Развитие технологии баз данных icon

Развитие технологии баз данных


Смотрите также:
Учебное пособие Введение...
Учебная программа Дисциплины б8 «Технологии баз данных» по направлению 010300 «Фундаментальная...
Администрирование базами данных Цели администрирования и его актуальность для современных баз...
В. А. Дмитриева, Ю. А...
Перспективы развития баз данных, их роль и место в распределенных информационных системах...
Программа учебной дисциплины " публикация баз данных в интернете "...
Программа учебной дисциплины " публикация баз данных в интернете "...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "организация баз данных" для...
2010 б орис Григорьевич Миркин Профессор Кафедра анализа данных и искусственного интеллекта...
II. анализ потребностей и обзор специализированных баз данных...
Правила Дейта для распределенных субд вопросы...
Рабочая программа дисциплины регистрация и лицензирование программ направления 010400...



Загрузка...
скачать


Развитие технологии баз данных


Сложность современной технологии баз данных явилась результатом развития в течении нескольких десятилетий. Способов обработки данных и управления информацией. Обработка данных развивалась от примитивных методов 50-х годов к сложным интегрированным системам сегодняшнего дня.

Потребности менеджмента росли параллельно с развитием технологии. Первые системы обработки данных выполняли лишь канцелярскую работу, сокращая количество бумаг. Более современные системы перешли к накоплению и управлению информацией рассматриваемой сегодня как жизненно важный ресурс компании. Сегодня наиболее важная функция СУБД - служить основой информационных систем корпоративного управления.

Технологические изменения всегда были вызваны потребностями бизнеса. Менеджеры примут новую компьютерную систему только в том случае, если увидят, что выгода превышает затраты на нее. И несмотря на риск и возможные ловушки, во многих случаях получается действительная выгода. Более того, конца процессу пока не видно. Новые технологии, такие, как объективно-ориентированные базы данных и платформа клиент / сервер, решают новые задачи, что должно привести к появлению в будущем более мощных систем. Чтобы наиболее наглядно понять тесную связь между технологией баз данных и потребностями бизнеса рассмотрим пример: опыт компании международное распространение товаров.

(International product Distribution IPD). Будем сокращенно называть ее IPD.

Компания продает свыше 3500 видов товаров более чем 300 производителей во всем мире. Свыше 2700 торговых агентов работает в более, чем 100 странах. Компания имеет годовой доход более 50 млн. долларов и чистую прибыль более 50 миллионов. На рис. 1.1. представлены связи между фирмой IPD, ее поставщиками и клиентами.

Товары перемещались от поставщика, на склад IPD, а затем направлялись к клиенту. В первые годы существования компании записи о продажах и закупках товаров, а также инвентарный учет велись вручную.



I P D


















Закупка





Складской учет





Продажи



















Изготовитель





Склад IPD





Продавец






товар товар


Товарный поток IPD рис. 1.1.




I P D




































Закупка





































Отчеты менеджеров










Бухгалтерия




Складской учет














































Платежи




Накладные










Продажи








































Счет







Платежи
























































































Производитель




Продавец









Поток информации рис. 1.2.

