نظرة عامة على بنية البيانات

بنية البيانات هي الرابط بين البيانات الأولية واحتياجات الأعمال. تخيل مخزنًا فوضويًا - إذا قمت بإلقاء علب الفاصوليا وأكياس المكونات الجافة بشكل عشوائي دون نظام تنظيمي محدد، فسيكون من الصعب للغاية العثور على ما تحتاجه لإعداد العشاء. وينطبق الأمر نفسه على المؤسسات التي تعتمد على البيانات - حيث تعيقها البيانات غير المنظمة والمتكررة وغير المتصلة عن تلبية متطلبات أعمالها الفريدة في الوقت المناسب.

كيف تعمل بنية البيانات؟

تعمل بنية البيانات من خلال إنشاء بيئة بيانات قياسية للعمليات المنسقة عبر المؤسسة. وهي تتبع نهجًا متعدد الأوجه لتيسير الإدارة الفعالة للبيانات وتتطور مع مرور الوقت. وتشمل الأساليب الشائعة ما يلي:

• الاستفادة من نماذج البيانات: تمثل نماذج البيانات هيكل البيانات وعلاقاتها.

• استخدام حلول التخزين: تعتبر حلول التخزين طريقة أخرى للحفاظ على البيانات منظمة ويمكن الوصول إليها.

• فرض إجراءات أمنية: الإجراءات الأمنية تحافظ على سلامة البيانات من الخرق أو الهجوم أو الفساد.

• تمكين حوكمة البيانات: تجعل ممارسات حوكمة البيانات متوافقة مع القوانين واللوائح.

تعمل هذه العناصر مجتمعة على تسهيل إدارة البيانات، بشكل فعال ودعم اتخاذ القرارات الاستراتيجية والكفاءة التشغيلية.

يجب أن تكون بنية البيانات القوية مرنة بما يكفي لتلبية احتياجات الأعمال المحددة. ومع تدفق مصادر البيانات الجديدة إلى السوق من خلال التكنولوجيا الناشئة مثل قدرات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء (IoT)، فإن بنية البيانات تجعل البيانات مفيدة ومنظمة وقابلة للاسترجاع.

عند تنفيذ بنية البيانات بشكل صحيح، فإنها تساعد الشركات من خلال ما يلي:

• تقليل التكرار في تخزين البيانات

• تحسين جودة البيانات

• زيادة فرص تنقية البيانات وتنسيقها

• خلق فرص التكامل

• تقليل وحدات البيانات المنفصلة

أنواع بنية البيانات والمكونات الأساسية

تقدم بنية البيانات رؤية عالية المستوى لكيفية تفاعل أنظمة إدارة البيانات المختلفة. تعمل مستودعات تخزين البيانات الأصغر حجمًا، بما في ذلك بنية مخزن البيانات الأولية وبنية مستودع البيانات ونماذج البيانات الأخرى على تعزيز القدرات التحليلية لأنواع مختلفة من بنية البيانات، بما في ذلك بنية البيانات المتصلة وبنية شبكة البيانات.

أنواع نماذج البيانات

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من نماذج البيانات:

1. نماذج البيانات المفاهيمية

تمنح نماذج البيانات المفاهيمية، التي تسمى أحيانًا نماذج النطاق، الشركات رؤية شاملة لما تحتويه أنظمة بياناتها، وكيفية تنظيمها، وأنواع قواعد البيانات المعمول بها.

1. نماذج البيانات المنطقية

نماذج البيانات المنطقية أقل إيجازًا من نماذج البيانات المفاهيمية. فهي تقدم رؤية تفصيلية لعناصر البيانات، وكيفية تفاعلها مع بعضها البعض، وكيفية ارتباطها بجوانب الأعمال المختلفة.

1. نماذج البيانات الفعلية

نماذج البيانات الفعلية هي أكثر أنواع نماذج البيانات تفصيلاً. وهي تحدد تفاصيل تنفيذ قواعد البيانات، بما في ذلك الفهارس والجداول ومواصفات التخزين والأداء. فهي تقدم نظرة عامة تفصيلية حول كيفية تأمين المؤسسات للبيانات وتخزينها والوصول إليها.

