3. ระบบแฟ้มข้อมูล (File System)

ยุคแรกที่นำระบบคอมพิวเตอร์มาใช้ประมวลผลข้อมูลนั้น โครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลในเครื่องยังมีลักษณะคล้ายคลึงกับการจัดเก็บข้อมูลในกระดาษ คือ ข้อมูลแต่ละประเภทถูกเก็บแยกกันในลักษณะของ ไฟล์หรือแฟ้มข้อมูลโดยแต่ละแผนกหรือหน่วยงานจะเก็บข้อมูลและมีโปรแกรมของตนเองที่ใช้ดึงข้อมูลจากไฟล์ต่าง ๆ มาประมวลผล ดังนั้นระบบแฟ้มข้อมูล คือ การจัดเก็บข้อมูลด้วยระบบแฟ้มข้อมูลเป็นรูปแบบการจัดเก็บ ข้อมูลแบบดั้งเดิมที่นิยมใช้กันเมื่อคอมพิวเตอร์ถูกใช้เป็นเครื่องมือในการจัดเก็บและประมวลผลสารสนเทศในยุคเริ่มต้น การศึกษารูปแบบการประมวลผลแบบแฟ้มข้อมูลจะทำให้เห็นถึงข้อบกพร่องต่าง ๆ ที่เป็นสาเหตุให้การจัดเก็บข้อมูลแบบฐานข้อมูลได้รับความนิยมขึ้นมาแทนที่การจัดเก็บข้อมูลแบบแฟ้มข้อมูล

แผนภาพแสดงระบบการจัดเก็บขอมูลของบริษัทแห่งหนึ่งจะเห็นว่าแต่ละแผนกเก็บข้อมูลของตัวเองไว้ในไฟล์ที่แยกจากกันทำให้มีข้อมูลบางส่วนซ้ำกัน ตัวอย่างเช่น ไฟล์ข้อมูลพนักงาน ของแผนก บุคคล จะเก็บข้อมูลของพนักงานทุกคนในบริษัท จึงมีขอมูลพนักงานขายอยู่ด้วย ทำให้ซ้ำกับข้อมูลในไฟล์ขอมูลพนักงานขายของแผนกการตลาด ส่วนไฟล์ข้อมูลสินค้าคงคลังของแผนการตลาดและแผนก จัดซื้อจะมีข้อมูลเหมือนกัน เป็นต้น โดยแต่ละแผนกจะดึงข้อมูลจากไฟล์มาประมวลผลและออกรายงานโดยใช้โปรแกรมของตัวเอง 

3.1 ข้อดีในการประมวลผลแบบไฟล์ข้อมูล คือ 

1. แต่ละแผนกสามารถเขียนโปรแกรมประมวลผลข้อมูลในรูปแบบที่ต้องการได้อย่างอิสระ

2. การดึงข้อมูลมาใช้ทำได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากต่างคนต่างเก็บ 

3. ลดต้นทุนในส่วนของการวางระบบคอมพิวเตอร์เนื่องจากข้อมูลที่เก็บเป็นข้อมูลที่ใช้งานในฝ่ายเท่านั้น จึงไม่มีความซับซ้อนจนต้องใช้ระบบการจัดการข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูงมาก  

3.2 ข้อเสียในการประมวลผล คือ 

1. เกิดความซ้ำซ้อนของข้อมูล (Redundancy) ซึ่งจะนําไปสู่ปัญหาความขัดแย้งของข้อมูล (Data Inconsistency) ในภายหลังได้ถ้ามีการแก้ไขข้อมูลในไฟล์หนึ่งแต่ไม่ได้แก้ไขข้อมูลนั้นในไฟลอื่นๆ ด้วย 

2. เกิดความไม่เป็นอิสระของข้อมูล (Data Dependency) เพราะโปรแกรมที่ใช้ในแต่ละแผนกจะผูกพันกับโครงสร้างการจัดเก็บและวิธีเรียกใช้ข้อมูล ถ้าเปลี่ยนแปลงโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลโปรแกรมทุกโปรแกรมที่เรียกใช้ไฟล์ข้อมูลนั้นจะต้องถูกแก้ไขด้วยซึ่งอาจเกิดข้อผิดพลาดได้

3. ขาดความยืดหยุ่น โปรแกรมประยุกต์ที่ใช้งานในระบบแฟ้มข้อมูลจะประมวลผลให้รายงานเฉพาะที่กำหนดไว้โดยโปรแกรมเมอร์เท่านั้น ทำให้ไม่สามารถแสดงรายงานที่ต้องการ โดยรายงานดังกล่าวเป็นรายงานที่ไม่ได้มีการวางแผนให้มีในโปรแกรมที่สร้างขึ้น หากต้องการได้รายงานดังกล่าวนั้น ต้องทำการเขียนโปรแกรมขึ้นมาเพื่อประมวลผลใหม่ ทำให้ไม่สะดวกและสิ้นเปลืองถ้ารายงานนั้นไม่ได้มีการใช้บ่อยครั้ง 