IPD


рис. 1.3. Образцы данных файловой системы


1. Клиент файл


Код клиента

Фамилия

Адрес

Страна

Исх.баланс

Выплачено на сегодня

100

101

105

110

Уот

Мальц

Джеферсон

Гомес

п/я 241 Токио

Зальцбург

910, Чикаго

Сантьяго

Япония

Австрия

США

Чили

45551

75314

49333

27400

40113

65200

49811

28141




  1. Торговый агент




Код торг.агента

Фамилия агента

Менеджер

Офис

%

10

14

23

37

39

Джоунс

Матцу

Муар

Эрман

Горо Ацум

27

44

35

12

44

Чикаго

Токио

Брюссель

Буэнос-Ай

Токио

10

11


13

10




  1. Товар




Код товара

Наименование

Код изготовителя

Закупочная цена

Цена продажи

1035

2241

2518

Светер

Лампа

Светильник

210

317

253

11.25

22.25

13.60

22.00

33.25

21.20




  1. Продажа




Дата

Код клиента

Код торг.агента

Код товара

Закупочная цена

Цена продажи

18.02

12.02

12.02

19.02

22.02

22.02

22.02

100

101

101

100

101

105

110

14

23

23

39

23

10

37

2241

2518

1035

2518

1035

2241

2518

200

300

150

200

200

100

150

6650

6360

4240

4000

4400

3325

3180




  1. Изготовитель




Код изготовителя

Наименование

Адрес

Страна

210

253

317

одежда

модные изделия

лампы

Окленд

Лагос

Лима

Нов.Зеланд

Нигерия

Перу



Однако вскоре фирма возросла настолько, что стало необходимо приобрести мини компьютер, чтобы отслеживать эту информацию и составлять отчеты, счета, чеки. Как показано на рис. 1.2.

Необходимо было создать файловую систему и принять в штат программистов и операторов.


^ Файловые системы


Первые коммерческие компьютерные системы использовались в основном для бухгалтерии: дебет, кредит, ведомости заработной платы и т.д. Эту работу предприятие обязано было делать. Следовательно, оправдать стоимость компьютерной системы было несложно. Затрата ручного труда, например на ведение ведомостей по заработной плате или выписывание счетов были столь велики, что автоматическая система, которая выполняла эти функции, быстро окупалась. Рассмотрим понятие




Система обработки данных - автоматическая система для работы с данными записей организации

поскольку эти системы выполняли обычные функции работы с документами, они были названы системами обработки данных.

Приведем пример файлов и образцов данных файловой системы IPD рис. 1.3. Каждая строка соответствует одной записи в файле. Предположим, что каждая запись в файле может быть прочитана и обработана, когда прочитаны все предшествующие записи в файле.

Именно так обстояло в IPD в 60-е годы, когда хранение информации на диске обходилось относительно дорого. Большинство файлов хранилось на МЛ и записи извлекались и обрабатывались последовательно. Обычно с файлами работали в пакетном режиме и на решение задач с ними требовалось очень много времени (от 2 до 10, 12 часов непрерывного времени).

Файлы использовались в различных приложениях. Например, необходимо получить счета для клиентов с причитающимися суммами. В этом случае используются 2 файла: клиент и продажа, вначале они сортируются по коду клиента.


Рис. 1.4.








файл клиент
















Обновленный файл клиент






































упорядоч.по коду клиента













программа подсчета прич.суммы








































Файл продажа





Сортировка по коду клиента




файл продажа








счета





Исходный баланс всякий раз обновлялся отражая последние сделки. Произведенные платежи, подсчитанные другой программой и внесенные в файл Клиент записаны с поле выплачено на сегодня. Они также печатались в счете.

Прикладная программа - компьютерная программа, выполняющая определенные практические задачи в бизнесе .

Или пример приложения.

Набор таких программ, совместно выполняющих связанные задачи называются прикладной системой.

^ Необходимость произвольного доступа к данным.


Как видно из предыдущего примера использование файловых систем с последовательным доступом требует значительного времени на обработку информации и эффективны для составления 1 или 2 раза в месяц счетов, платежных ведомостей и других отчетов. Однако чтобы ускорить процесс обработки файлов требуется произвольный доступ возможность напрямую обращаться к конкретной записи без предварительной сортировки файла или последовательного чтения записей.




Произвольный доступ - способ обращения к файлу, обеспечивающий прямой доступ к конкретной записи.

В предыдущем примере файл продажи был рассортирован по коду клиента, но по коду товара не был упорядочен. А нам например, необходимо подсчитать общую сумму продаж, обратившись к файлу товар. Приходится вводить лишнюю информацию, а это влечет дополнительные затраты ручного труда и ошибки.

