История бд. Система управления базами данных. Файлы и файловые системы

Базы данных лежат в основе практически всех современных информационных и информационно- телекоммуникационных систем, и это коренным образом изменило характер работы многих организаций. Развитие СУБД началось еще в 60-е годы, когда разрабатывался проект полета корабля Apollo на Луну

В середине 60-х годов корпорация IBM совместно с фирмой NAA (North American Aviation, в настоящее время - Rockwell International) разработали первую СУБД - иерархическую систему IMS (Information Management System). Несмотря на то, что IMS является самой первой из всех коммерческих СУБД, она до сих пор остается основной иерархической СУБД, используемой на большинстве крупных мейнфреймов.

Другим заметным достижением середины 60-х годов было появление системы IDS (Integrated Data Store) фирмы General Electric. Развитие этой системы привело к созданию нового типа систем управления базами данных - сетевых СУБД, что оказало существенное влияние на информационные системы того поколения. Сетевая СУБД создавалась для представления более сложных взаимосвязей между данными, чем те, которые можно было моделировать с помощью иерархических структур, и послужили основой для разработки первых стандартов БД.

Для создания стандартов структур хранения данных в 1965 году на конференции CODASYL (Conference on Data Systems Languages) была сформирована рабочая группа List Processing Task Force, переименованная в 1967 году в группу Data Base Task Group (DBTG). В компетенцию группы DBTG входило определение спецификаций среды, которая допускала бы разработку баз данных и управление данными.

Полный вариант отчета этой группы был опубликован в 1971 году и содержал следующие утверждения: cетевая схема - это логическая организация всей базы данных в целом (с точки зрения АДБ), которая включает определение имени базы данных, типа каждой записи и компонентов записей каждого типа подсхема - это часть базы данных, видимая конкретными пользователями или прикладными программами язык управления данными - инструмент для определения характеристик и структуры данных, а также для управления ими

Группа DBTG также предложила стандартизировать три различных языка: o язык определения данных DDL для схемы, который позволит администратору базы данных (АБД) описать ее o язык определения данных (также DDL) для подсхемы, который позволит определять в прикладных программах те части базы данных, доступ к которым будет необходим o язык манипулирования данными DML, предназначенный для управления данными

Несмотря на то, что отчет CODASYL официально не был одобрен Национальным Институтом Стандартизации США (ANSI), большое количество систем было разработано в полном соответствии с этими предложениями группы DBTG. Теперь они называются CODASYL-системами, или DBTG-системами. CODASYL-системы и системы на основе иерархических подходов представляют собой СУБД первого поколения.

Однако как сетевым, так и иерархическим моделям баз данных присущи приведенные ниже недостатки: o даже для выполнения простых запросов с использованием переходов и доступом к определенным записям необходимо создавать достаточно сложные программы o независимость от данных существует лишь в минимальной степени o отсутствуют теоретические основы

В 1970 году Э. Ф. Кодд, работавший в корпорации IBM, опубликовал статью о реляционной модели данных, позволявшей устранить недостатки прежних моделей. Появилось множество экспериментальных реляционных СУБД, а первые коммерческие продукты появились в конце 70-х - начале 80-х годов. Известен проект System R, разработанный в корпорации IBM в конце 70-х годов (Astrahan et al., 1976), задуман с целью доказать практичность реляционной модели, что достигалось посредством реализации предусмотренных ею структур данных и требуемых функциональных возможностей.

На основе этого проекта были получены важнейшие результаты: o был разработан структурированный язык запросов SQL, который с тех пор стал стандартным языком любых реляционных СУБД o в 80-х годах были созданы различные коммерческие реляционные СУБД - например, DB2 или SQL/DS корпорации IBM, Oracle корпорации Oracle, др.

Реляционные СУБД относятся к СУБД второго поколения, существует несколько сотен различных реляционных СУБД для мейнфреймов и персональных ЭВМ. Примеры многопользовательских реляционных СУБД: CA-OpenIngres фирмы Computer Associates, Informix фирмы Informix Software, Inc. Примеры реляционных СУБД для персональных компьютеров: Access фирмы Microsoft, FoxPro, R-Base фирмы Microrim и т.д. Реляционная модель обладает некоторыми недостатками: ограниченными возможностями моделирования. Для решения этой проблемы в 1976 году Чен предложил модель "сущность-связь" (Entity-relationship model - ER-модель), которая в настоящее время стала самой распространенной технологией и основой методологии проектирования баз данных.