بنية البيانات مقابل إعداد نماذج البيانات

أكبر فرق بين بنية البيانات وإعداد نماذج البيانات هو النطاق. إعداد نماذج البيانات يعد جزء من بنية البيانات - إنه تمثيل لكائنات البيانات وعلاقاتها. وفي حين أن بنية البيانات توفر الإطار الاستراتيجي، فإن إعداد نماذج البيانات يوفر الأدوات التكتيكية لتنفيذ ذلك الإطار.

أنواع بنية البيانات

1. بنية مخزن البيانات الأولية

تخزن بنية مخزن البيانات الأولية، أو ببساطة مخزن البيانات الأولية، البيانات المنظمة وشبه المنظمة وغير المنظمة على أي نطاق، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص لعلماء البيانات ومهندسي البيانات. تمكِّن بنية مستودع البيانات المؤسسات من تجميع البيانات بتنسيقها الأصلي بسرعة بأمان - بما في ذلك البيانات المستندة إلى السحابة والبيانات الموضعية. ويُستخدم لتغذية تطبيقات تدريب الآلة الناشئة وإمكانات الذكاء الاصطناعي وإثبات المفاهيم وعمليات النسخ الاحتياطي للبيانات واستعادتها.

1. بنية مستودع البيانات

بنية مستودع البيانات، وتسمى أيضًا مستودع البيانات، هو مستودع تخزين كبير يجمع البيانات من جميع أنحاء الشركة. تحافظ بنية مستودع البيانات على هذه البيانات المتباينة في موقع مركزي مفرد. ويُستخدم بشكل أساسي للمساعدة في توجيه قرارات إدارة البيانات ودعم عمليات الأعمال.

1. بنية مستودع البيانات الفرعي

بنية مستودع البيانات الفرعي، أو مستودعات البيانات الفرعية، هي الإصدار الأصغر والأكثر تركيزًا من بنية مستودع البيانات. وهي تحتوي على مجموعات فرعية أصغر من البيانات التي عادة ما تكون مهمة للفِرق الفردية أو المستخدمين أو المجموعات داخل المؤسسة، مثل قسم المبيعات. تتيح البيانات المتخصصة في هذه المستودعات الفرعية لفِرق أو مستخدمين محددين استخراج رؤى مركزة بسرعة أكبر من مستودع البيانات. إنها أكثر تفصيلاً بكثير من بنية مخزن البيانات الأولية وبنية مستودع البيانات.

1. بنية منسَّقة للبيانات

البنية المنسَّقة للبيانات هي مزيج من الحلول البرمجية المخصصة وبنية البيانات التي تقوم بإضفاء الطابع المركزي على البيانات وربطها وحوكمتها عبر الأنظمة والتطبيقات المختلفة. وتساعد البنية المنسَّقة للبيانات المؤسسات على تجميع رؤى حول بياناتها وتطبيقها لتقليل الوحدات المنفصلة وتحسين إجراءات معالجة البيانات. وتستخدم البنية المنسَّقة للبيانات البيانات من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك بنية مخزن البيانات الأولية وبنية مستودع البيانات والتطبيقات الأخرى لإعطاء نظرة عامة تفصيلية حول كيفية استخدام المؤسسة للبيانات. وتًعد البنية المنسَّقة للبيانات مفيدة بشكل خاص لأنها تسمح للمؤسسات بالوصول إلى بياناتها بغض النظر عن مكان وجودها دون الحاجة إلى استخراجها وإعادة بنائها باستمرار—، كل ذلك مع الحفاظ على سياق الأعمال والمنطق سليمين. على عكس أنظمة تخزين البيانات، تعمل البنية المنسَّقة للبيانات على تبسيط كل البيانات في بنية البيانات المعقدة، مما يجعلها مفيدة للتحليلات وتدريب الآلة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي من خلال تأمينها وتنقيتها وتعزيزها وتوحيدها.

1. بنية شبكة البيانات

تعمل بنية شبكة البيانات أو شبكة البيانات على تنظيم البيانات حسب المجال في موقع لا مركزي. ويعمل تصنيف البيانات حسب المجال - مثل التسويق أو المبيعات أو الموارد البشرية - على تمكين مالكي البيانات داخل الشركة من اتخاذ قراراتهم القائمة على البيانات والحصول على رؤى شاملة حول قرارات أعمالهم. إن بنية شبكة البيانات تجمع البيانات من مصادر لامركزية أخرى، بما في ذلك بنية مخزن البيانات الأولية وبنية مستودع البيانات، وتنسجها في بنية بيانات لتوفير رؤى تفصيلية للبيانات وتعزيز مرونة الأعمال.

