كيف يتم تخزين البيانات

تخزن قواعد البيانات البيانات في جداول وحقول يتم تنظيمها بشكل هرمي. فالجداول تحتوي على صفوف وأعمدة، حيث يتم تخزين البيانات في الصفوف وتصنيفها في الأعمدة. ويتم تعريف الحقول بشكل مسبق يحدد نوع البيانات المسموح بها في كل حقل، مثل الأرقام أو النصوص أو التواريخ.

وتتبع قواعد البيانات عادة أسلوب عمليات CRUD، حيث يتم استخدام العمليات الأساسية الأربعة: إضافة (Create) وقراءة (Read) وتحديث (Update) وحذف (Delete)، لإدارة وتنظيم البيانات بشكل فعال. ويتم الوصول إلى البيانات بشكل عام عن طريق استخدام لغة الاستعلامات SQL.

تخزن قواعد البيانات البيانات بطرق متنوعة اعتمادا على نوع القاعدة والتقنيات المستخدمة، ومنها:

1. تخزين البيانات في ملفات نصية: حيث يتم حفظ البيانات في ملفات نصية مثل ملفات الـ CSV، ويتم استخدامها في بعض برامج الجداول الإلكترونية.

2. تخزين البيانات في قواعد بيانات علاقية: حيث يتم تخزين البيانات في جداول مرتبطة ببعضها عن طريق العلاقات، ويتم استخدام لغة SQL في إضافة وتعديل وحذف البيانات. مثل قواعد البيانات MySQL وOracle وPostgreSQL.

3. تخزين البيانات في قواعد بيانات غير علاقية: حيث يتم تخزين البيانات في هياكل مختلفة مثل المجموعات والمستندات والعقد، وتستخدم تقنيات مختلفة مثل NoSQL. مثل قواعد البيانات MongoDB وCassandra وCouchbase.

يمكن استرجاع البيانات من قاعدة البيانات باستخدام لغات الاستعلام مثل SQL، وتخليص البيانات من التطبيقات الخاصة بقواعد البيانات، وفي بعض الأحيان تحتاج إلى برمجة APIs واستخدامها للاستخدام في تطبيقات الويب أو تطبيقات الموبايل.

تتميز قواعد البيانات الضخمة بأربعة أساسيات:

1- التوزيع: يتم توزيع البيانات على عدة سيرفرات أو أجهزة لتحسين أداء النظام والعمليات، وهو ما يعرف باسم التوزيع الأفقي.

2- الاستعلام: تتم معالجة البيانات بتقنيات مثل Hadoop و Spark لإدارة واستعلام البيانات بشكل فعال.

3- التخزين: يتم تخزين البيانات بطريقة مرونة وذات قابلية للتوسع بما يتناسب مع الاحتياجات المتغيرة للشركات.

4- الأمان والحماية: توفر قواعد البيانات الضخمة الحماية المناسبة للبيانات والبيئات السحابية عن طريق تقنيات الاختراق والحماية من الهجمات الإلكترونية.

هناك عدة طرق لتخزين البيانات الجنائية في قواعد البيانات، ومن بينها:

1- نظام العلاقات الجدولية: حيث يتم تخزين البيانات في جداول وعلاقات بين هذه الجداول وتشمل أنواع البيانات التي يمكن تخزينها: النصوص، الأرقام، الصور، الفيديو، الصوت، والتواريخ.

2- نظام الوثائق: يتم في هذا النظام تخزين البيانات في صورة وثائق تربط بينها صلة وتحتوي على جميع المعلومات المتعلقة بالجاني أو المجرم وكل تفاصيل الجريمة أو الحادث.

3- نظام الملفات: يتم في هذا النظام تمثيل البيانات على شكل ملفات تحوي مجموعة من البيانات الخاصة بالجرائم ويتم تخزين هذه الملفات في الأقراص الصلبة أو الأشرطة.