4. ไม่มีการควบคุมจากศูนย์กลาง เนื่องจากแต่ละแผนกสามารถเรียกใช้ข้อมูลได้อย่างอิสระ โดยไม่ต้องผ่านการดูแลจากศูนย์กลางจึงไม่สามารถควบคุมสิทธิ์ในการเข้าใช้ข้อมูลของผู้ใช้แต่ละคนใหเป็นมาตรฐานเดียวกัน    

จากปัญหาข้างต้น จึงได้มีการพัฒนาระบบฐานข้อมูลเพื่อรวบรวมข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กัน แต่แยกกันอยู่แต่ละไฟล์มาเก็บไว้ที่เดียวกันเพื่อให้แต่ละแผนกสามารถเข้าถึงและใช้ข้อมูลร่วมกันได้การดูแลรักษาระบบงานและปรับปรุงข้อมูลให้มีความถูกต้องและทันสมัยอยู่เสมอจะทำได้ง่ายขึ้นเพราะข้อมูลไม่อยู่กระจัดกระจายสามารถเรียกใช้ข้อมูลได้ทันทีที่ต้องการช่วยให้ผู้บริหารวางแผนและตัดสินใจได้อย่างรวดเร็วและทันต่อสถานการณ์ 

การออกแบบฐานข้อมูลที่ดีนั้น ผู้ออกแบบต้องจัดกลุ่มและแยกประเภทข้อมูลที่จะนำมาใช้โดยให้ข้อมูลแต่ละกลุ่มมีความซ้ำซ้อนกันน้อยที่สุดเพื่อให้ฐานข้อมูลมีขนาดเล็กที่สุดแต่ในขณะเดียวกันก็ได้ความหมายมากที่สุดเช่นกัน ผู้ออกแบบต้องสามารถกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มข้อมูลต่าง ๆ ได้ซึ่งความสัมพันธ์นี้เองจะเป็นจุดเริ่มต้นที่นำไปสู่การพัฒนาเป็นระบบฐานข้อมูล

4. องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล

ระบบฐานข้อมูลมักจะนําเอาระบบคอมพิวเตอร์มาช่วยในการจัดเก็บฐานข้อมูลเพื่อให้ทันต่อความต้องการในการใช้งาน สะดวก รวดเร็ว และถูกต้องมีความเชื่อถือได้ โดยมีซอฟท์แวร์หรือโปรแกรมระบบจัดการฐานข้อมูล องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล แบ่งออกเป็น4 องค์ประกอบ

1. ฮาร์ดแวร์(Hardware)

2. ซอฟต์แวร์(Software)

3. ข้อมูล(Data)

4. บุคลากร(Personal)  

4.1 ฮาร์ดแวร์(Hardware) หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยเก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดดิสก์และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับต้องได้

4.2 ซอฟต์แวร์(Software) คือ โปรแกรมที่จัดการเกี่ยวกับฐานข้อมูล โดยปกติแล้วจะเรียกว่าระบบจัดการฐานข้อมูล หรือDatabase Management System : DBMS ส่วนนี้จะทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างข้อมูลกับผู้ใช้ เป้าหมายของระบบจัดการฐานข้อมูล เพื่อช่วยให้การพัฒนาโปรแกรมสามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น รวดเร็วขึ้น มีความถูกต้อง และลดค่าใช้จ่าย มีระบบสํารองข้อมูลและการฟื้นสภาพที่มีประสิทธิภาพเป็นต้น ระบบจัดการฐานข้อมูลที่ใช้กันในปัจจุบันจะนําเสนอความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลในรูปแบบของตาราง(relation) ซึ่งใช้ง่ายเนื่องจากโครงสร้างข้อมูลไม่สลับซับซ้อนและมีภาษาที่เหมาะสม

4.3 ข้อมูล(Data) หมายถึง ข้อมูลที่ถูกเก็บไว้ในระบบฐานข้อมูล รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลการจัดเก็บข้อมูลควรเก็บรวมแฟ้มข้อมูลต่างๆไว้ด้วยกัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลที่ถูกเก็บในแฟ้มข้อมูลต่างๆ ให้มากที่สุดเท่าที่จะสามารถทำได้ ซึ่งผู้ใช้หลายๆ คน สามารถเรียกใช้หรือดึงข้อมูลชุดเดียวกันได้ ณ เวลาเดียวกัน หรือ ต่างเวลากันได้

4.4 บุคลากร(Personal) ได้แก่บุคคลต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบฐานข้อมูล มีดังนี้

4.4.1 ผู้ใช้ทั่วไป(User) เป็นบุคลากรที่ใช้ข้อมูลจากระบบฐานข้อมูลเพื่อใช้งานสำเร็จลุล่วงได้