В 1979 году Кодд сделал попытку устранить недостатки собственной основополагающей работы и опубликовал расширенную версию реляционной модели - RM/T (1979), затем еще одну версию - RM/V2 (1990). Попытки создания модели данных, позволяющей более точно описывать реальный мир, нестрого называют семантическим моделированием данных (semantic data modeling).

В ответ на все возрастающую сложность прикладных программ, работающих с базами данных появились два новых типа систем: объектно-ориентированные СУБД, или ОО СУБД, объектно-реляционные СУБД, или ОР СУБД. Попытки реализации подобных моделей представляют собой СУБД третьего поколения. В СССР в середине 70-х годов была разработана информационно-поисковая система, основу которой составляла универсальная объектно-ориентированная иерархическая СУБД, нашедшая широкое применение при решении задач проектирования и управления и предвосхитившая многие более поздние разработки такого рода.

Предшественницами СУБД были файловые системы. Появление СУБД не привело к файловых систем полному исчезновению: для выполнения некоторых специализированных задач подобные файловые системы используются до сих пор. Кроме того, файловые системы могут использоваться также СУБД для решения задач хранения данных и доступа к ним.

Файловые системы - это набор программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции (например, создание отчетов), причем каждая программа определяет свои собственные данные и управляет ими. Ограничения, присущие файловым системам: o разделение и изоляция данных. o дублирование данных. o зависимость от данных. o несовместимость форматов файлов. o фиксированные запросы (быстрое увеличение количества прикладных программ).

Система баз данных – это компьютеризированная система, основное назначение которой – хранить информацию, предоставляя пользователям возможность ее извлечения и модификации. База данных – структурированный организованный набор данных, описывающих характеристики каких-либо физических или виртуальных систем. (Поименованная совокупность структурированных данных предметной области).

База данных хранит не только рабочие данные, но и их описания. По этой причине базу данных еще называют набором интегрированных записей с самоописанием. В совокупности, описание данных называется системным каталогом (system catalog), или словарем данных (data dictionary), а сами элементы описания – метаданными (meta-data), т.е. данными о данных.

Преимущество подхода абстрагирования данных (data abstraction) - возможность изменить внутреннее определение объекта без каких-либо последствий для его пользователей, при условии, что внешнее определение объекта остается неизменным. В подходе с использованием баз данных, структура данных отделена от прикладных программ и хранится в базе данных.

В базах данных используется термин "логически связанные данные", когда при анализе информационных потребностей организации следует выделить: o сущность (entity)- отдельный тип объекта, который нужно представить в базе данных o атрибут (attribute)- свойство, которое описывает некоторую характеристику рассматриваемого объекта o связь (relationship) это то, что объединяет несколько сущностей

СУБД - это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ. Составляющие СУБД: o Подсистема средств проектирования. o Подсистема обработки. o Ядро СУБД

Возможности СУБД: o позволяет определять базу данных с помощью языка определения данных (DDL – Data Definition Language). o позволяет вставлять, обновлять, удалять и извлекать информацию из базы данных с помощью языка управления данными (DML – Data Manipulation Language).

Возможности СУБД: o СУБД предоставляет контролируемый доступ к базе данных с помощью перечисленных ниже средств: - системы обеспечения безопасности - системы поддержки целостности данных - системы управления параллельной работой прикладных программ - системы восстановления - доступного пользователям каталога

Представление виртуальная (логическая) таблица, получающаяся как результат выполнения поименованного запроса. В отличие от обычных таблиц реляционной БД, представление не является самостоятельной частью набора данных, хранящегося в базе. Содержимое представления динамически вычисляется на основании данных, находящихся в реальных таблицах. Изменение данных в реальной таблице БД немедленно отражается в содержимом всех представлений, построенных на основании этой таблицы.