4- نظام الشبكة: يتم في هذا النظام توزيع البيانات على أكثر من قاعدة بيانات وتخزينها في الأجهزة اللامركزية، ويتم استخدام بروتوكولات الاتصال اللاسلكي والسلكي لتبادل هذه البيانات بين الأجهزة.

الأشارات (Pointers) هي مفهوم موجود في لغات البرمجة التقليدية مثل C و C++. وهي تستخدم للإشارة إلى عنوان في الذاكرة العشوائية (RAM) حيث يتم تخزين البيانات. ولكن في سكالا (Scala)، لا يوجد مفهوم للأشارات (Pointers) بشكل مباشر. بدلاً من ذلك، يتم استخدام مراجع (References) التي تعمل بشكل مشابه للأشارات (Pointers) في لغات البرمجة الأخرى. يمكن تعريف مرجع باستخدام كلمة var ثم اسم المرجع والقيمة التي يشير إليها. على سبيل المثال:

“`
var ref = “Hello”
“`

في هذا المثال، يتم تعريف مرجع باسم “ref” ويشير إلى قيمة “Hello”. ويمكن تغيير القيمة التي يشير إليها المرجع ببساطة عن طريق تعيين قيمة جديدة إليه.

1. النواة (Kernel): هي المكون الأساسي في أي نظام تشغيل يتحكم في إدارة الموارد والحافظة على أمان النظام.

2. العمليات (Processes): هي البرامج التي تعمل على النظام، تتمثل في العمليات الخاصة بالنظام والتطبيقات المختلفة.

3. الذاكرة (Memory): هي المكان الذي يتم فيه تخزين البرامج والبيانات التي تعمل على النظام.

4. نظام الملفات (File System): هو المنظومة التي تستخدم لتنظيم وتخزين الملفات على الأقراص الصلبة والأقراص الممغنطة.

5. الخدمات (Services): هي البرامج التي تعمل في الخلفية لدعم وتشغيل التطبيقات وتوفير ميزات إضافية للمستخدمين.

6. الحماية والأمان (Security): هي الميزة الرئيسية للنظام التي تهدف إلى حماية النظام والبيانات المخزنة عليه من الهجمات الخارجية والداخلية.

7. التخزين الثانوي (Secondary Storage): هو المكان الذي يتم فيه تخزين البيانات لفترات طويلة، مثل الأقراص الصلبة، الأقراص المدمجة، والأقراص الممغنطة.

أنظمة التشغيل هي البرامج الأساسية التي تدير وتشغل أجهزة الحاسوب. تتمثل مهمة أنظمة التشغيل في إدارة الموارد الحاسوبية مثل المعالج والذاكرة والقرص الصلب والشاشة والطابعة والماوس والكيبورد والأجهزة الأخرى، وكذلك إدارة البرامج والتطبيقات التي يستخدمها المستخدم.

تتم تصميم أنظمة التشغيل بشكل متعدد الطبقات، حيث تتألف من النواة (kernel) والطبقة الوسيطة (middleware) والطبقة العليا (user interface). النواة هي الجزء الأساسي من النظام الذي يدير الموارد الحاسوبية ويوفر واجهات البرمجة التطبيقية (API) للطبقة الوسيطة والطبقة العليا. الطبقة الوسيطة توفر مكتبات البرمجة والخدمات التي يحتاجها المطورون لإنشاء تطبيقاتهم، بينما الطبقة العليا توفر واجهة المستخدم الرسومية والتطبيقات المختلفة التي يستخدمها المستخدمون.

يتم تنظيم أنظمة التشغيل في أجهزة الحاسوب بشكل متناغم مع الأجهزة الأخرى في الحاسوب. يتم تحميل النظام عند بدء تشغيل الحاسوب، ويتم تحميل البرامج والتطبيقات الأخرى عند الحاجة إليها. يتم تخزين البيانات والملفات في القرص الصلب، ويتم الوصول إليها من خلال واجهات النظام.

