SQL Server

معماری و اجزای اصلی SQL  Server

SQL  Server از چند بخش کلیدی تشکیل شده که با هم یک اکوسیستم کامل برای ذخیره‌سازی، پردازش، تحلیل و گزارش‌دهی داده‌ها را می‌سازند. با درک معماری و اجزای مختلف این پلتفرم درک عمیقی از نحوه کار سیستم خواهید داشت. همچنین می‌توانید سیستم‌های بهینه‌ را طراحی، مدیریت و نگهداری کنید. 

اجزای اصلی SQL  Server شامل موارد زیر می‌شود که هر کدام از این بخش‌ها نقش مهمی در عملکرد کلی سیستم دارند و تسلط بر آن‌ها از اهداف اصلی هر دوره آموزش SQL  Server است.

•  Database Engine
• SQL  Server Agent
• Integration Services (SSIS)
• Analysis Services (SSAS)
• Reporting Services (SSRS)

Database Engine  و ساختار دیتابیس‌ها

Database Engine قلب تپنده‌ SQL  Server و مسئول ذخیره‌سازی، پردازش و امنیت داده‌ها است. با یادگیری SQL  Server و استفاده از Database Engine می‌توانید تمام عملیات اصلی مانند ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی و حذف داده‌ها (CRUD) را مدیریت کنید. در این بخش از آموزش SQL  Server با مفاهیم زیر آشنا خواهید شد:

• ساختار دیتابیس‌ها، جداول (Tables) و روابط بین آن‌ها
• Indexing  برای افزایش سرعت کوئری‌ها
• Transactionها و کنترل هم‌زمانی (Concurrency)
• Backup  و Restore حرفه‌ای دیتابیس‌ها

SQL  Server Agent  و اتوماسیون وظایف

SQL  Server Agent ابزاری قدرتمند برای اجرای خودکار وظایف تکراری است. با یادگیری این سرویس در دوره آموزش SQL  Server می‌توانید فرآیندهایی مانند Backup، ارسال گزارش، اجرای کوئری‌ها یا انتقال داده‌ها را کاملا خودکار انجام دهید. از مهم‌ترین مزایای SQL  Server Agent می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش خطای انسانی
• صرفه‌جویی در زمان مدیریت سیستم
• پایش و ثبت لاگ اجرای وظایف
• اجرای اتوماتیک اسکریپت‌ها و بسته‌های SSIS

Integration Services  و مدیریت ETL

SSIS  یا SQL  Server Integration Services  ابزار اختصاصی مایکروسافت برای پیاده‌سازی فرآیند ETL یا Extract, Transform, Load است. پس از دیدن آموزش SQL  Server می‌توانید داده‌ها را از منابع مختلف (مثل Excel، دیتابیس‌های دیگر یا APIها) استخراج کرده، پاک‌سازی و تبدیل کنید و سپس به دیتابیس مقصد منتقل کنید. از SSIS در ساخت Data Warehouse، مهاجرت داده‌ها بین سیستم‌ها، پاک‌سازی داده‌های خام و خودکارسازی فرآیندهای انتقال اطلاعات استفاده می‌شود.

(Analysis Services (SSAS و (Reporting Services (SSRS

SSAS یا (SQL  Server Analysis Services)  برای تحلیل داده‌ها و ساخت مدل‌های چندبعدی (OLAP) و تحلیلی طراحی شده است. این سرویس به تیم‌ها اجازه می‌دهد داده‌ها را از زوایای مختلف بررسی کنند و تحلیل‌های عمیق بسازند. SSRS یا SQL  Server Reporting Services ابزار رسمی مایکروسافت برای طراحی و انتشار گزارش‌های تعاملی و داشبوردهای مدیریتی است. با دیدن آموزش SQL  Server و استفاده از SSRS می‌توانید گزارش‌هایی با فیلترهای پویا، نمودارهای بصری و خروجی در قالب‌های مختلف (PDF, Excel, Web) تولید کرد. همچنین با ترکیب SSAS و SSRS می‌توانید داده‌های خام را به گزارش‌های مدیریتی حرفه‌ای تبدیل کنید.