Достоинства представлений: o обеспечивают дополнительный уровень безопасности o предоставляют механизм настройки внешнего интерфейса базы данных. o позволяют сохранять внешний интерфейс базы данных непротиворечивым и неизменным даже при внесении изменений в ее структуру. o представление обеспечивает полную независимость программ от реальной структуры данных

Аппаратное обеспечение Тома вторичной (внешней) памяти (обычно это магнитные диски), используемые для хранения информации, а также соответствующие устройства ввода-вывода и т. д.; Аппаратный процессор (или процессоры) вместе с оперативной (первичной) памятью, предназначенные для поддержки работы программного обеспечения системы баз данных.

Данные База данных содержит: рабочие данные и метаданные. Интеграция данных - возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных Разделяемость данных - возможность использования несколькими различными пользователями отдельных элементов, хранимых в базе данных.

Процедуры Процедуры - инструкции и правила, которые должны учитываться при проектировании и использовании базы данных. Пользователи Различают четыре группы: o администраторы данных и баз данных o разработчики баз данных o прикладные программисты o конечные пользователи.

Администратор базы данных (Database Administrator) отвечает за: o физическую реализацию базы данных, включая физическое o проектирование и воплощение проекта o обеспечение безопасности и целостности данных o сопровождение операционной системы o обеспечение максимальной производительности приложений пользователей

Разработчик логической базы данных Занимается идентификацией данных, связей между данными и устанавливает ограничения, накладываемые на хранимые данные. Должен быть всесторонним и в полном объеме понимать структуры данных организации и ее бизнес-правил. Работа разработчика делится на два этапа: o концептуальное проектирование базы данных o логическое проектирование базы данных

Разработчик физической базы данных. Занимается физической реализацией уже готовой логической модели данных, в том числе: o преобразованием логической модели данных в набор таблиц и ограничений целостности данных o выбором конкретных структур хранения и методов доступа к данным, обеспечивающих необходимый уровень производительности при работе с базой данных o проектированием любых требуемых мер защиты данных

Прикладные программисты Выполняют разработку приложений после создания базы данных, предоставляющую пользователям необходимые им функциональные возможности. Конечные пользователи Пользователи являются клиентами базы данных. Она проектируется, создается и поддерживается для того, чтобы обслуживать их информационные потребности.

Пользователь может получать доступ к базе данных, применяя одно из интерактивных прикладных программ или же интерфейс (встроенная прикладная программа). Некомандные интерфейсы основаны на меню и формах, облегчают работу с базами данных для тех, кто не имеет опыта работы с информационными технологиями. Командный интерфейс (язык запросов) требует некоторого профессионального опыта работы с информационными технологиями.

Преимущества: o контроль за избыточностью данных o непротиворечивость данных o больше полезной информации при том же объеме хранимых данных o совместное использование данных o поддержка целостности данных o повышенная безопасность o применение стандартов.

Преимущества: o повышение эффективности с ростом масштабов системы o возможность нахождения компромисса при противоречивых требованиях o повышение доступности данных и их готовности к работе o улучшение показателей производительности o упрощение сопровождения системы за счет независимости от данных o улучшенное управление параллельностью o развитые службы резервного копирования и восстановления.

История развития баз данных уходит корнями в 1960-е годы. В те времена информация собиралась и хранилась в файлах.каждый файл содержал определенные сведения и для охвата всей предметной области требовалось несколько файлов. Например, сведения о товарах хранились в одном файле, а сведения о клиентах - в другом. Информация о приобретении определенных товаров определенными клиентами - в третьем. Такая организация данных вносила свои сложности:

· представление данных в каждом файле было различным;

· необходимо было согласовывать данные в разных файлах для обеспечения непротиворечивости информации;

· необходимо было выбрать какие данные и в каком виде будут фигурировать в таких файлах, как файл приобретений товаров в примере;

· сложность разработки приложений и их обновления при изменении данных.

Ситуация требовала улучшения и множество специалистов усердно работали над созданием чего-то более удобного в использовании. В начале 1970-х годов, спустя примерно 10 лет, ситуация начала улучшаться и появились первые базы данных.

