Tietokanta on järjestetty kokoelma jäsenneltyjä tietoja tai dataa, ja se tallennetaan tavallisesti tietokonejärjestelmään. Tietokantoja hallitaan tavallisesti tietokannan hallintajärjestelmällä (DBMS). Tiedoista ja DBMS-järjestelmästä sekä niihin liittyvistä sovelluksista käytetään yhteisnimitystä ”tietokantajärjestelmä” tai lyhemmin ”tietokanta”.
Nykyisin käytössä olevissa tietokantatyypeissä tiedot jaotellaan tavallisesti taulukkojen riveille ja sarakkeisiin, jotta niiden käsittely olisi tehokkaampaa ja kyselyt sujuisivat nopeammin. Kun tiedot on jaoteltu taulukoihin, niitä voidaan käyttää, hallita, muokata, päivittää, valvoa ja järjestää helposti. Useimmissa tietokannoissa tietojen kirjoittamiseen ja kyselyihin käytetään SQL-kieltä.
SQL on ohjelmointikieli, jota käytetään lähes kaikissa relaatiotietokannoissa tietojen käsittelyyn, määrittelyyn ja kyselyihin sekä käyttöoikeuksien hallintaan. SQL kehitettiin IBM:ssä 1970-luvulla, ja Oracle osallistui kehitystyöhön aktiivisesti. Kehitys johti SQL ANSI -standardin käyttöönottoon. Myöhemmin eri yritykset, kuten IBM, Oracle ja Microsoft, ovat tehneet SQL:ään useita laajennuksia. Vaikka SQL:ää käytetään edelleen laajalti, markkinoille on alkanut ilmestyä myös uusia ohjelmointikieliä.
Tietokannat ovat kehittyneet merkittävästi niiden käytön alettua 1960-luvun alkupuolella. Alun perin tietojen tallennukseen ja käsittelyyn käytettiin navigointitietokantoja, joita ovat esimerkiksi hierarkkiset ja verkkotietokannat. Näistä ensimmäisten rakenne on puumainen ja niissä tietojen välillä voidaan käyttää vain yksi moneen -suhdetta, kun taas jälkimmäiset ovat joustavampia ja niissä tietojenväliset suhteet ovat monipuolisempia. Nämä varhaiset järjestelmät olivat yksinkertaisia, mutta kuitenkin joustamattomia. Relaatiotietokannat alkoivat yleistyä 1980-luvulla, ja niitä seurasivat 1990-luvulla oliotietokannat. Myöhemmin markkinoille ovat tulleet NoSQL-tietokannat, kun internetin kasvu on lisännyt tarvetta jäsentelemättömän tiedon nopeaan käyttöön ja käsittelyyn. Viime aikoina pilvitietokannat ja itseohjautuvat tietokannat ovat vallanneet alaa tietojen keruun, tallennuksen, hallinnoinnin ja käytön saralla.
Niin tietokannat kuin laskentataulukotkin (kuten Microsoft Excel) ovat käteviä tapoja tallentaa tietoja. Tärkeimmät erot näiden kahden välillä ovat seuraavat:
Laskentataulukot suunniteltiin alun perin yhtä käyttäjää varten, mikä näkyy niiden ominaisuuksissa. Ne ovat hyviä vaihtoehtoja yhdelle tai muutamalle käyttäjälle, joiden ei tarvitse suorittaa juuri lainkaan erityisen monimutkaisia käsittelytehtäviä. Tietokannat taas on suunniteltu tallentamaan paljon suurempia, joskus jopa jättimäisiä määriä jäsenneltyä dataa. Tietokantojen etuna on, että niillä voi olla useita samanaikaisia käyttäjiä ja niihin voidaan tehdä useita samanaikaisia, monimutkaista logiikkaa ja kieltä käyttäviä kyselyitä nopeasti ja turvallisesti.
Tietokantoja on monenlaisia. Se, mikä tietokanta sopii parhaiten millekin organisaatiolle, riippuu siitä, miten tietoja on tarkoitus käyttää.
Tässä oli vain joitakin niistä useista kymmenistä tietokantatyypeistä, joita nykyisin käytetään. Muut, harvinaisemmat tietokannat räätälöidään tiettyihin tieteellisiin, taloudellisiin tai muihin tehtäviin. Tietokantojen kehitystä ohjaavat eri tietokantatyyppien lisäksi teknologinen kehitys, lähestymistapojen muutokset ja merkittävät tekniset edistysaskeleet, kuten pilvipalvelut ja automaatio. Tietokantojen uusinta kehitystä edustavat esimerkiksi seuraavat:
Tietokantaohjelmistoilla luodaan, muokataan ja ylläpidetään tietokantatiedostoja ja -tietueita, mikä helpottaa tietojen luontia, syöttöä, muokkausta, päivitystä ja raportointia. Nämä ohjelmistot vastaavat myös tietojen tallennuksesta, varmuuskopioinnista ja raportoinnista sekä käyttöoikeuksien hallinnasta ja suojauksesta. Tietokantojen vahva suojaus on nykyisin erityisen tärkeää, sillä tietovarkauksia tapahtuu yhä useammin. Tietokantaohjelmistoja kutsutaan toisinaan myös tietokantojen hallintajärjestelmiksi (DBMS).
Tietokantaohjelmistot yksinkertaistavat tietojen hallintaa, sillä niissä käyttäjät voivat tallentaa tietoja jäsennellyssä muodossa myöhempää käyttöä varten. Tällaisissa ohjelmistoissa tietoja tavallisesti luodaan ja hallinnoidaan graafisesta käyttöliittymästä. Joskus käyttäjät voivat myös luoda näillä ohjelmistoilla omia tietokantojaan.