بهینه‌سازی و Performance Tuning در SQL  Server

با شرکت در دوره آموزش SQL  Server می‌توانید کارایی دیتابیس سازمان را افزایش دهید، از منابع درست استفاده کنید و مانع از قفل شدن سیستم یا کند شدن آن شوید. پس از شرکت در جلسه‌های آموزش SQL  Server می‌توانید سیستم‌های داده پرسرعت و پایدار را طراحی و استفاده کنید.

Query Optimization و Indexing Strategies

بهینه‌ نبودن کوئری‌ها باعث کاهش سرعت سیستم می‌شود. در این بخش شما یاد می‌گیرید چگونه کوئری‌ها را بهینه‌سازی کنید یا ایندکس‌ها را به‌درستی طراحی کنید. ابتدا باید قسمت‌های مهم عملکرد کوئری‌ها را تشخیص دهید و سپس از استراتژی‌های مناسب مانند Clustered، Non-Clustered، Filtered برای ایندکس‌ها استفاده کنید. به‌مرور می‌توانید در کمترین زمان ممکن کوئری‌هایی بنویسید که دقیق‌ترین نتایج را نشان می‌دهند.

Execution Plan و روش‌های تحلیل عملکرد کوئری‌ها

Execution Plan به شما نشان می‌دهد که موتور SQL  چگونه کوئری را اجرا می‌کند و در کدام مرحله زمان یا منابع زیادی مصرف می‌شود. از مهم‌ترین مباحثی که در این بخش باید به آن‌ها مسلط باشید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نحوه خواندن Execution Plan و تفسیر آن
• تشخیص Bottleneckهای عملکردی در Plan
• بهینه‌سازی Joinها و Subqueryها
• استفاده از Query Profiler و Performance Monitor برای عیب‌یابی دقیق

Memory،CPU و I/O Tuning

برای افزایش کارایی سیستم به مدیریت صحیح منابع سخت‌افزاری نیاز دارید. در دوره آموزش SQL  با نحوه تخصیص حافظه به Buffer Pool و Cache، تنظیم parallelism و پردازش هم‌زمان، تحلیل Disk I/O و مدیریت TempDB و ابزارهای مانیتورینگ مثل Dynamic Management Views (DMVs) و  PerfMon آشنا خواهید شد.

 امنیت و مدیریت دسترسی‌ها در SQL  Server

کوچک‌ترین نقص در سیستم امنیتی پایگاه‌های داده باعث پخش شدن اطلاعات مهم یا از بین رفتن آن‌ها می‌شود. SQL  Server با داشتن مجموعه‌ای از ابزارها و قابلیت‌های پیشرفته شرایط مدیریت امنیت، احراز هویت و بازیابی اطلاعات را برای شما فراهم کرده است.

Authentication  و  Authorization

Authentication فرآیند تایید هویت کاربران هنگام ورود به سیستم و Authorization تعیین‌کننده شرایط دسترسی کاربران به داده‌ها است. با یادگیری این مباحث تفاوت بین Windows Authentication و SQL  Server Authentication را می‌شناسید و می‌توانید شرایطی برای ورود و عضویت کاربران ایجاد کرده و آن را مدیریت کنید. همچنین می‌توانید دسترسی‌ها را بر اساس اصل Least Privilege محدود و روش‌هایی امن برای اتصال برنامه‌ها به SQL  Server تعیین کنید. در پایان این مبحث آموزشی یاد می‌گیرید چگونه امنیت داده‌ها را حفظ کنید.

Roles، Permissions و Auditing

SQL  Server  از Role-based Security  برای مدیریت ساده‌تر مجوزها استفاده می‌کند. با ایجاد Roleهای سفارشی و تخصیص Permissions  دقیق، می‌توانید دسترسی کاربران را کامل کنترل کنید. Auditing سیستمی است که تمام فعالیت‌ها، ورودها و تغییرات انجام‌شده روی پایگاه داده را ثبت می‌کند تا در صورت نیاز، بتوانید رفتار کاربران و رخدادهای امنیتی را بررسی کنید. پس از تعریف و استفاده از Server Roles و Database Roles می‌توانید دسترسی‌ها را در Object و Schema اعمال کنید. از دیگر مباحث مهمی که در این قسمت از آموزش SQL  Server می‌آموزید می‌توان به پیاده‌سازی Auditing داخلی SQL  Server و مانیتورینگ لاگ‌ها و تحلیل رفتار کاربران اشاره کرد.