В 1970 году Э. Ф. Кодд опубликовал статью, которая послужила основой для создания реляционной модели данных. Приемущество такой модели хранения данных заключается в минимальном дублировании данных и исключении некоторых типов ошибок, свойственных другим моделям. Согласно этой модели, данные хранятся в виде таблиц со столбцами и строками. Не все виды таблиц приемлемы для реляционной модели и нежелательные таблицы могут быть нормализованы для удовлетворения требованиям реляционной модели. В процессе нормализации таблица как-правило разбиваются на две или несколько более приемлемых таблиц.

В 1979 году небольшая компания Ashton-Tate выпустила продукт для микрокомпьютеров под названием dBase-II, назвав его реляционной СУБД. Благодаря успешной тактике, компании удалось распространить более 100 000 копий продукта среди пользователей компьютеров Osborne. Многие из пользователей компьютеров создавали программы для них и вскоре dBase стала очень популярной СУБД. В последствииAshton-Tate была приобретена фирмой Borland. На самом деле продукт dBase не являлся реляционной СУБД, а представлял из себя язык программирования с расширенными функциями для обработки файлов. Пока развивалась dBase, другие производители начали перенос на микрокомпьютеры своих коммерческих СУБД для больших ЭВМ. Примерами таких СУБД являются Oracle, Ingress и Focus. Перенос СУБД на микрокомпьютеры послужил причиной улучшения пользовательского интерфейса, что повлекло за собой увеличение числа микрокомпьютеров, работающих с базами данных.

В середине 1980-х годов пользователи начали объединять свои компьютеры в локальные сети, что привело к возникновению клиент-серверной модели, а так же модели с совместным использованием файлов. Сеть позволяла совместно использовать дорогие принтеры и дисковые накопители большой емкости. В перспективе же пользователи хотели совместного использования их баз данных, что стимулировало развитие многопользовательских приложений баз данных для локальных сетей. Поскольку многопользовательская обработка данных в локальной сети отличается от многопользовательской обработки данных на мейнфрейме наличием нескольких вычислителей, возникали дополнительные сложности по координации действий вычислителей. Так появилась клиент-серверная архитектура обработки данных. Существует и более простая, но менее надежная архитектура, снованная на совместном использовании файлов.

В наши дни активно развиваются web-приложения баз данных, а так же базы данных с использованием Internet-технологий. Web-приложения баз данных делают данные доступными черезобозреватель пользователя, в то время как базы данных с использованием Internet-технологий просто используют клиентские обозреватели и технологии типа XML и DHTML для работы с базой данных, не публикуя данные через Internet.

Существует еще две технологии баз данных, которые являются возможными, но пока не реализованы. Это объектно-ориентированные базы данных и распределенные базы данных. Распределенные базы данных представляют собой базу данных организации, распределенную по нескольким компьютерам локальной сети организации. Благодаря такой архитектуре возможно более гибкое разделение нагрузки по отделам предприятия, но реализация такой системой связана с радом проблем, некоторые из которых не решены до сих пор. Объектно-ориентированные базы данных позиционируются как средство для хранения структур данных, используемых в объектно-ориентированном программировании. Поскольку объекты на порядок сложнее структур, то и реализация баз данных будет довольно сложной. Плюс ко всему, развитие объектно-ориентированных баз данных сдерживается наличием огромного количества реляционных БД, в которых хранятся огромные массивы информации.

Базы данных

Основой банка данных является база данных.

База данных (БД) – именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Создавая базу данных, стремятся упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Это возможно, только если данные структурированы.

Структурирование – это введение соглашений о способах представления данных.

Таким образом,

База данных (БД) – это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

В развитии технологии баз данных выделяют 4 этапа.

Первый этап связан с развитием баз данных на больших машинах типа IBM 360/370, ЕС ЭВМ.

История развития систем управления базой данных (СУБД) насчитывает более 30 лет. В 1968 г. была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД фирмы IBM. В 1975 г. появился первый стандарт ассоциации по языкам систем обработки данных Conference of Data System Languages (CODASYL), определивший ряд фундаментальных понятий в теории баз систем данных. В 1981 г. Э.Ф. Кодд получил премию Тьюринга за разработку реляционной модели и реляционной алгебры.

