資料庫是以數位方式儲存在電腦、伺服器或雲端中的資訊集。資料庫可以非常簡單或相當複雜，這取決於資料的結構和組織。資料庫系統通常由資訊本身和資料庫管理系統（DBMS）組成，讓使用者可以輕鬆存取、更新、分析和管理資訊。
資料庫有許多不同類型。最常見且傳統的類型是關聯式資料庫，它會將資料由列和欄組織成的關聯式資料表。資料可以包括客戶的聯絡資訊、庫存記錄、銷售記錄、財務資訊等。關聯式資料庫可用來支援多種類型的應用程式，包括電子商務、庫存追蹤、客戶關係管理應用程式等。
幾乎所有的關聯式資料庫都使用結構化查詢語言（SQL）來新增、更新、查詢和刪除儲存在關聯式資料庫中的資料。SQL 是一種最初由 IBM 在 1970 年代開發的編程語言，使用者利用它在關聯式資料庫中，創建或更改資料庫、操作資料、檢索特定資訊，以及運行各種報告。
其他類型的資料庫統稱為非關聯式資料庫或 NoSQL 資料庫，包括 key-value、文件、寬欄和圖形資料庫。非關聯式資料庫與關聯式資料庫不同之處在於，非關聯式資料庫以非表格格式組織資料，並使用 SQL 以外的方法來操作資料，有利於各種各樣的使用案例。但是，非關聯式資料庫的缺點是，缺乏對 ACID 交易的支援。
對當今每個數位化組織來說，資料庫仍然至關重要。差不多所有數位化服務，即使是最新的應用程式和商業服務，也需要資料庫才能運作。
資料庫如何運作
資料庫讓使用者以各種方式輸入資訊，無論是結構化或非結構化。然後，使用者利用軟體程式，就能根據需要操作資料，資訊之間形成了關係。
如前所述，所有資料庫都需要 DBMS。DBMS 是資料庫的「大腦」，也是資料本身和使用者之間的橋樑。這些系統讓使用者可以輕鬆操作資料，而不必準確地知道資料的儲存位置和方式。相反地，系統會獨立處理識別和存取資料。DBMS 不只讓使用者新增、刪除、更改、更新和組織資訊，而且還具有一系列管理功能，包括備份和復原以及效能監控和優化。
根據 DB-Engines 的最新排名，當今最受歡迎的 DBMS 包括：
- Oracle
- MySQL
- Microsoft SQL伺服器
- PostgreSQL
- MongoDB
- Redis
- IBM DB2
- Elastic 搜索
- SQLite
- Microsoft Access
資料庫和試算表之間的區別是什麼？
與資料庫一樣，試算表通常用於儲存和組織資料。但是，兩者並不相同。試算表，通常在 Microsoft Excel 中使用，比資料庫簡單得多，而且通常適用於個人使用者或幾個使用者，而不是幾十、上百、上千，甚或更多個使用者。
資料庫和試算表之間的最大差異是：（1）資料的儲存、存取和操作方式，（2）儲存資訊的容量，以及（3）存取資訊的人。
資料庫可以儲存大量的資料，這些資料在簡單的試算表中會難以操作。大量使用者可以存取和操作資料庫中的資料。與試算表比較，資料庫使用者也可以使用更複雜且全面的參數來查詢資料庫，以尋找特定資訊。
資料庫的組件
資料庫結構可以有很大的差異，但通常包括以下五個主要組成部分：
硬體 - 運行資料庫軟體的實體機、儲存系統和裝置。
軟體 - 資料庫管理系統（DBMS）通常具有易於操作的介面和控制面板，讓使用者可以控制和存取資料。
資料 - 實際資訊儲存在組織完善的資料庫，容易存取和管理。
資料存取語言 - 編程語言（例如 SQL ），由 DBMS 用於管理和組織資料。使用者也需要這種語言來編寫命令和查詢資料庫。
程序 - 使用者遵循定義的規則來存取資料，並透過資料庫管理系統組織資料。
資料庫有什麼用途？
企業使用資料庫來儲存、組織、存取和管理重要資訊，從大型都會醫院的患者健康記錄到巷口花店的銷售記錄，到全球通信供應商的社群媒體使用統計和模式。有了這些資料，企業可以：
管理交易應用程式的資料
幾乎所有資料庫都用於管理與應用程式相關的資料。相反，任何使用資料的應用程式都需要資料庫。例如，使客戶能夠購買產品和服務的電子商務網站需要資料庫來記錄每筆交易。客戶關係管理應用程式需要資料庫，來組織與每個客戶相關的資料，並追蹤和儲存對資料所做的任何更改。從廣義上講，這些應用程式類型被稱為交易應用程式。與交易應用程式相關的資料一般會經常新增、更新和刪除。這需要一個同時支援頻繁讀取（查看資料的過程）和寫入（更改或操作資料的行為）的資料庫。
啟用資料分析
除了交易應用程式之外，資料庫也支援分析應用程式。分析應用程式可讓使用者輕鬆查看隱藏在資料中的趨勢，並發掘有助於企業的見解。這些應用程式類型需要具備讀取和查詢大量資料能力的資料庫。藉由分析資料庫中的資料，領導者可為公司的未來做出更多明智的決策。使用當今的高級資料分析平台，可以深入研究資料，並獲得無法自己識別的有用資訊，從而付諸實行。人工智慧和機器學習正在轉變資料分析，並為組織在其產業中提高競爭優勢。例如，透過保留有關銷售、庫存、客戶等資料，企業可以識別模式並偵測有助於改善業務流程、客戶體驗和成本效益的因素。