Backup، Recovery  و  Disaster Planning

حتی قدرتمندترین دیتابیس‌ها هم از خطر خرابی سخت‌افزار، حملات سایبری یا خطاهای سایبری در امان نیستند. برای پیش‌گیری از بروز چنین مشکلاتی باید برنامه‌ریزی دقیقی برای پشتیبان‌گیری و بازیابی (Backup & Recovery) از SQL  Server داشته باشید. آشنایی با مباحث زیر به شما کمک می‌کند با دقت بیشتری از داده‌های خود محافظت کنید:

• انواع (Backup (Ful, Differential, Transaction Log و زمان‌بندی مناسب آن‌ها
• استراتژی‌های Point-in-Time Recovery
• طراحی Disaster Recovery Plan  برای سازمان‌ها
• استفاده از Always On Availability Groups و Log Shipping برای افزونگی (Redundancy)

توسعه و کار با داده‌ها

با یادگیری SQL  Server می‌توانید داده‌ها را توسعه دهید و آن‌ها را پردازش و تحلیل کنید. در محیط‌های سازمانی که داده‌ها از منابع مختلفی به دست می‌آیند باید در بستر یکسان و قابل تحلیل ذخیره شوند. برای توسعه و کار با داده به طراحی انبار داده‌ها (Data Warehouse)، پردازش داده‌ها با ETL و ساخت گزارش‌ها و داشبوردهای تحلیلی نیاز است.

 طراحی و مدیریت Data Warehouse

Data Warehouse پایگاه داده متمرکزی است که داده‌ها را از منابع مختلفی مانند سیستم‌های مالی، فروش، منابع انسانی و ... جمع‌آوری، سازمان‌دهی و ذخیره‌سازی می‌کند. هدف این پایگاه داده افزایش سرعت و دقت انجام کار در تحلیل‌های تجاری است. Data Warehouse داده‌ها را برای تحلیل روندها ذخیره می‌کند. در این پایگاه داده از ساختارهای تحلیلی مانند Star Schema و Snowflake Schema استفاده می‌شود. همچنین Data Warehouse از کوئری‌های پیچیده پشتیبانی می‌کند و گزارش‌های پیچیده را بدون تاثیر بر سیستم‌های عملیاتی ارائه می‌دهد.

ETL  با SSIS و Integration با دیگر سیستم‌ها

ETL فرآیند استخراج داده‌ها (Extract)، پاک‌سازی و تبدیل (Transform) داده‌ها و بارگذاری آن‌ها (Load) است. SSIS پلتفرم رسمی مایکروسافت است که برای اجرای ETL استفاده می‌شود. از مهم‌ترین امکانات SSIS می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اتصال به انواع منابع داده مانند SQL ، Excel، Web Services، APIها و …
• پاکسازی و استانداردسازی داده‌ها قبل از ذخیره‌سازی
• خودکارسازی انتقال داده‌ها بین سیستم‌ها
• یکپارچه‌سازی (Integration) بین نرم‌افزارهای سازمانی

Reporting و Visualizations

پس از ذخیره و پردازش داده‌ها، نوبت به نمایش آن‌ها به‌صورت قابل‌درک می‌رسد. در SQL  Server این وظیفه بر عهده‌ی Reporting Services )SSRS) و ابزارهای مکملی مانند Power BI است. با استفاده از این ابزارها می‌توانید گزارش‌های پویا و تعاملی ایجاد کنید، نمودارها، جداول و داشبوردهای مدیریتی طراحی کنید، دسترسی کاربران سازمانی به داده‌های تحلیلی را کنترل کنید. همچنین این داده‌ها را می‌توان در قالب‌های مختلفی مانند وب، Excel و ... منتشر کرد.

تکنیک‌ها و نکات حرفه‌ای برای متخصصین SQL  Server

برای تسلط better به SQL  Server باید با اشتباهات رایج و ابزارهای افزایش بهره‌وری آشنا شوید. در این بخش به مهم‌ترین ترفندهای فنی و روش‌های لازم برای پروژه‌های واقعی اشاره خواهیم کرد.