Базы данных хранились во внешней памяти центральной ЭВМ, пользователями этих баз были задачи, запускаемые в основном в пакетном режиме. Интерактивный режим доступа обеспечивался с помощью консольных терминалов, не обладавших собственными вычислительными ресурсами. Эти системы относят к системам распределенного доступа.

Второй этап связан с появлением и развитием персональных компьютеров. На этом этапе преобладают настольные СУБД в частности: Dbase, FoxPro, Clipper, Paradox.

Третий этап. Начался процесс интеграции. Этот этап связан с развитием компьютерных сетей, поэтому остро встает задача согласованности данных хранящихся и обрабатываемых в разных местах и логически друг с другом не связанных. Успешное решение этих задач приводит к появлению распределенных баз данных.

Особенности этого этапа:

Поддержка структурной и языковой целостности;

Возможность работы на компьютерах с различной архитектурой;

Поддержка многопользовательского режима и возможность децентрализованного хранения данных.

К этому этапу относятся СУБД Access`97, Oracle 7.3(8.4), MS SQL 6.5(7.0) System 10(11).

Четвертый этап определяет перспективы развития СУБД. Этот этап характеризуется появлением новой технологии доступа к данным – интранет. В этой технологии не используется специализированное клиентское программное обеспечение. Для работы с удаленной базой данных можно применить Internet Explorer и др.

Я сейчас довольно активно работаю с базами данных и с СУБД Oracle в частности. Но, чтобы качественно работать с различными СУБД – необходимо очень хорошо знать основы реляционных баз данных, и теорию всех баз данных.

Поэтому начнем с истории возникновения баз данных:

База данных, в общем смысле слова – это модель объекта, его состояния и взаимоотношения (определений можно назвать много, остановимся на этом).

1. Примерно до середины шестидесятых годов двадцатого века в мире всеобще использовались файлы, со всеми их недостатками. В таких «база данных» информация часто разрушалась из за невозможности (или очень большой затрудненности) одновременной работы, недостаточного поиска. Данный этап можно сравнить с различного рода бумажными карточками, который еще очень любят у нас в больницах.

2. С середины шестидесятых годов до 1980 года. На данном этапе началось использование нереляционных баз данных. Разработчики (и пользователи) поняли, что использовать только файлы очень накладно для производства, и стали искать пути решения появившихся проблем. Для этого была разработана сначала иерархическая модель данных (строилась на основе иерархических зависимостей, причем у потомка может быть только один предок), а затем появилась сетевая модель данных (была логическим продолжением иерархической модели, здесь у потомка могло быть и более одного предка). У данных моделей были и достоинства, были и недостатки.

3.0. 1970 год – британский ученый Эдгар Кодд выпустил работу «A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks». Данная работа считается первым трудом по реляционному хранению данных. После ее выпуска начинаются активные работы по разработке данной системы хранения информации.

3.1. Начало восьмидесятых годов – выпуск реляционных Систем Управления Баз Данных (СУБД).

Основы реляционных баз данных включают в себя три аспекта:

Структурный – данные представляют из себя наборы отношений;

Целостности – наборы отношений отвечают требованиям целостности;

Обработки – поддерживаются операторы манипулирования отношениями.

И, кроме того, еще в реляционных базах данных поддерживается принципы нормализации.

Достоинствами реляционного подхода являются:

Данный подход основан на небольшом числе законов (правил);

Эти правила точно определены;

В основе лежит мат.логика и теория множеств;

Для манипулирования данными необязательно знать, как эти данные организованы во внешней памяти.

4. В данное время активно разрабатываются Объектно-Ориентированные базы данных, Объектно-Реляционные. Но я их пока не рассматриваю, так что останавливаться подробно не буду.

