Banco de dados: O que é e como utilizar?

Por muitos séculos, a melhor forma de armazenar e compartilhar informações foi escrevendo em papéis. E por mais que tenha sido de extrema importância para a propagação do conhecimento entre gerações, este método apresenta diversas desvantagens. Algumas delas são a dificuldade de se buscar e replicar informações; e a suscetibilidade dos papéis de se estragarem e suas  informações se perderem. Com o desenvolvimento da tecnologia e da computação, surgiram ferramentas capazes de guardar esses dados de forma eficiente alcançando boa performance, segurança e confiabilidade.

Um banco de dados é um sistema, executando em um servidor físico, que registra e armazena dados. Além disso, também tem a função de prover essas informações quando solicitado pelo usuário. As aplicações dos bancos de dados são diversas, desde estrutura simples para armazenar informações de uma empresa pequena (dados de funcionários, planejamento de recursos e processos) até sistemas complexos com um grande volume de dados, utilizando Big Data.

Com o crescimento da internet e da quantidade de dados sendo gerados a cada segundo, surgiu a necessidade de processar, analisar e retornar informações de forma mais eficiente. Atualmente, existem diversos tipos de bancos de dados, cada um com suas especificidades e aplicações. Vale ressaltar que escolher o melhor banco de dados para a sua aplicação é uma das decisões mais importantes na hora de desenhar a arquitetura de um projeto. 

História – Banco de Dados

As primeiras estruturas de bancos de dados surgiram na década de 1960 na empresa IBM. O objetivo era reduzir custos do trabalho de armazenação, organização e indexação dados e arquivos. Motivados por algumas adversidades como a dificuldade de acesso, falta de segurança, além das redundâncias e inconsistências de informações, no fim da década de 1960 a IBM lançou um dos primeiros sistemas de banco de dados, o IMS (Information Management System).

Já na década de 1970, o cientista de dados da IBM, Ted Codd, publicou o primeiro artigo sobre bancos de dados relacionais. Nele, Codd apresentou aplicações de cálculo e álgebra relacional que possibilitam armazenar e recuperar grande quantidade de informações. Neste banco de dados, o usuário poderia acessar os dados armazenados em tabelas por meio de comandos. A IBM montou um time de pesquisadores que criaram um sistema de banco de dados relacional, conhecido como System R (Sistema R).

Com a evolução das pesquisas, o Sistema R se tornou o DB2 e houve a criação da linguagem chamada Structured Query Language (SQL) ou Linguagem de Consulta Estruturada. SQL se tornou um padrão na indústria de bancos de dados relacionais, e ainda hoje é um padrão ISO (International Organization for Standardization – Organização Internacional de Padronização). Pesquisadores como Edgar Frank Codd e Dr. Peter Chen também apresentaram grandes contribuições para o desenvolvimento dos bancos de dados relacionais.

Desenvolvimento Comercial do Banco de Dados

Apesar de a IBM ter inventado os conceitos iniciais dos bancos de dados relacionais e desenvolvido a linguagem SQL, a Honeywell Information Systems Inc. foi a primeira a produzir um sistema comercial de banco de dados.

Como uma alternativa aos bancos relacionais, na década de 1980, outro paradigma que surgiu foi o banco de dados orientado a objetos. Os primeiros bancos de dados que implementaram orientação a objeto foram Exodus (1986), ORION (1986) e O2 (1988). Além disso, surgiram nessa época os bancos de dados que combinavam as características de orientação a objeto com o modelo relacional, apresentando otimização de consultas configuráveis, como por exemplo POSTGRES (1986) e STARBURST (1984-1992).

Na década de 1990 surgiram outros Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (SGBD), como o DBase III, Paradox, SQL Server, MySQL, entre outros. Pouco tempo depois, surgem também os bancos NoSQL (Not Only SQL – Não Somente SQL), devido ao grande crescimento da internet, aos novos formatos e estruturas de dados e à necessidade de processar esses dados de forma mais eficiente e veloz. 

Atualmente, novas formas de armazenar, coletar e manipular dados existem no mercado, como o armazenamento em nuvem ou os bancos de dados autônomos. Mas com a grande quantidade de dados sendo gerados a todo momento devemos nos questionar se os modelos de armazenamento de dados atuais podem apresentar problemas de escassez de meios para guardar esses dados no futuro.

SGBDs

Data Base Management System ou Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados (SGBD) é uma ferramenta utilizada para gerenciar uma base de dados. Sendo assim, o SGBD é responsável por controlar, acessar, organizar e proteger as informações de uma aplicação. Ele também faz o intermédio da comunicação entre a pessoa usuária e os dados armazenados. 

Utilizando uma linguagem de consulta, como o SQL, é possível inserir, atualizar, gerenciar, recuperar e remover dados do banco. Muitos SGBDs funcionam com uma extensão da linguagem padrão SQL. Por isso, é importante conhecer bem as características do SGBD com o qual se está trabalhando. Também é preciso entender o que diferencia os SGBDs e quais vantagens cada um deles pode oferecer ao seu projeto.

Alguns dos Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados mais conhecidos e utilizados na atualidade estão apresentados abaixo:

Oracle Database

Lançado pela Oracle no fim dos anos 1970, o Oracle Database ainda é na atualidade um dos SGBDs mais utilizados em aplicações corporativas. Ele pode ser instalado em múltiplas plataformas, como Unix, Linux, HP/UX, BIM AIX, IBM VMS e Windows; e para interagir com os dados é utilizada a linguagem PS/SQL. O Oracle também se destaca pelo seu poder de escalabilidade, por possuir muitos recursos de segurança e performance e por sua robustez e confiabilidade.