• Best Practices: تمام سیستم‌های پایگاه داده باید معماری درست و اصولی داشته باشند. Best Practices مجموعه‌ای از روش‌های آزمایش‌شده است که باعث افزایش کارایی، امنیت و پایداری دیتابیس‌ها می‌شود. از مهم‌ترین بخش‌های این روش می‌توان به نگهداری و مانیتورینگ منظم Indexها وStatistics، مستندسازی تغییرات دیتابیس و Version Control و استفاده از Naming Convention استاندارد برای اشیا اشاره کرد.
• اشتباهات رایج در SQL  Server: چه متخصص حرفه‌ای باشید و چه جدیدا وارد دنیای SQL  Server شده باشید ممکن است در مسیر کاری خود دچار اشتباهات مختلف شوید. از جمله این اشتباه‌ها می‌توان به استفاده‌ی نادرست از Transactionها و ایجاد Deadlock، عدم ایندکس‌گذاری مناسب و کاهش شدید سرعت کوئری‌ها، غفلت از Backup منظم یا تست بازیابی و اجرای Queryهای پیچیده بدون بررسی Execution Plan اشاره کرد.
• نکات افزایش بهره‌وری: برای افزایش بهره‌وری باید از میان‌برها، اسکریپت‌های آماده و ابزارهای مانیتورینگ استفاده کنید. SQL CMD و PowerShell گزینه‌های مناسبی برای اجرای دستورات گروهی هستند. برای دسترسی سریع‌تر به ابزارهای نیز می‌توانید محیط SSMS را سفارشی‌سازی کنید. برای مانیتورینگ لحظه‌ای عملکرد Dynamic Views انتخاب مناسبی است.
• Automation Scripts  و ابزارهای مدیریتی: با استفاده از Automation Scripts  می‌توانید بسیاری از وظایف تکراری مانند Backup، Index Rebuild، بررسی خطاها یا ارسال گزارش‌ها را به‌صورت خودکار انجام دهید. با این‌کار زمان آزاد شما به‌عنوان فرد متخصص بیشتر، خطای انسانی کمتر و ثبات عملکرد سیستم بیشتر می‌شود.

 مسیر حرفه‌ای و فرصت‌های شغلی برای متخصص SQL  Server

SQL  Server یکی از پرکاربردترین پلتفرم‌های داده در ایران و جهان است. سازمان‌های بزرگ مانند شرکت‌های بیمه و بانک‌ها و حتی استارتاپ‌های حوزه تکنولوژی برای ذخیره، پردازش و تحلیل داده‌های خود از این پلتفرم استفاده می‌کنند. پس از دیدن آموزش SQL Server و انجام پروژه‌ها می‌توانید در موقعیت‌های شغلی زیر مشغول به کار شوید:

(Database Administrator (DBA ادمین دیتابیس

DBA یا مدیر پایگاه داده مسئول طراحی، نصب، پشتیبانی، نگهداری و بهینه‌سازی دیتابیس‌هاست. نقش این متخصص تضمین عملکرد پایدار، امنیت داده‌ها و بازیابی سریع در مواقع بحرانی است. از مهم‌ترین مهارت‌های ادمین دیتابیس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مدیریت ساختار دیتابیس‌ها و بهینه‌سازی عملکرد
• پیاده‌سازی Backup & Recovery و مانیتورینگ
• تنظیم سطوح دسترسی و امنیت داده‌ها
• کار با ابزارهای مدیریتی SQL  Server و اتوماسیون وظایف

BI Developer  (توسعه‌دهنده هوش تجاری)

BI Developer  مسئول تبدیل داده‌های خام به گزارش‌ها و داشبوردهای تحلیلی برای تصمیم‌گیران سازمان است. SQL  Server با ابزارهایی مثل SSIS، SSAS  و SSRS بستری کامل برای توسعه‌ی راهکارهای Business Intelligence فراهم می‌کند. از مهم‌ترین وظایف توسعه‌دهنده هوش مصنوعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• طراحی Data Warehouse و مدل‌های تحلیلی
• ساخت ETL Pipelineها برای پردازش داده‌ها
• توسعه‌ی داشبوردها و گزارش‌های مدیریتی
• همکاری نزدیک با تیم تحلیل داده و مدیران سازمان