Или например, необходимо подсчитать комиссионные со сделок и составить счета на оплату агентов. В этом случае файл продажи должен быть рассортирован по коду торгового агента и только после этого мы сможем обработать файл продажи и файл торговый агент вместе, чтобы составить счета на оплату агентов рис. 1.5.


















файл торг.агент





Обновленный файл торг.агент





































файл




сор-ка по коду агента





файл




программа расчета комиссионных





































продажа







продажа рассортированный










счет на оплату торг.агента


Приведенный пример показывает ограничения, накладываемые на последовательный доступ к файлам. Так вот эти проблемы частично были решены с появлением файлов произвольного доступа и особенно индексно-последовательных файлов (ИП). Файлы произвольного доступа, в отличие от файлов последовательного доступа позволяют извлекать записи в произвольном порядке. Эти файлы позволяют выбрать одно или несколько полей - все вместе они называются ключом - для точного задания того, какую запись необходимо извлечь. ИП файлы стали мощным практическим средством, придавшим прикладным системам определенную гибкость.


Ключ - поля данных однозначно определяющие запись в файле.


Однако файлы с произвольным доступом решили проблемы лишь частично. Для того, чтобы полностью их разрешить пришлось придумать системы управления базами данных.


^ Информация как ресурс


В начале 70-х годов в коммерческих компьютерных системах в связи с возникающими задачами наблюдался переход от обработки данных к обработке информации. Это изменение отражает рост понимания того, что информация - это не просто деловые записи. Постепенно бизнесмены начали понимать ценность информации и огромный потенциал компьютерных систем в деле поддержания этого недавно признанного ресурса и управления им.

Это привело к появлению информационно-управляющих систем (ИУС).

Такие системы используют уже содержащиеся в компьютере данные, давая ответы на широкий круг управленческих вопросов.




Информационная система - автоматическая система, организующая данные и выдающая информацию.




Информационно- управляющая система - система, обеспечивающая информационную поддержку менеджмента.




Данные - разрозненные факты.


Информация - организованные и обработанные данные.


Как видно из этих определений данные и информация различаются. Например Клиент Уот находится в Японии. Этот факт содержится в одной записи файла Клиент. Файлы системы содержат тысячи таких фактов. Таким образом файлы содержат данные. Информация же - это обработанные данные, информация это организованные данные или выводы из них. Например, нам необходимо узнать полный текущий баланс какой-либо компании или средний текущий баланс всех клиентов в Европе. Ответы на эти вопросы мы назовем информацией. Можно сделать вывод, что информация получается в результате обработки большого количества фактов (данных). То информация отличается от данных. В последние годы серьезность влияния, оказываемого информацией на планирование и принятие решений организациями, привела к росту понимания того, что информация это ресурс, обладающий определенной ценностью, и, следовательно нуждающийся в упорядочении и управлении. Однако бизнесмены привыкли иметь дело с более осязаемыми активами, такими, как деньги, средства производства и рабочая сила, ценность которых можно достаточно точно измерить, и выяснение ценности информации для них представляло определенную трудность. Появившиеся информационные системы, использующие базы данных, стали основополагающим средством снабжения менеджеров точной и своевременной информацией.

И так мы подошли к понятию - база данных.




База данных - это множество элементарных групп данных, которые могут обрабатываться одной или несколькими прикладными системами.

Система базы данных состоит из базы данных; программного обеспечения общего назначения, называемого системой управления базой данных (СУБД), служащего для управления базой данных; соответствующего оборудования и людей. СУБД обычно приобретаются у фирмы, торгующей программным обеспечением, и служит средством, с помощью которого прикладные программы или пользователи работают с данными базы.


Система базы данных - база данных, система управления базой данных, соответствующее оборудование и люди.




Система управления базой данных (СУБД).


Программное обеспечение, осуществляющее управление базой данных.