مكونات بنية البيانات

على غرار تنظيم المطبخ، فإن بنية البيانات تحتوي على عدة مكونات مختلفة. ولا يقتصر التنظيم على الحاويات المادية فحسب، بل يشمل أيضًا عمليات التفكير والتفاني الذهني اللازمين للحفاظ على تنظيم الأشياء. يلعب كل جانب من جوانب بنية البيانات دورًا متميزًا ويسهم في تحقيق فوائد فريدة من نوعها تحافظ على سير العمل بالبنية بسلاسة. وتشمل المكونات الرئيسية لبنية البيانات ما يلي:

• نماذج البيانات: نماذج البيانات هي تمثيلات شديدة التفصيل مجردة لكائنات البيانات وتفاعلاتها. فهي توفر مخططًا لتنظيم البيانات وهيكلها وتوضح كيفية عمل تدفقات البيانات والتبعيات داخل نظام بيانات المنظمة. نماذج البيانات مفيدة بشكل خاص لتصميم قواعد البيانات، لأنها تساعد في ضمان تكامل البيانات واتساقها.

• تكامل البيانات: تعمل قنوات تكامل البيانات على ربط البيانات من المصادر المتباينة في عرض مركزي واحد. وتتضمن عمليات تكامل البيانات الشائعة عمليات الاستخراج والتحويل والتحميل (ETL) ومزامنة البيانات وترحيل البيانات. ويؤدي التكامل الفعال إلى إنشاء بيئة بيانات متماسكة تدعم التحليل الشامل وإعداد التقارير من خلال الربط بين مخازن البيانات المفككة.

• تخزين البيانات: يشمل تخزين البيانات قواعد البيانات، وبنية مستودع البيانات، وبنية مخزن البيانات الأولية. وتدعم حلول تخزين البيانات كل من احتياجات البيانات الحالية والمستقبلية مع تحسين قابلية التوسع والأمان والموثوقية. كما تعمل بنية التخزين المناسبة على تحسين استرجاع البيانات وإدارتها، مما يتيح الوصول السريع إلى المعلومات الصحيحة عند الحاجة.

• أمن البيانات: تُعد إجراءات أمن البيانات بمثابة احتياطات تستخدمها المؤسسات لحماية بياناتها من الوصول غير المصرح به والاختراقات والفساد. وتشمل تدابير أمن البيانات الشائعة التشفير، وعناصر التحكم في الوصول، والتدقيق المنتظم. ويُعد ترسيخ أمن البيانات أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة البيانات والامتثال للمتطلبات التنظيمية — وذلك لحماية المعلومات الحساسة من التهديدات المحتملة.

• حوكمة البيانات: تتضمن حوكمة البيانات السياسات والإجراءات القياسية لإدارة أصول البيانات. وهي تساعد على ضمان جودة البيانات وفرض الالتزام بالقوانين واللوائح. كما يحدد إطار عمل حوكمة البيانات الأدوار والمسؤوليات، ومعايير البيانات، وتدابير المساءلة، مما يعزز الاستخدام الفعال والأخلاقي للبيانات عبر المؤسسة.

مبادئ بنية البيانات

تحدد مبادئ بنية البيانات الإرشادات التوجيهية الأساسية وأفضل الممارسات لإدارة البيانات بفعالية في جميع أنحاء المؤسسة. وتوفر هذه المبادئ أساسًا لإنشاء بيئة بيانات قوية وقابلة للتطوير، مما يدعم كل من احتياجات الأعمال الحالية والمستقبلية.

• الاتساق: تضمن بنية البيانات جيدة التنظيم أن تكون البيانات متجانسة وموحدة في جميع أنحاء المؤسسة. ويتضمن ذلك استخدام تعريفات وصيغ موحدة للبيانات لتسهيل عمليات التكامل والتحليل.

• قابلية التوسع: تساعد بنية البيانات على تسهيل النمو. وعلى هذا النحو، فإنها تكون مجهزة لتزايد حجم البيانات ومصادر البيانات الإضافية. ومن خلال اتخاذ خطوات للتخطيط لهذه التغييرات، مثل التأكد من أن لديها مساحة كافية لتدفقات البيانات أو برامج تحليلات مرنة وسريعة، يمكن للمؤسسات الحفاظ على سلامة بنية بياناتها.

