. URL: https://www.mongodb.com/products (дата звернення 28.01.2025).
Introduction to Redis. URL: https://redis.io/about/ (дата звернення 30.01.2025).
MariaDB Foundation. URL: https://mariadb.org/ (дата звернення 25.01.2025).
Elasticsearch B.V. URL: https://www.elastic.co/elasticsearch (дата звернення 15.01.2025).
Oracle Home Page. URL: https://www.oracle.com/ (дата звернення 26.01.2025).
Amazon Web Services, Inc. and its affiliates. URL: https://aws.amazon.com/partners/mongodb/ (дата звернення 30.01.2025).
Firebase Home Page. URL: https://firebase.google.com/ (дата звернення 30.01.2025).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