Данное описание истории баз данных – это мой взгляд на нее, так что ругаться не надо. Реляционные СУБД сейчас используются повсеместно – это MSSQL Server от компании Microsoft , ORACEL от одноименной компании, DB /2 от IBM – это примеры коммерческих РСУБД. Всем веб-разработчикам, которые не используют таких РСУБД, известна MySQL – бесплатная РСУБД, которая разрабатывалась компанией Sun Microsystem . Различных реляционных СУБД много, но меня будет интересовать (пока) только продукция компании Oracle .

На этом краткое историческое описание баз данных закончим. На последок поздравлю всех с праздником – шестидесятипятилетнем Великой Победы. Спасибо всем ветеранам за это. Надеюсь, у нас никогда не будет войн.

Историю развития баз данных можно разделить на четыре периода.

1. Период становления – начало 60-х - начало 70-х гг . В этот период появляется сам термин «база данных» и создается несколько первоначальных систем. Основой появления баз данных явилось предложение конца 50-х годов использовать файлы для хранения исходных данных. Основное требование к таким файловым системам – быть совместно используемым хранилищем данных. В последующем стало очевидным, что совместно использу­емые данные, должны обладать специфическими свойствами, в частности: независимость данных, отсутствие дублирования и противоречивости, контроль прав доступа к данным, эффективная техника доступа к данным, а также многие другие.

Осознание этих фактов, а также появление больших компьютеров с магнитными дисками в качестве носителей данных привело к появлению в середине 60-х гг. первых систем управления базами данных, из которых наиболее развитой оказалась система IMS фирмы IMB, которая поддерживала иерархическую структуру данных. Бахман в 1963 г. разработал первую промышленную систему баз данных IDS. СистемаIDSподдерживала сетевую организацию данных на магнитных носителях.

Ассоциация CODASYL, являющаяся органом, разработавшим язык программирования Кобол, в 1967 г. организо­вала рабочую группу по базам данных. Эта группа обобщила языковые спецификации систем баз данных и в 1969 и 1971 гг. издала соответствующие отчеты, которые по наименованию рабочей группы (DataBaseTaskGroup) получили названиеDBTG69,DBTG71. Основой избранного Рабочей группой подхода послужила сетевая структура данных и способы навигации по ней, разработанные в системе IDS, однако сетевая модель данных в отчетах DBTG получила существенное развитие и обоснование.

Типичным представителем системы, поддерживающей предложения DBTGCODASYLявилась Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc., предназначенная для использования на машинах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных систем.

В этот же период четко выкристаллизовались два подхода относительно проблемы замкнутости систем баз данных. Системы замкнутого типа характеризуются тем, что они не содержат в своем составе традиционных языков программирования, а имеют непроцедурные языки запросов. Основной целью в данном случае является создание системы, с применением которой мог бы справиться не специалист по программированию К таким системам относились TDMS иUL/1.

Системы с включаемыми языками помимо собственно языков манипулирования базами данных предоставляют также языковые и инструментальные средства разработки приложений, с использованием существующих языков программирования. Этот принцип, в частности, исповедовался DBTG.

В конце данного периода появился термин информационно-управляющая система (MIS). В то время подMISпонималась система баз данных, ориентированная на поиск данных и обеспечивающая возможность работы с удаленного терминала.

Период развития – 70-е годы . Концепция баз данных широко распространяется благодаря повышению характеристик аппаратного обеспечения компьютеров. Идет успешное внедрение систем, поддерживающих иерар­хи­чес­кую и сетевую структуры данных.

Все этот период продолжалась работа DBTG CODASYL. Была специфицирована система языков для баз данных CODASYL, которая включила следующие группы языковых спецификаций:

Язык описания данных ЯОД (Data Definition Language - DDL). Представляет собой описание концептуальной схемы в терминах сетевой структуры данных.

Средства базы данных языка Кобол . Представляет собой средства обеспечения интерфейса языка Кобол с базой данных, описанной в DDL. В Кобол включены средства языка манипулирования данными.

Средства базы данных языка Фортран . Представляет собой средства обеспечения интерфейса языка Фортран с базой данных, описанной в DDL. В Кобол включены средства языка манипулирования данными.

Средства конечного пользователя . Определяет интерфейс пользователя случае, когда такой пользователь управляет базой данных, описанной в DDL.