Прежде чем перейти к информационным системам, использующим базы данных вернемся ненадолго к файловым системам. Мы уже на примере видели во что выливается обработка больших файловых систем даже использующих произвольный метод доступа. Кроме того у файловых систем есть еще следующие недостатки.

  1. Избыточность данных

  2. Слабый контроль данных

  3. Недостаточные возможности управления данными.

  4. Большие затраты труда программистов.


Избыточность данных.

Главная трудность состоит в том, что многие приложения используют свои собственные файлы данных. Таким образом, некоторые единицы повторяются в разных приложениях.

Более того одно и то же поле в разных файлах может называться по разному.


Слабый контроль данных.

В файловых системах отсутствует централизованный контроль на уровне элементов данных. Весьма часто один и тот же элемент данных имеет несколько имен в зависимости от того, в какой файл он входит.

Один и тот же термин может иметь разные значения. Например счет - банк вкладывает в него один смысл применительно к сбережениям и совсем другой применительно к ссудам.

Разные значения одного и того же термина называется омонимами. И наоборот, разные слова могут иметь одно и то же значение - синонимы.


Недостаточные возможности управления данными

И.П. файлы позволяют обращаться к определенной записи по ключу, например по коду товара. Этого достаточно до тех пор пока нам нужна отдельная запись.

Однако, если нам нужен целый ряд связанных между собой записей. Например, необходимо найти все продажи определенного клиента или общее число этих продаж, среднюю цену или же список товаров, купленных клиентом и кто является изготовителем этих товаров. Такую информацию извлечь из имеющейся файловой системы будет трудно, поскольку файловые системы не позволяют установить связь между данными разных файлов СУБД были специально разработаны для того, чтобы упростить связывание данных из разных файлов.


Большие затраты труда программистов

Новая прикладная программа требовала совершенно нового набора файлов. Программисту в ходе написания программ приходилось добавлять в выходные файла какие-то свои поля, элементы данных, обозначать их по своему. Таким образом, в файловой системе существовала жесткая зависимость между программами и данными.

Базы данных позволили разделить программы и данные так, что программа может быть в некотором смысле независима от деталей определения данных. Предоставляя доступ к множеству общих данных и поддерживая мощные языки управления данными, информационные системы, использующие базы данных, позволяют значительно сократить объем работ по созданию и поддержке программного обеспечения.


^ Информационные системы, использующие базы данных


Информационные системы, использующие базы данных, позволили преодолеть ограничения файловых систем. Поддерживая целостную, централизованную структуру данных, информационные системы, использующие базы данных, позволили избавиться от проблем избыточности и слабого контроля данных. Доступ к централизованной базе данных имеет вся компания и если, например, необходимо ввести изменение в имя клиента, это изменение будет известно всем пользователям. Данные контролируются посредством словаря/ каталога данных, которым в свою очередь управляет группа сотрудников, называемых администраторами базы данных (АБД). Новые методы обращения к данным сильно упростили процесс связывания элементов данных, что в свою очередь привело к расширению возможностей с данными.

Все эти характеристики СУБД упрощают процесс программирования и уменьшают необходимость программной поддержки.

В настоящее время процесс создания мощных СУБД идет полным ходом. За несколько десятилетий последовательно появлялись системы, основанные на трех базовых моделях данных или концептуальных методах структурирования данных. Это 3 модели:

  1. иерархическая

  2. сетевая

  3. реляционная




Модель данных - концептуальный способ структурирования данных.


Иерархические и сетевые модели данных


Обратимся к таблицам рис. 1.3.

Индексно - последовательные файлы решили проблему прямого обращения к определенной записи в файле. Если мы прочли 1-ю запись в файле Продажи и хотим узнать адрес клиента, с которым была заключена сделка, можно воспользоваться кодом клиента 100 и посмотреть соответствующую запись в файле Клиент.