Data Engineer (مهندس داده)

مهندس داده (Data Engineer) مسئول طراحی زیرساخت‌ها و فرآیندهایی است که داده‌ها را از منابع مختلف جمع‌آوری و برای تحلیل آماده می‌کنند. SQL  Server به عنوان یک پایگاه داده‌ی قدرتمند، هسته‌ی مرکزی این زیرساخت‌هاست. اگر مهندس داده هستید تسلط به موارد زیر برای شما الزامی است:

• ساخت Pipelineهای داده و طراحی معماری جریان داده
• بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های حجیم (Big Data)
• یکپارچه‌سازی داده‌ها از منابع مختلف
• کار با ابزارهای مدرن ابری (مثل Azure Data Services) در کنار SQL  Server

فرصت‌های سازمانی و میانگین درآمد

از SQL  Server در صنایع و سازمان‌های مختلف استفاده می‌شود. در بازار جهانی میانگین حقوق متخصصان ۷۰ الی ۱۲۰ هزار دلار در سال و در ایران ماهانه ۳۰ الی ۸۰ میلیون تومان است.

تفاوت SQL  Server با سایر سیستم‌های مدیریت دیتابیس

برای پایگاه داده از SQL، PostgreSQL، MySQL، Oracle Azure و ... استفاده می‌شود. هر یک از این سیستم‌ها نقاط قوت و کاربردهای متفاوتی دارند. با گذراندن آموزش SQL Server می‌توانید تفاوت‌ها را بهتر درک کرده و بهترین سیستم را برای نیازهای سازمانی خود انتخاب کنید.

تفاوت SQL  Server و Oracle

هر دو سیستم را می‌توان در سازمان‌های بزرگ استفاده کرد. Oracle  در سازمان‌های بسیار بزرگ و پروژه‌های چندملیتی با زیرساخت‌های پیچیده استفاده می‌شود. در مقابل، SQL  Server راه‌اندازی ساده‌تر، هزینه کمتر و هماهنگی بیشتری با اکوسیستم مایکروسافت دارد. لایسنس Oracle بسیار گران‌تر از SQL  Server است و مبتنی‌بر ابزارهای CLI و اسکریپت است. اگر در سازمان خود از Windows Server و .NET استفاده می‌کنید.

SQL  Server  در برابر  MySQL 

MySQL محبوب‌ترین پایگاه داده متن‌باز برای پروژه‌های کوچک و متوسط است، درحالی‌که SQL  Server  بیشتر برای سیستم‌های تجاری و سازمانی طراحی شده است. برای داده‌هایی با حجم بیشتر و پردازش‌های پیچیده از SQL  Server استفاده می‌شود. SQL  Server سیستم امنیتی یک‌پارچه‌تر و ابزارهای Recovery پیشرفته‌تری دارد. SQL  Server  از پشتیبانی رسمی مایکروسافت بهره‌مند است، اما MySQL در نسخه‌ی Community محدودیت زیادی دارد. اگر قصد ساخت سرویس‌های سبک وب را دارید MySQL  انتخاب خوبی برای شما است. اما برای فعالیت در سازمان‌های بزرگ SQL  Server انتخاب بهتری است.

تفاوت SQL  Server با PostgreSQL 

PostgreSQL قابلیت‌های Open Source دارد و از داده‌های پیچیده مانند GIS و GSON پشتیبانی می‌کند. اما برای استفاده در مدیریت سازمانی، ابزارهای مانیتورینگ و امنیت مناسب نیست. SQL  Server رابط کاربری حرفه‌ای‌تر و ابزارهای مانیتورینگ قوی‌تری دارد. از PostgreSQL می‌توان در محیط‌های پژوهشی استفاده کرد.

تفاوت SQL  Server  و  SQL  Azure  

SQL  Azure نسخه ابری SQL  Server است که روی بستر Microsoft Azure Cloud ارائه می‌شود. قابلیت‌های این دو پلتفرم مشابه یکدیگر است. اما SQL  Azure مقیاس‌پذیری خودکار بر اساس حجم داده و ترافیک دارد و Patch، Backup و Security را کاملا خودکار مدیریت می‌کند. دسترسی به سرویس‌های Azure از تمام نقاط جهان ممکن است.