• الأمن: تُعد التدابير الأمنية ضرورية للحفاظ على بنية البيانات آمنة من الوصول غير المصرح به والهجمات والاختراقات. ومن خلال استخدام التدابير الأمنية الشائعة، مثل تلك التي قد تكون لديك على هاتفك أو الكمبيوتر لحماية نفسك من الفيروسات أو سرقة الهوية، يمكن للمؤسسات التأكد من أن بياناتها آمنة وخصوصيتها محمية.

• المرونة: بحكم طبيعتها، فإن بنية البيانات قابلة للتكيف — فهي قادرة على استيعاب التقنيات المتغيرة ومتطلبات الأعمال في خلال لحظات. فبدلاً من إضاعة الكثير من الوقت والجهد لإعادة الضبط من أجل إضافة برامج جديدة، مثل قدرات الذكاء الاصطناعي أو حتى نظام بريد إلكتروني جديد، فإن بنية البيانات تسمح للمؤسسات باستخدام أدوات جديدة بسرعة وبأقل قدر من المشكلات.

• التوافر: تعمل بنية البيانات على إتاحة البيانات لكل من يحتاجها، وفي أي وقت. وبدلاً من تقييد الوصول إلى المعلومات المهمة، مثل بيانات المبيعات والإيرادات، يمكن للمؤسسات جعل بياناتها مجانية للاستخدام لأي شخص ضمن صفوفها. وهذا يعزز اتخاذ القرارات في الوقت المناسب وبفعالية.

ما هي فوائد بنية البيانات؟

عند تنفيذ بنية البيانات بشكل صحيح، فإنها توفر للشركات مجموعة متنوعة من المزايا، بما في ذلك:

• الإدارة المعززة لدورة حياة البيانات: تساعد بنية البيانات الحديثة الشركات على إدارة بياناتها بشكل أفضل مع مرور الوقت. وبما أن البيانات تصبح قديمة بسرعة، فإن بنية البيانات السلسة تساعد الشركات على ترحيل البيانات إلى مناطق تخزين أبطأ وأقل تكلفة. كما أن بنية البيانات تسهل إمكانية الوصول إلى البيانات من أجل التدقيق دون زيادة الحاجة إلى مرافق مكلفة لتخزين البيانات.

• تحسين جودة البيانات: تساعد بنية البيانات في الحفاظ على معايير حوكمة البيانات وأمانها في جميع أنحاء المؤسسة. ومن خلال تخزين البيانات ضمن بنية بيانات عالية الجودة، تعثر المؤسسات بسرعة على البيانات التي تحتاجها وتجمع الرؤى المناسبة لاتخاذ قرارات الأعمال المستنيرة.

• تقليل تكرار البيانات: تظهر البيانات المكررة في بعض الأحيان في مناطق متباينة عبر المؤسسة. ويزيد تكرار البيانات من خطر عدم دقة البيانات ويحد من إمكانية تكامل البيانات. إن بنية البيانات ذات الهيكل المناسب تعمل على تمكين المؤسسات من توحيد تخزين البيانات وتقليل التكرارات المحفوفة بالمخاطر، مما يعزز عمليات تحليلات البيانات.

• مخازن البيانات المصغرة: غالبًا ما تنشئ مناطق تخزين البيانات المنفصلة مخازن بيانات منفصلة، مما يقلل من قدرة المؤسسة على العمل بأقصى إمكاناتها. وتعمل بنية البيانات على إنشاء تكامل مرن عبر مجالات البيانات بحيث يمكن لأجزاء مختلفة من الشركة رؤية بيانات بعضها البعض والتواصل بشكل أكثر فعالية. يمنح هذا التكامل الشركات رؤية شاملة لنقاط البيانات المهمة، مثل النفقات والإيرادات، مما يحسن اتخاذ القرارات ويحافظ على نسخة واحدة من الحقيقة.