4.4.2 พนักงานปฏิบัติการ(Operator) เป็นผู้ปฏิบัติการด้านการประมวลผล การป้อนข้อมูลเข้า

4.4.3 นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ(System Analyst) เป็นบุคลากรที่ทำหน้าที่วิเคราะห์ออกแบบฐานข้อมูล และออกแบบระบบงานที่จะนำมาใช้ 

4.4.4 ผู้เขียนโปรแกรมประยุกต์ใช้งาน(Programmer) เป็นผู้ทําหน้าที่เขียนโปรแกรมประยุกต์ใช้งานต่างๆ เพื่อให้การจัดเก็บ การเรียกใช้ข้อมูลเป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้

4.4.5 ผู้บริหารฐานข้อมูล(Database Administrator : DBA) เป็นบุคลากรที่มีหน้าที่ควบคุมและบริหารทรัพยากรฐานข้อมูลขององค์กร ควรมีความรู้ทั้งหลักการบริหารและด้านเทคนิคของระบบจัดการฐานข้อมูล เนื่องจากผู้บริหารฐานข้อมูลจะทําหน้าที่เป็นที่ปรึกษาและประสานงานกับเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการ เช่น นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ โปรแกรมเมอร์  และผู้ใช้  เพื่อให้การบริหารระบบฐานข้อมูลเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

5.องค์ประกอบในการทำงานร่วมกับฐานข้อมูล 

นอกจากฐานข้อมูลจะเกิดจากการนำไฟล์หรือกลุ่มข้อมูลต่างๆ มาเก็บไว้ในที่เดียวกันแล้วยังมีปัจจัยสำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นต่อการทำงานร่วมกับฐานข้อมูลด้วยดังนี้ 

• กลุ่มข้อมูลที่นำมาเก็บรวมกันจะต้องมีความเกี่ยวข้องกัน โดยจะต้องระบุความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มข้อมูลและใช้ประโยชน์จากความสัมพันธ์นั้นได้ สำหรับโปรแกรมระบบจัดการฐานข้อมูล Microsoft Access 2013 จะเรียกกลุ่มข้อมูลที่ผู้ใช้มองเห็นในรูปตารางว่า Table ซึ่งต่อจากนี้จะใช้คำว่า Table แทนคำว่า ตาราง 

• โปรแกรมระบบจัดการฐานข้อมูล โครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลในระบบฐานข้อมูล ถ้าเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานขึ้นใช้เองจะค่อนข้างยุ่งยากและใช้เวลามาก ต้องใช้บุคลากรที่มีความชำนาญด้านนี้โดยเฉพาะ จึงได้มีการพัฒนาเครื่องมือที่เรียกว่า โปรแกรมระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management System : DBMS) เพื่อนำมาช่วยให้การสร้าง เรียกใช้และแก้ไขฐานข้อมูลให้ทำได้ง่ายและมีประสิทธิภาพสูง DBMS จะทำหน้าที่เป็นสื่อกลางระหว่างผู้ใช้

ตัวอย่างเพิ่มเติม https://wut.freetzi.com/chapter/chapter3.html 

                        https://www.9experttraining.com/articles/table-

6.2 ตาราง (Table)  เป็นส่วนที่ใช้เก็บข้อมูลภายในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ มีชื่อเรียกอีกชื่อว่า เอนทิตี้ (Entity) หรือรีเลชั่น (Relation) โดยตารางจะประกอบด้วยข้อมูลตามแนวตั้งเรียกว่า “คอลัมน์” และข้อมูลตามแนวนอนเรียกว่า  “แถว”

6.3 คอลัมน์ (Column) มีชื่ออื่น คือ ฟิลด์ (Field) หรือ แอททริบิวต์  (Attribute) สำหรับระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูลแบบเดียวกันเอาไว้ด้วยกัน เช่น คอลัมน์ “ชื่อ” ใช้เก็บข้อมูลรายชื่อเท่านั้นคอลัมน์ “นามสกุล” ใช้เก็บข้อมูลนามสกุลเท่านั้นหรือคอลัมน์ “หมู่โลหิต” ก็จะเก็บแต่หมู่โลหิต A, B, O หรือAB เท่านั้น

6.4 แถว (Row) มีชื่ออื่นคือ เรคอร์ด (Record) หรือทูเพิล (Tuple) เป็นข้อมูลตามแนวนอนของตารางมีหน้าที่ในการเก็บกลุ่มข้อมูลของฟิลด์หลายๆ ฟิลด์ที่เป็นข้อมูลชุดเดียวกัน เช่น แถวข้อมูลของนายสุข  นามสกุลไร้ทุกข์  จะประกอบด้วย หมายเลขประจำตัว ชื่อ นามสกุล วันเดือนปีเกิด และหมู่โลหิตของนายสุข  ไร้ทุกข์