Язык описания хранения данных ЯОХД (Data Stored Definition Language - DSDL). Представляет собой язык, который отображает концептуальную схему, описанную в DDL, во внутреннюю схему.

В 1975 г. появился отчет рабочей группы ANSI/X3/SPARCАмериканского Национального Института Стандартов, который явился значительной вехой в развитии проблематики баз данных. Перед группой была поставлена задача исследовать, в какой мере целесообразно ставить вопрос о стандартизации баз данных и СУБД и что именно может быть подвержено стандартизации. Группа пришла к выводу, что если и ставить вопрос о стандартизации, то только относительно интерфейсов, которые могут существовать между различными компонентами СУБД, сами програм­мные компоненты ни в коем случае подвергаться стандартизации не могут. В связи с этим они направили свои последующие усилия на выявление таких интерфейсов и, в конце концов, пришли к формулировке трехуровневой архитектуре баз данных, которая стала классической и не потеряла свою актуальность до сих пор.

Однако этот период в большей мере характеризуется появлением реляционной модели данных, предложенной в 1970 г. сотрудником института фирмы ИБМ в Сан-Хосе Э.Ф. Коддом, всесторонними исследованиями теоретичес­ких и прикладных вопросов этой модели, разработкой экспериментальных реляционных СУБД. Теоретические исследования привели, в конце концов, к созданию формальной теории баз данных, которая до этого носила описательный характер. На протяжении многих лет многие ведущие формы проводили эксперимента­ль­ные исследования по созданию прототипов реляционных СУБД, повышению их эффективности и функциональ­ности. В конце 70-х гг. появляются первые промышленные реляционные СУБД.

Период зрелости – 80-е годы . Реляционная модель получила полное теоретическое обоснование. Разработаны крупные реляционные СУБД Oracle, Informix, и другие. Промышленные реляционные системы получают широкое распрост­ране­ние во всех сферах человеческой деятельности. Реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД иерархического и сетевого типа.

Дальнейшее развитие реляционных СУБД шло в следующих направлениях:

Удобство применения . Появление персональных компьютеров сделал принципиальным вопрос удобства использо­ва­ния программ, что также относилось и к СУБД. На протяжении всего этого периода интенсивно развивается внешний интерфейс взаимодействия пользователей с базами данных.

Многоплановость . Изначально базы данных разрабатывались для хранения и обработки символьной информации и традиционно использовались в таких сферах, как обработка экономической информации, статистика, банковское дело, системы резервирования, информационные системы различного направления. Появление спроса к базам данных в нетрадиционных сферах их применения, системы автоматизации проектирования, издательское дело и другие, потребовали хранения в базах данных и обработки изображений, звуков, полнотекстовой информации.

Этот период также характеризуется теоретическими и экспериментальными исследованиями в области баз знаний. Разрабатываются многочисленные экспертные системы, использующие базы знаний. В подавляющем большинстве случаев базы знаний разрабатываются на основе реляционных СУБД.

Постреляционный период – с начало 90-х гг . В этот период начались проводиться интенсивные исследования по дедуктивным и объектно-ориентированным базам данных, а также разработка исследовательских прототипов таких систем.

Особое место в развитии проблематики объектно-ориентированных СУБД занимает деятельность группы по управлению объектными базами данных ODMG(ObjectDataManagementGroup), - неприбыльным консорциумом производителей объектных баз данных и других организаций, заинтересованных в выработке стандартов по хранению объектов в базах данных.ODMGбыла создана в 1991 г. В 1993 г. группа выпустила свой первый стандарт –ODMG-93. В 1995 г. был опубликован усовершенствованный вариант этого стандарта.

В связи с развитием Интернет-технологий прикладываются большие усилия по внедрению баз данных в Интернет. Возникают различные подходы по включению СУБД с их базами данных во всемирную паутину, начиная от простейших «публикаций» баз данных в Интернет и заканчивая разработкой web-серверов баз данных, которые в состоянии предоставлять весь спектр услуг пользователям Интернета по использованию баз данных на сервере.

Наконец, интенсивно развиваются исследования и разработки по представлению и манипулированию структурами данных в Интернет.

Базы данных и знаний 9