ما هي أطر عمل بنية البيانات الأكثر شيوعًا؟

أطر بنية البيانات هي أساس البنية الأساسية لتكنولوجيا المعلومات وهي بالغة الأهمية لدعم استراتيجية الأعمال المعتمدة على البيانات. ويتم اعتماد العديد من أطر العمل على نطاق واسع لتوجيه تنفيذ بنية البيانات داخل المؤسسات. وتشمل الأنواع الأكثر شيوعًا ما يلي:

• إطار عمل Zachman: يعمل هذا النهج المنظم لبنية البيانات على تنظيم بيانات وعمليات المؤسسة من خلال تقديم نظرة عامة على وجهات النظر والعمليات المادية. ويشمل إطار العمل كل شيء من المعلومات السياقية عالية المستوى إلى المواصفات التشغيلية التفصيلية. فهو يسهل التواصل بين أصحاب المصلحة من خلال تقديم لغة ومنهجية مشتركة، مما يتيح تحقيق توافق أفضل بين أنظمة تكنولوجيا المعلومات وأهداف الأعمال.

• TOGAF (إطار بنية المجموعة المفتوحة): يعتبر إطار TOGAF منهجية عالية المستوى لتصميم بنية البيانات وتخطيطها وتنفيذها وحوكمتها. فهو يركز على مواءمة البنية الأساسية لتكنولوجيا المعلومات مع أهداف الأعمال وخلق بيئة بيانات متماسكة. وهذا يساعد المؤسسات على تحقيق أهدافها الاستراتيجية من خلال إدارة البيانات الموجهة والمهيكلة.

• DAMA-DMBOK (هيكل المعرفة الخاص بإدارة البيانات): يقدم هذا الإطار إرشادات شاملة وأفضل الممارسات لإدارة البيانات. وهو يًعد مرجعًا مفيدًا لمتخصصي البيانات من خلال تغطية مختلف جوانب بنية البيانات، بما في ذلك حوكمة البيانات، وجودة البيانات، وتكامل البيانات. ويشدد إطار عمل DAMA-DMBOK على أهمية مبادئ وممارسات إدارة البيانات من خلال توفير بيانات متسقة وعالية الجودة عبر المؤسسة.

مستقبل بنية البيانات

تدعم بنية البيانات اتجاهات البيانات الناشئة والتكنولوجيا الحديثة، مما يمكن المؤسسات من ريادة التكنولوجيا الحديثة واكتساب ميزة تنافسية. وتشمل الاتجاهات المحتملة التي يمكن أن تيسرها بنية البيانات ما يلي:

• تحليلات تدريب الآلة والذكاء الاصطناعي: تُحدث تقنية الذكاء الاصطناعي وتدريب الآلة ثورة في المشهد العام للبيانات من خلال التحليلات التنبؤية الفعالة والأتمتة ومعالجة البيانات المتقدمة. وتعمل هذه التقنيات على تحسين بنية البيانات من خلال تحديد الأنماط، ووضع التنبؤات، وأتمتة المهام الروتينية. كل هذه الأمور تجعل أنظمة إدارة البيانات الذكية أكثر فعالية.

• الحوسبة الطرفية: تعالج الحوسبة الطرفية البيانات الأقرب للمستخدم بدلاً من الاعتماد على مراكز البيانات المركزية. وعند دمجها في بنية البيانات، فإنها تقلل من التأخير الكلي وتحسن قدرات معالجة البيانات في الوقت الفعلي. وهذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب رؤى فورية، مثل أجهزة إنترنت الأشياء وبرامج التحليلات في الوقت الفعلي.

• Blockchain (سلسلة الكتل): تعمل تقنية Blockchain على إنشاء نظام دفتر أستاذ لامركزي يعزز أمان البيانات وتكاملها. ومن خلال توفير طريقة شفافة لتسجيل المعاملات، فإن سلسلة الكتل تُحسن بشكل كبير من موثوقية بنية البيانات.

• حلول البيانات والتحليلات: تعزز بنية البيانات أداء حلول البيانات والتحليلات. وبالإضافة إلى مزايا أنظمة البيانات المفتوحة، فإن المؤسسات ذات بنية البيانات المستقرة تكون أكثر استعدادًا لاتخاذ قرارات عمل مرنة داخل الأسواق المتطورة باستمرار.

اكتشف كيف تعمل حلول تحليلات البيانات من SAP على تغيير المشهد العام للبيانات ودعم مبادرات الأعمال الحديثة.

تعَّرف على المزيد

اطلع على المزيد