資料庫挑戰
隨著組織持續處理不斷增長的資料量，現今的資料庫變得比以往更加龐大且複雜。這帶來了更多的挑戰，其中包括：
- 處理龐大和不斷增長的資料量和使用者需求。光是資料庫的龐大規模，就會複雜化資料管理與組織。潛在的需求是在有需要時能夠快速、有效率地存取特定資料，這對於資料庫管理員來說可謂望之怯步。
- 使開發人員輕易存取資料庫。如前所述，幾乎所有的應用程式都需要資料庫來管理相關的資料。當軟體開發人員為現有應用程式構建新的應用程式或新功能時，他們通常需要部署和運行資料庫來支援。對於 DBA 和營運團隊來說，具有挑戰性但至關重要的任務是：確保開發人員能夠快速、輕鬆地存取資料庫，以支援快速敏捷的開發。
- 妥善保護資料。每年資料洩露的數量持續增加，勒索軟體猖獗。組織需要妥善保護資料庫，尤其是因為原始資料通常是惡意攻擊者的目標。患者資料、銷售數字、收入、產品規格和員工記錄，對於黑客來說都是非常有吸引力和有利可圖的「收獲」。
- 確保資料庫的穩定存取和效能。無論組織有多大，資料庫都必須定期維護和更新。修補和更新多個大型資料庫具有挑戰性，但是組織的成功卻是取決於使用者和應用程式存取資料庫資訊時，能夠維持穩定的高效能和可用性。
- 隨著業務成長而無縫擴展。隨著不斷的成長，組織必須能夠相應地擴展資料庫。越來越多的使用者，需要從更多的遠端位置存取資料。隨著業務的擴展，更多資料會湧入系統中。資料庫管理員和營運團隊很難為增長做好準備，並難以預測企業在數個月或一年內將需要的資料庫容量。但是，在需要時擁有這種容量，對於平穩和可持續的發展至關重要。
- 維護資料隱私、存放位置和主權。隨著政府和產業增加有關隱私權、資料存放位置和資料主權的法規，對於資料庫管理員來說，事情可能會變得複雜。目前並非總是能夠弄清楚哪些法規適用於哪些資料量，但在這方面犯錯會帶來很大的懲罰和很多麻煩。
- 確保可以整合並有效分析所有資料來源。現在，資料從許多不同的來源注入組織中，從物聯網系統和監控攝影機，到網上購物和 CRM 系統等。因此，能夠將所有這些不同的資料整合在一起，變得非常重要。許多企業依賴資料湖和資料倉儲來儲存資訊，讓使用者可以利用單一資料庫介面來存取和管理資訊。
Nutanix 如何幫助組織克服挑戰
Nutanix 透過兩種關鍵方式協助客戶更有效地運行與管理資料庫。
首先，在混合多雲環境中，Nutanix 雲端平台 (NCP) 是為關鍵業務應用程式和資料庫而設的完美解決方案。它提供了滿足使用者需求的穩定效能、增強的可用性、更強大的全堆疊安全性，並提供更高的靈活性以滿足動態業務需求，同時降低營運成本和管理複雜性。NCP 是同類產品中唯一的解決方案，可讓你隨時隨地部署舊式和現代商務應用程式和資料庫，包括本地端、雲端和邊緣。
其次，Nutanix 可以大幅簡化資料庫管理，並透過 Nutanix 資料庫服務（NDB）協助加快軟體開發。NDB 是唯一的資料庫即服務，能為 Microsoft SQL 伺服器、Oracle 資料庫、PostgreSQL、MySQL 和 MongoDB 資料庫，跨本地端和公用雲端簡化和自動化資料庫生命週期管理。它使 DBA 和平台團隊能夠有效且安全地管理數百到數千個資料庫，以滿足效能、可擴展性、安全性、高可用性、災難復原和成本需求，而不會犧牲控制能力或靈活性。此外，它還使佈建資料庫變得簡單、快速且安全，讓開發人員能夠支援敏捷的應用程式開發。
資料庫未來
資料庫管理變得更具挑戰性，其中有三個主要原因。
第一，如今的組織正在建置和部署比以往更多的應用程式。IDC 估計到 2025 年將有超過 7.5 億個新的現代化應用程式，而且幾乎每個應用程式都需要資料庫。因此，組織必須管理的大量資料庫規模只會變得越來越大。組織運行的資料庫越多，管理和保護所有資料庫並使開發人員輕易存取的挑戰就越大。
第二，組織不再在單一資料庫平台上標準化。如今，開發人員有能力自行決定要使用哪些技術，並且對於超越傳統商業關聯式的資料庫的需求也越來越多。除了傳統的關聯式資料庫，他們希望使用開源資料庫和非關聯式資料庫。這意味著大多數組織都需要管理多種不同類型的資料庫，從而增加了更多複雜性。
第三，大多數組織都採用混合式多雲端策略，這表示他們正在或計畫在多個作業環境中運行應用程式和資料庫，包括本地端資料中心和私人雲端、一個或多個公用雲端、主機代管設施以及邊緣的組合。每個環境都有自己的營運模式，需要開發人員、DBA、IT 和營運團隊學習多個 API，並使用不同的工具和程序來管理資料庫，進一步提高管理資料庫的複雜性。
好消息是，超融合基礎架構和資料庫即服務等技術，可以幫助組織克服這些和其他與資料庫相關的挑戰，從而為客戶提供更好的服務並從資料中獲得最大價值。