Теперь предположим, что нам требуется обратный процесс. Вместо того, чтобы выяснить, с каким клиентом была заключена сделка, мы хотим найти все продажи по данному клиенту. В файловой системе мы не сможем получить ответ на этот вопрос. Именно для подобных прикладных задач и были придуманы СУБД.

Первая информационная система, использующая базы данных, появилась в середине 60-х годов, была основана на иерархической модели, что означает, что отношения между данными имеет иерархическую структуру. Для того, чтобы понять это, слегка изменим файлы на рис. 1.3.

Таблица клиент останется без изменения. А вместо продаж пусть будут счета-фактуры, которые в свою очередь состоят из нескольких строк. К каждому клиенту может относиться несколько таких счетов и каждый счет может состоять из нескольких строк - каждая строка обозначает продажу одного товара.




Иерархическая модель - модель данных, в которой связи между данными имеют вид иерархий.


Данные можно представить в виде дерева.


К рис. 1.4.


Клиент




100 110 - уровень 1





счет




1012 1015 - уровень 2




товар




1035 2241 2518 1035 2518 - уровень 3


кол

сумма

Элементы уровня 1 порождают элементы уровня 2, а элементы уровня 2 порождают элементы уровня 3.

(Самостоятельно сделать)


^ Пример иерархической базы данных

(факультет, фамилия декана)


01

Экономический

Саврина


специальность


0201 0202 0203





группа, Ф.И.О


В-11 В-12 В-13 Ст-11 Ст-12 Ст-13

Каждый студент учится в одной и только одной группе, которая относится к одному и только одному факультету.


В-31 - Дом.задание. Придумать и нарисовать иерархическую базу данных.


^ Пример сетевой модели.


Каждый студент может участвовать в нескольких НИРС, и несколько студентов могут участвовать в разработке 1 НИРС


Студент (группа, Ф.И.О.)


В-31

Иванов




В-31

Петров




В-31

Иванов




























работа (код работы, руководитель)


































1006

Руковод 1




1009

Руковод 2




1008

Руковод 3




1009

Руковод 4


Изменение рис. 1.3.


Счет

счет

дата

код клиента

код торг.агента

1012

1015

1020

10.02

14.02

20.02

100

110

100

39

37

14


Строка счета (для продажи каждого товара)


счет

№ п/п

код товара

кол-во

сумма

1012

1012

1012

1015

1015

1020

1020

1

2

3

1

2

1

2

1035

2241

2518

1035

2518

2241

2518

100

200

300

150

200

100

200

2220.00

6000.00

6600.00

3300.00

4240.00

3325.00

3180.00


Отношения между этими файлами можно представить следующим образом.


Клиент




Клиенту подчинены счета, которым в свою очередь подчинены строки.







Если представить в виде данных, то получим иерархическое представление в виде дерева.

счет




В иерархической базе данных эти три файла будут связаны между собой указателями или полями данных,







добавленных к отдельным записям.


строка счета







рис 1.4.




Указатель - это физический адрес обозначающий, где эта запись хранится на диске.


Каждая запись о клиенте будет содержать указатель первой записи счета этого клиента. В свою очередь записи счетов будут содержать указатели на другие записи счетов и на записи строк счетов. Таким образом, система легко сможет извлечь все записи счетов и строк счетов, относящихся к данному клиенту.

Предположим мы хотим добавить в эту иерархическую базу данных информацию о клиентах. Например, если клиенты - это торговые компании, то может понадобиться список магазинов этих торговых компаний.

Иерархическая модель будет иметь следующий вид.


Рис.1.10.





клиент









Представитель - это закупщик, которому














продаются товары для конкретного

магазина

счет





магазин























строка счета





представитель








Как видно из этих примеров из этих иерархических СУБД можно извлечь много всякой информации. Примеры. Однако быстро стало ясно, что у такой модели есть некоторые существенные ограничения, поскольку не все отношения можно представить в виде иерархии. Вернемся к примеру. Допустим нас могут интересовать связи не только между клиентами и счетами, но и между торговыми агентами и счетами. То есть мы хотим иметь список всех счетов на продажи, произведенные определенными торговыми агентами, чтобы подсчитать сумму причитающихся им комиссионных. Тогда связи можно представить следующим образом.