SQL Server 

Lançado pela Microsoft em 1989, o SQL Server é há anos um dos principais SGBDs relacionais do mercado, sendo utilizado em muitos órgãos públicos, instituições financeiras e empresas de e-commerce. O SQL Server pode ser instalado em contêineres do Linux com o suporte do Kubernetes ou no Windows e apresenta versões gratuitas e pagas. Sua linguagem de consulta é a Transact-SQL (T-SQL) com uma sintaxe simples e que se assemelha muito a linguagem SQL. Além de apresentar ferramentas de administração com excelentes interfaces gráficas, o fato de o fluxo de dados ser criptografado faz com que o SQL Server tenha camadas de segurança robustas.

MySQL

Lançado pela MySQL AB em 1994, o MySQL é um software de código aberto  que utiliza o modelo cliente-servidor. Em 2008, a MySQL AB foi adquirida pela Sun Microsystems. Já em 2010 a Oracle comprou a Sun Microsystems e todos os seus produtos, incluindo o MySQL. Parte do sucesso e popularidade desse SGBD se deve ao fato de que muitas empresas de tecnologia gigantes utilizam seus serviços, como o YouTube, Facebook, Twitter, Netflix, entre muitas outras. Outra vantagem é ser multiplataforma, ou seja, possui suporte para diferentes sistemas operacionais (Windows, Linux e MacOS).

PostgreSQL 

O POSTGRES surgiu em 1986 no Departamento de Ciências da Computação de Berkeley, da Universidade da Califórnia. Em 1996, o projeto POSTGRES foi renomeado para PostgreSQL com o intuito de ilustrar seu suporte para SQL, no entanto, PostgreSQL é comumente chamado de Postgres atualmente. O PostgreSQL é um projeto open source coordenado pelo PostgreSQL Global Development Group. 

Algumas das grandes vantagens desse SGBD são a estabilidade, robustez de recursos e desempenho, características apoiadas por mais de 20 anos de desenvolvimento pela comunidade de código aberto. O PostgreSQL também apresenta um bom índice de escalabilidade e se destaca pela proporção de funcionalidades avançadas, como por exemplo a possibilidade de suportar recursos ligados ao NoSQL e a aceitação de variados modelos de dados, como XML e JSON. Também possui suporte para diferentes plataformas, como Windows, Linux, MacOS, BSD e Solaris.

Muitas empresas construíram aplicações e soluções utilizando o PostgreSQL. Algumas empresas em destaque são Apple, Fujitsu, Cisco, Juniper Network, Instagram, entre outras.

MongoDB

Seu desenvolvimento começou em 2007 pela 10gen, atual MongoDB Inc., e sua primeira versão pública foi lançada em 2009. O MongoDB é um sistema de gerenciamento de bancos de dados não-relacionais (NoSQL) de código aberto, alta performance, sem esquemas, orientado a documentos e escrito na linguagem de programação C++, tornando-o portável para diferentes sistemas operacionais (MacOS, Linux e Windows). No MongoDB, os dados são armazenados no formato BSON (Binary JSON) ou JSON e a linguagem de programação Javascript pode ser utilizada em consultas no banco de dados.

Áreas de trabalho

Profissionais que trabalham na área de banco de dados enfrentam diversas dificuldades: gerenciamento da absorção de grandes quantidades de dados sem sobrecarregar o sistema; preocupações com a segurança e vulnerabilidade dos dados; manutenção da base de dados de forma funcional em relação à demanda exigida; escalabilidade da capacidade do banco de dados para acomodar o crescimento do mesmo; entre outros. Por ser uma área muito vasta, torna-se possível trabalhar em diferentes frentes:

• Administrador de Banco de Dados (DBA): responsável pela administração e suporte dos SGBDs, sempre garantindo segurança, disponibilidade e eficiência à base de dados.
• Pessoa Engenheira de Dados: responsável por coletar, armazenar e distribuir os dados. Além disso, desenvolver pipelines, que transformam os dados brutos em informações úteis para análise, e mantê-las em execução.
• Pessoa Desenvolvedora SQL: responsável por desenvolver, refatorar e realizar manutenção em consultas e objetos do banco de dados utilizando a linguagem SQL. 
• Analista de Business Intelligence (BI): responsável por realizar a modelagem de novos negócios e dar suporte a tomada de decisões após análise de dados.

No mercado existem variações tanto das nomenclaturas dadas aos cargos quanto nas funções desempenhadas por cada cargo. Inclusive, em empresas menores é comum que algumas dessas funções apresentadas acima sejam de responsabilidade de um único cargo.

Conclusão – Banco de dados

Desde suas primeiras versões criadas em 1960, os bancos de dados têm evoluído continuamente e rapidamente. Atualmente, os bancos de dados estão por trás de diversos softwares que são vastamente utilizados, desde redes sociais e serviços de streaming até caixas eletrônicos e sistemas de IOT.

Com o avanço da internet e o crescente uso de aplicativos para diversas finalidades, a quantidade de dados que geramos cresce cada vez mais rápido. Logo, crescem também todas as áreas da tecnologia voltadas para armazenamento e gerenciamento de dados.

Para escolher com qual banco de dados trabalhar é preciso entender qual é a demanda do seu negócio e como seus dados podem ser estruturados. Só então é possível identificar o banco de dados e o SGBD que mais se alinham com o ritmo e volume do fluxo de dados do seu projeto.

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