يوفر نظام التشغيل واجهة بسيطة للمستخدم للتفاعل مع الحاسوب، وتشمل هذه الواجهة الرسومية والأوامر النصية. كما يتيح نظام التشغيل أيضاً إمكانية تخصيص الإعدادات والتفضيلات وتنصيب برامج إضافية والتعامل مع ملفات النظام والبيانات المهمة.

تعتبر أنظمة التشغيل عبر الإنترنت نوعًا من البرامج القائمة على السحابة، والتي تعتمد على الحوسبة السحابية وتقنيات الويب. وتحتوي هذه الأنظمة على مجموعة من الخدمات والتطبيقات التي يمكن الوصول إليها عبر الإنترنت مباشرة، كما يمكن تخزين البيانات والملفات على السحابة.

وبالنسبة للأمان، فهذا يتوقف على نوعية البرنامج الذي تستخدمه ومكان تخزين بياناتك. يحتاج الشخص إلى اتخاذ التدابير اللازمة للحفاظ على أمن بياناته، مثل استخدام كلمات مرور قوية وشبكات افتراضية خاصة (VPN) وتفعيل خاصية التحقق بخطوتين وتجنب استخدام البرامج غير الموثوقة.

عمومًا ، يمكن أن تكون أنظمة التشغيل عبر الإنترنت آمنة إذا اتخذ المستخدم التدابير اللائقة للحفاظ على أمن بياناته وعدم الاعتماد على البرامج والخدمات غير الموثوق بها.

نظام الحساب السحابي (Cloud Accounting) هو نظام حسابات يتم تشغيله على شبكة الإنترنت ويتم تخزين البيانات في مراكز بيانات سحابية داخلية أو خارجية. يتم الوصول إلى هذا النظام باستخدام متصفح الويب أو تطبيقات الجوال ، حيث يمكن للمستخدمين استخدامه لمتابعة وإدارة العمليات المالية للمؤسسات والشركات المختلفة.

يوفر استخدام الحساب السحابي العديد من المزايا، من بينها سهولة الوصول إلى البيانات المالية من أي مكان وفي أي وقت. كما يتيح توفير الأمان والحماية للبيانات من خلال النسخ الاحتياطي والتشفير. وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن للأفراد والشركات استخدام تلك المعلومات الحاسبية لإنجاز مهماتهم اليومية.

بالنسبة للاستخدام في السيرفرات، فإنه يمكن للأفراد استخدام الحساب السحابي بسهولة عن طريق توفير خدمة الويب API (Application Programming Interface)، وسوف يتم الاتصال مع نظام حساب السحابة وتنقل البيانات والمعلومات الحاسبية بين الشركتين. ويتميز نظام الحساب السحابي بالتوافق والاتصال مع العديد من البرامج والأنظمة المحاسبية الأخرى ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في السيرفرات.

هناك العديد من التقنيات الحديثة لتخزين البيانات على السيرفرات، ومنها:

1- تقنية التخزين الفلاشي: وتستخدم هذه التقنية ذاكرة فلاش لتخزين البيانات بدلاً من الأقراص الصلبة، مما يجعلها أسرع وأكثر كفاءة.

2- تقنية السحابة: وتعني تخزين البيانات على خوادم السحابة وليس على خوادم المؤسسات، وتتيح هذه التقنية للمؤسسات تخزين البيانات بشكل آمن وسهل الوصول إليه.

3- تقنية تخزين البيانات الموزعة: حيث يتم تخزين البيانات في مكانين أو أكثر، مما يوفر المزيد من الأمان والاستقرار.

4- تقنية RAID: وهي تقنية تسمح بحماية البيانات من خلال تخزينهم على أقراص صلبة متعددة، ويتم تخزين نسخة مكررة ومرآة من البيانات لتجنب فقدانها.

5- تقنية تخزين البيانات الذكية: حيث يتم استخدام برامج حديثة لتحليل بيانات المؤسسة وتحديد الأنماط الذي قد يلزم الاحتفاظ باحتياطي لها.