Торговый Клиент рис.1.11.

агент







счет магазин







Строка Представитель

счета


Однако эта модель не является иерархической. В иерархии у каждого потомка может быть только один предок.

У рисунка 1.10. клиент-предок счета.

На рис.1.11. У счета - 2 предка: торговый агент и клиент. Такого рода модели называются сетевыми. В связи с необходимостью обрабатывать такие отношения, в конце 60-х годов появились сетевые системы управления базами данных. Как и в иерархических СУБД в сетевых СУБД для связывания файлов использовались физические указатели.




Потомок - подчиненная запись в иерархии

Предок - подчиняющаяся запись в иерархии.


Сеть - отношения между данными, когда каждая запись может быть подчинена записями более, чем из одного файла.

Основная иерархическая СУБД - система IMS фирмы IBM, созданная в середине 60-х годов появились сетевые системы управления базами данных. Как и в иерархических СУБД в сетевых СУБД для связывания файлов использовались физические указатели.




Потомок - подчиненная запись в иерархии.




Предок - подчиняющая запись в иерархии.




Сеть - отношения между данными, когда каждая запись может быть подчинена записями более, чем из одного файла.

Основная иерархическая СУБД - система IMS фирмы IBM, созданная в середине 60-х годов. В конце 60-х - начале 70-х были созданы и завоевали рынок несколько сетевых СУБД; например CODASYL.


^ Реляционные системы управления базами данных.


Использование физических указателей было одновременно и сильной и слабой стороной иерархических и сетевых СУБД. Сильной, поскольку они позволили извлекать данные, связанные определенными отношениями.

Слабой, поскольку эти отношения должны быть определены до записка системы. Извлечь данные на основе других отношений было сложно или почти невозможно. Пользователи иерархических и сетевых СУБД со временем все больше сталкивались с тем, что количество вопросов на которые должна ответить система постоянно возрастала и ответить на них было невозможно, т.к. системы были уже основаны на определенных физических указателях, которые связывают данные из разных файлов. И если возникал вопрос, не следующий этим указателям, то, чтобы ответить на него приходилось писать довольно большую программу.

Идеальный вариант был таков: система должна отвечать на любой вопрос, если этот ответ содержится в данных.

В 1970 году Кодд опубликовал революционную по содержанию статью, которая всерьез поколебала устоявшиеся представления о базах данных. Он выдвинул идею, что данные нужно связывать в соответствии с их внутренними логическими взаимоотношениями, а не физическими указателями. Таким образом, пользователи могут комбинировать данные из разных источников, если логическая информация, необходимая для такого комбинирования, присутствует в исходных данных. Это открыло новые возможности для информационно управляющих систем, поскольку запросы к базам данных теперь не были ограничены физическими указателями.

В своей статье Кодд предложил простую модель данных, согласно которой все данные сведены в таблицы, состоящие из строк и столбцов. Эти таблицы получили название реляций, а модель стала называться реляционной. Кодд также предложил пользоваться для работы с данными в таблице двумя языками: реляционной алгеброй и реляционным исчислением. Оба эти языка обеспечивают работу данных на основе логических характеристик, а не физических указателей.

Рассматривая данные с концептуальной, а не с физической точки зрения, Кодд предложил еще одну революционную идею.

В реляционных системах баз данных целые файлы данных могут обрабатываться одной командой, тогда как в традиционных системах за один раз обрабатывается только 1 запись . Подход Кодда повысил эффективность программирования в базах данных.

Логический подход к данным сделал также возможным создание ярлыков запросов, более доступных для пользователей, не являющихся специалистами в области компьютеров.