Tietokantojen käsittelyyn tarvitaan yleensä kattava tietokantaohjelmisto eli tietokannan hallintajärjestelmä (DBMS). DBMS toimii tietokannan ja sen käyttäjien tai sitä käyttävien ohjelmistojen välisenä liittymänä, jonka kautta käyttäjät voivat hakea, päivittää, järjestää ja optimoida tietoja. Lisäksi DBMS helpottaa tietokantojen valvontaa ja hallinnointia. Sen avulla voidaan suorittaa erilaisia hallinnollisia toimenpiteitä, kuten suorituskyvyn valvonta sekä tietojen hienosäätö, varmuuskopiointi ja palautus.
Esimerkkejä suosituista tietokantaohjelmistoista eli DBMS-järjestelmistä ovat MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, Oracle Database ja dBASE.
MySQL on SQL-kieleen perustuva avointa lähdekoodia käyttävä relaatiotietokantojen hallintajärjestelmä. Se on suunniteltu ja optimoitu verkkosovelluksia varten, ja sitä voidaan käyttää millä tahansa alustalla. MySQL osoittautui sopivaksi alustaksi verkkosivustojen kehittäjille ja verkkopohjaisille sovelluksille, kun internetin käyttö alkoi synnyttää uudenlaisia tarpeita. Koska MySQL on suunniteltu käsittelemään miljoonia kyselyjä ja tuhansia tapahtumia, se on suosittu ratkaisu verkkokaupoille, joiden on voitava käsitellä useita samanaikaisia maksutapahtumia. MySQL:n keskeisin ominaisuus on kysyntään mukautuva joustavuus.
MySQL toimii monien maailman suosituimpien sivustojen ja verkkosovellusten DBMS-järjestelmänä. Tällaisia ovat esimerkiksi Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter ja YouTube.
Laajamittainen tiedonkeruu ja esineiden internet muuttavat niin ihmisten kuin yritystenkin arkea eri puolilla maailmaa, ja nykyisin yritykset saavat haltuunsa enemmän dataa kuin koskaan aiemmin. Kaukonäköiset organisaatiot voivat käyttää tietokantoja tavallisen tiedontallennuksen ja tapahtumien käsittelyn lisäksi suurten, useista eri järjestelmistä peräisin olevien datamäärien analysointiin. Tietokantojen ja muiden tietokoneohjelmistojen sekä liiketoimintatiedon analysointityökalujen avulla organisaatiot voivat nykyisin hyödyntää keräämiään tietoja entistä tehokkaammin päätöksenteon parantamiseksi sekä toimintansa ketteröittämiseksi ja skaalaamiseksi. Tietojen käyttöoikeuksien ja käsittelyprosentin optimointi on nykypäivän yrityksille tärkeää, sillä seurattavia tietoja on yhä enemmän. On erittäin tärkeää, että yrityksen käyttämä teknologinen alusta on riittävän suorituskykyinen, skaalautuva ja ketterä.
Itseohjautuvat tietokannat parantavat näitä valmiuksia merkittävästi. Koska itseohjautuvat tietokannat automatisoivat kalliita ja aikaa vieviä manuaalisia prosesseja, ne vapauttavat yrityskäyttäjät tärkeämpiin ennakointitehtäviin. Kun käyttäjät voivat luoda ja hallinnoida tietokantoja suoraan, he voivat toimia hallitummin ja itsenäisemmin tietoturvastandardien noudattamista unohtamatta.
Nykypäivän suuryritysten tietokannat tukevat usein erittäin monimutkaisia kyselyjä, ja niiden myös odotetaan vastaavan kyselyihin lähes välittömästi. Tästä syystä tietokantojen ylläpitäjiä pyydetään jatkuvasti parantamaan niiden suorituskykyä mitä erilaisimmin keinoin. Tähän liittyy kuitenkin tiettyjä haasteita, kuten seuraavat:
Kaikkiin näihin haasteisiin vastaaminen voi olla hidasta, ja tämä voi estää tietokantojen järjestelmänvalvojia keskittymästä strategisempiin toimintoihin.
Itseohjautuvat tietokannat ovat esimakua tulevaisuudesta – ja kiehtova mahdollisuus organisaatioille, jotka haluavat hyödyntää parasta saatavilla olevaa tietokantateknologiaa sen ylläpidosta huolehtimatta.
Itseohjautuvat tietokannat automatisoivat pilvipohjaisen teknologian ja koneoppimisen avulla monia tietokantojen hallintaan liittyviä rutiinitehtäviä, kuten hienosäädön, suojauksen, varmuuskopioinnin, päivitykset ja monet muut perustehtävät. Kun puuduttavat rutiinityöt automatisoidaan, järjestelmänvalvojat vapautetaan strategisempiin tehtäviin. Itseohjautuvien tietokantojen itseohjautuvuus-, itsesuojautuvuus- ja itsekorjautuvuusominaisuudet mullistavat yritysten tavan hallinnoida ja suojata tietojaan. Tämä tehostaa toimintaa, pienentää kustannuksia ja parantaa tietoturvaa.
Ensimmäinen autonominen tietokanta julkistettiin vuoden 2017 lopulla, ja useat alan riippumattomat analyytikot antoivat nopeasti tunnustusta tälle teknologialle ja sen vaikutuksille tietojenkäsittelyyn.