Публикация работ Кодда в начале 70-х годов вызвала взрыв активности как среди ученых, так и среди разработчиков коммерческих систем по созданию реляционных СУБД. Результатом этой деятельности явилось создание во второй половине 70-х реляционных систем, которые поддерживали такие языки, как Structured Query Language (SQL) - язык структурированных запросов и Query- by-Example (QBE - запросы по образцу). С широким распространением персональных компьютеров в 80-е годы также появились реляционные СУБД для ПЭВМ. В 1986 году SQL был принят в качестве стандарта ANSI языков реляционных баз данных.

Все эти новшества сильно расширили возможности СУБД и повысили доступность информации в корпоративных базах данных. Реляционный подход оказался весьма плодотворным. Более того, продолжающиеся исследования обещают значительный прогресс с точки зрения интересов пользователей СУБД.


Таблица 1.1. Сравнительная характеристика способов обращения к данным.


^ Способ доступа к данным


Характеристика

Файлы последовательного доступа

Записи должны обрабатываться в последовательном порядке.

Файлы произвольного доступа

Поддерживается прямой доступ к конкретной записи. Сложно обращаться к нескольким записям, связанным с одной

Иерархическая база данных

Поддерживает доступ к нескольким записям, связанным с одной.

Отношения между данными ограничиваются иерархическими.

Зависит от предопределенных физических указателей.

Сетевая база данных

Поддерживает иерархические и неиерархические отношения между данными.

Зависит от предопределенных физических указателей.

Реляционная база данных

Поддерживает все логические отношения между данными. Логический доступ к данным, не зависящий от физической реализации.


Сегодня реляционные базы данных рассматриваются как стандарт для современных коммерческих систем работы с данными. Разумеется, файловые системы, иерархические и сетевые базы данных все еще многочисленны и во многих случаях именно их применение является наиболее выгодным. Тем не менее, среди компаний прослеживается возможность переходить на реляционные системы.

Неверным однако было бы полагать, что современные реляционные СУБД являются последним словом в развитии СУБД. Реляционные базы данных продолжают совершенствоваться, и их внутренняя природа меняется, предоставляя пользователям возможность решать все более сложные задачи.

Наиболее существенные из таких переменных происходят в области объектно-ориентированных баз данных. Еще одно чрезвычайно важное новшество - переход организаций к работе с базами данных на технологию клиент / сервер.

На рис.1.13. представлена временная шкала описывающая историческое развитие способов доступа к данным.

Рис. 1.13. Развитие систем управления базами данных.





Файлы произвольного доступа




Публикация реляционной модели Кодда




Технология клиент /сервер










Иерархические СУБД













Объектно-ориентированные базы данных

файлы последовательного доступа





Сетевые СУБД




Реляционные базы данных, объектно-ориентированные модели












1960




1970

1980

1990

2000


^ Современное направление - технология клиент /сервер


Появление в 1981 году IBM РС сделало настольный компьютер обычным явлением в любом офисе. Вскоре стало вполне естественным связывать компьютеры в сеть, чтобы пользователи могли общаться по электронной почте и работать с общими ресурсами, такими как принтеры и диски. Вначале серверы были созданы для управления печатью и доступам к файлам. Это были серверы печати и файловые серверы. Например, в ответ на запрос клиента на доступ к конкретному файлу, файловый сервер пересылал этот файл через сеть на клиентский компьютер. Сегодня же большинство серверов составляют серверы баз данных - программы, которые запускаются на серверной машине и обслуживают клиентов к базе данных.


Рис. 1.15.


Клиент Клиент Система управления

базой данных




база данных


Клиент Клиент сервер


Например, клиент запускает прикладную программу, и ему требуется запросить базу данных. Для этого он обращается к серверу за нужными ему данными, сервер выполняет запрос и возвращает результат клиенту. Прикладная программа может также посылать данные на сервер с требованиями обновить базы данных. Сервер вносит необходимые изменения.




Система клиент / сервер - локальная сеть, состоящая из клиентских компьютеров, которые обслуживает компьютер - сервер.




Сервер базы данных - программа, которая запускается на машине - сервере и обслуживает доступ клиентов к базе данных.

В основе продуктивности системы клиент/ сервер лежит принцип разделения труда. Клиент - это та машина, с которой работает пользователь. Она управляется графическим пользовательским интерфейсом и производит вычисления и другую работу, необходимую непосредственно конечному пользователю. Сервер находится "за сценой" и выполняет работу общую для нескольких клиентов - доступ к базе данных, обновление базы данных и т.д.




Графический пользовательский интерфейс -графические средства доступа конечного пользователя к компьютерной системе.

В концептуальном плане, принцип клиент /сервер - это часть понятия открытой системы, объединяющего все те способы, которыми можно связать и заставить согласовано работать на благо пользователя компьютеры, операционные системы, сетевые протоколы и другое оборудование и программное обеспечение.

Однако на практике заставить работать вместе разнообразные операционные системы, сетевые протоколы, базы данных и т.д. не слишком просто. Цель открытых систем - добиться возможности взаимодействия (совместимости) когда 2 или более различных системы обмениваются информацией, и каждая из них вносит свой вклад в решение общей задачи.




Открытые системы - понятие, означающее согласованную работу объединенного вместе различного оборудования и программного обеспечения.


Взаимодействие - режим, в котором 2 или более различных системы обмениваются информацией, внося свой вклад в решение общей задачи.

В некотором смысле, технология клиент/сервер - наиболее яркое воплощение сочетания распределенной обработки данных с централизованным управлением и доступом к данным.


Заключение


И так мы рассмотрели развитие технологии баз данных, начиная от первых методов обращения к файлам, и последовательно обсудили подходы к обработке данных.

В первые годы развития с данными, в 50-х, начале 60-х последовательный доступ к файлам был правилом. Все данные хранились в файлах последовательного доступа, что заставляло прикладную программу обрабатывать файл целиком. В 60-е, когда широко распространялись диски с прямым доступом, приобрели популярность файлы произвольного доступа. Этот метод доступа позволяет напрямую обращаться к нужной записи.

По мере того, как компьютерные системы обработки данных приобретали все большее значение, бизнесмены начали понимать, что информация является ценным корпоративным ресурсом И данные необходимые для решения поставленных задач содержатся в файлах.

Как следствие, они начали требовать создание информационно-управляющих систем, которые использовали бы возможности компьютера для извлечения информации из корпоративных данных. Таким образом, понадобилось создание информационных систем, использующих базы данных, которые обеспечивали бы более эффективный доступ и обработку данных.

В середине 60-х появились первые СУБД, имевшие иерархическую структуру. Эти системы обеспечивали извлечение нескольких записей, связанных с одной записью из другого файла.

Спустя некоторое время были разработаны сетевые СУБД, которые поддерживали более сложные отношения между записями из разных файлов. И те и другие СУБД требовали использования для связывания данных предопределенных физических указателей.

В 1970 году статья Кодда и реляционной модели данных произвела революцию в подходе и обработке данных Кодд призывал обращаться к данным и обрабатывать их только в терминах их логических характеристик. В 70-е, 80-е годы были разработаны различные реляционные системы, и в настоящее время они лидируют на рынке коммерческих систем.

В настоящие годы в связи с широким распространением ПЭВМ были разработаны сетевые методы, позволяющие пользователям использовать ресурсы совместно. Сервер сети обеспечивает доступ к базе данных пользователей ПЭВМ, что является эффективным разделением труда: сервер извлекает данные, которые клиентская машина обрабатывает и выдает конечному пользователю. Сети, организованные по принципу: клиент/ сервер, достигли высокого уровня развития и все более широко распространяются в бизнесе.




Скачать 268.75 Kb.
оставить комментарий
Дата13.10.2011
Размер268.75 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх