Технологии хранения информации

Технологии хранения информации, например базы или архивы данных, представляют собой другую существенную черту виртуальных организаций, Хранение данных — важный аспект бизнес-деятельности, несмотря на то, что многие Интернет-компании этого не признают. Хранилища данных облегчают хранение приобретенных или созданных информации и знаний, а вместе с ними и потенциал для дальнейшей деятельности. Знания составляют основной «капитал» таких фирм. Виртуальным организациям даже в большей степени, чем традиционным, требуется сохранять данные для своей дальнейшей работы. Для некоторых организаций знания — главный, а иногда и единственный продукт. Однако уже все чаще концепция активного усвоения знаний находит горячий отклик и в традиционных компаниях.

Электро́нная библиоте́ка — упорядоченная коллекция разнородных электронных документов (в том числе книг, журналов), снабженных средствами навигации и поиска. Может быть веб-сайтом, где постепенно накапливаются различные тексты (чаще литературные, но также научные и любые другие, вплоть до компьютерных программ) и медиафайлы, каждый из которых самодостаточен и в любой момент может быть востребован читателем. Электронные библиотеки могут быть универсальными, стремящимися к наиболее широкому выбору материала (как Библиотека Максима Мошкова или Либрусек), и более специализированными, как Фундаментальная электронная библиотека или проект Сетевая Словесность, нацеленный на собирание авторов и типов текста, наиболее ярко заявляющих о себе именно в Интернете.

Электронные библиотеки следует отличать от смежных структурных типов сайта, особенно литературного. В отличие от литературного журнала, родившегося как тип печатного издания, но успешно и без принципиальных изменений структуры перебравшегося в Интернет, электронная библиотека не подразделяется на выпуски и обновляется перманентно по мере появления новых материалов. В отличие от сайта со свободной публикацией, электронная библиотека, как правило, подбирается координатором проекта по своему усмотрению и, что гораздо более важно, не предусматривает создания вокруг публикуемых текстов коммуникативной среды. При этом в практике отдельных Интернет-проектов могут возникать и гибридные формы и промежуточные решения: так, открытие в электронной библиотеке Сетевая Словесностьгостевых книг для каждого публикуемого автора в известной степени вносит в проект элемент формирования коммуникативной среды, состоящей из авторов и читателей, что для электронных библиотек вообще нехарактерно.

Ба́за да́нных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).

Многие специалисты указывают на распространённую ошибку, состоящую в некорректном использовании термина «база данных» вместо термина «система управления базами данных», и указывают на необходимость различения этих понятий.

В литературе предлагается множество определений понятия «база данных», отражающих скорее субъективное мнение тех или иных авторов, однако общепризнанная единая формулировка отсутствует.

Определения из международных стандартов:

• База данных — совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.^[3]

• База данных — совокупность данных, организованных в соответствии с концептуальной структурой, описывающей характеристики этих данных и взаимоотношения между ними, причём такое собрание данных, которое поддерживает одну или более областей применения^[4].

Определения из авторитетных монографий:

• База данных — организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.^[5]

• База данных — некоторый набор перманентных (постоянно хранимых) данных, используемых прикладными программными системами какого-либо предприятия.^[6]

• База данных — совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.^[7]

В определениях наиболее часто (явно или неявно) присутствуют следующие отличительные признаки^[8]:

1. БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе.
   Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки, картотеки и т. п.) базами данных не являются.

2. Данные в БД логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе.
   Структурированность подразумевает явное выделение составных частей (элементов), связей между ними, а также типизацию элементов и связей, при которой с типом элемента (связи) соотносится определённая семантика и допустимые операции.^[9]

3. БД включает схему, или метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью).
   В соответствии с ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007, «постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Схема включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемые для создания и поддержки базы данных. База данных включает в себя набор постоянных данных, определённых с помощью схемы. Система управления данными использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных».^[3]

Из перечисленных признаков только первый является строгим, а другие допускают различные трактовки и различные степени оценки. Можно лишь установить некоторую степень соответствия требованиям к БД.

В такой ситуации не последнюю роль играет общепринятая практика. В соответствии с ней, например, не называют базами данных файловые архивы, Интернет-порталы или электронные таблицы, несмотря на то, что они в некоторой степени обладают признаками БД. Принято считать, что эта степень в большинстве случаев недостаточна (хотя могут быть исключения).

Сверхбольшая база данных (англ. Very Large Database, VLDB) — это база данных, которая занимает чрезвычайно большой объём на устройстве физического хранения. Термин подразумевает максимально возможные объёмы БД, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.

Количественное определение понятия «чрезвычайно большой объём» меняется во времени; в настоящее время считается, что это объём, измеряемый по меньшей мерепетабайтами. Для сравнения, в 2005 г. самыми крупными в мире считались базы данных с объёмом хранилища порядка 100 терабайт.^[12]

Специалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших БД. Для их создания нередко выполняются специальные проекты с целью поиска таких системотехнических решений, которые позволили бы хоть как-то работать с такими большими объёмами данных. Как правило, необходимы специальные решения для дисковой подсистемы, специальные версии операционной среды и специальные механизмы обращения СУБД к данным.

Исследования в области хранения и обработки сверхбольших баз данных VLDB всегда находятся на острие теории и практики баз данных. В частности, с 1975 годапроходит ежегодная конференция International Conference on Very Large Data Bases («Международная конференция по сверхбольшим базам данных»). Большинство исследований проводится под эгидой некоммерческой организации VLDB Endowment (Фонд целевого капитала «VLDB»), которая обеспечивает продвижение научных работ и обмен информацией в области сверхбольших БД и смежных областях.

Архив — файл, содержащий в себе один или несколько других файлов, вместе с метаинформацией. Часто используется для сжатия информации. Является результатом работы программы-архиватора.

Архивы могут сохранять структуру каталогов, иметь средства обнаружения и исправления ошибок (например, контрольные суммы), содержать комментарии, а также шифровать данные при помощи пароля.

Существуют архивы, оформленные в виде программ. Они являются самораспаковывающимися, то есть для их распаковки не требуется иметь совместимый архиватор установленным на компьютере.

• Файл, составленный из одного или нескольких файлов и метаданных, без использования сжатия. Создаются, например, программой tar. Иногда используются совместно с программами сжатия для получения архивов, обычно имеющих расширениятипа «.tar.gz» или «.tar.lzma».

• Файл, содержащий ровно один сжатый файл. Часто встречается в UNIX-подобных ОС: compress, gzip, bzip2, freeze, lzma. Используются самостоятельно или вместе с программами типа tar для получения архивов, обычно имеющих расширения типа «.tar.gz» или «.tar.bz2».

Многие архиваторы и форматы архивов объединяют эти две функции в произвольном порядке, например, 7z, ARJ, ZIP. Многие архиваторы сначала сжимают каждый входной файл, а затем объединяют их в единый архив. Однако для достижения большей степени сжатия эти операции применяются в обратном порядке (сжатие производится после объединения), в таких случаях архив называется «непрерывным». Непрерывные архивы затрудняют восстановление данных при повреждении архива и усложняют частичную распаковку архива.

Имея архив, можно получить исходный файл с помощью соответствующей программы распаковки (иногда объединённой с программой для создания архивов).

Сам архив может состоять из нескольких файлов для облегчения хранения и переноса большого количества данных при ограничениях на размер одной части — например, носителя данных, или сообщения e-mail. Такой архив называется многотомным.

К архиву может быть присоединён исполняемый код, который при выполнении распаковывает архив. Код может быть полнофункциональной программой распаковки этого формата архивов. Такой архив называется самораспаковывающимся (англ. self-extracting, иногда сокращённо «SFX»).

Данные в архиве могут быть зашифрованы каким-либо способом. При использовании универсальных архиваторов обычно используется просто шифрование с паролем.

При использовании Unix-архиваторов tar, gzip, шифрование можно производить с помощью утилиты GnuPG. Тогда результирующий файл может имеет расширение.tar.gz.gpg.

Виртуальный музей (вебсайт-музей) — тип веб-сайта, оптимизированный для экспозиции музейных материалов. Представленные материалы могут быть из самых различных областей: от предметов искусства и исторических артефактов до виртуальных коллекций и фамильных реликвий. Виртуальные музеи за счёт примененияинтернет-технологий предлагают решение таких традиционных музейных проблем, как хранение, безопасность, обеспечение широкого, быстрого и лёгкого доступа к экспонатам.

В отличие от простых коллекций фотографий, виртуальный музей характеризуется такими возможностями, как наличие виртуального тура и расширенными поисковыми возможностями для нахождения и классификации экспонатов.

Первые музеи в виде веб-сайтов стали появляться в Интернете в 1991 году. Сначала виртуальные музеи были сайтами реальных музеев, но вскоре стали появляться и персональные вебсайт-музеи. Логика проста: если дом может стать дом-музеем, то домашняя страница может стать страницей-музеем. Первый персональный вебсайт-музей, назвавший себя таковым, появился в 1994 году. В том же году французским студентом Николя Пьошем был открыт «онлайн-Лувр», и сразу же был отмеченCERN как «сайт года» в номинации «за лучшее использование мультимедиа». Впоследствии по требованию руководства Лувра название сайта было изменено.

Виртуальный музей Канады объединяет коллекции более 2500 канадских музеев, Европейский виртуальный музей — намного беднее и охватывает лишь доисторический период Европы.

В 2001 году ICANN выделил специальный домен высшего уровня — .museum.

Облачное хранилище данных (англ. cloud storage) — модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном, третьей стороной. В отличие от модели хранения данных на собственных выделенных серверах, приобретаемых или арендуемых специально для подобных целей, количество или какая-либо внутренняя структура серверов клиенту, в общем случае, не видна. Данные хранятся и обрабатываются в так называемом облаке, которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой виртуальный сервер. Физически же такие серверы могут располагаться удалённо друг от друга географически, вплоть до расположения на разных континентах. Преимущества:

• Клиент платит только за то место в хранилище, которое фактически использует, но не за аренду сервера, все ресурсы которого он может и не использовать. Кроме того, существует много облачных хранилищ предоставляющих бесплатно некоторый (ограниченный) объем дискового пространства.^[1]

• Клиенту нет необходимости заниматься приобретением, поддержкой и обслуживанием собственной инфраструктуры по хранению данных, что, в конечном счёте, уменьшает общие издержки производства.

• Все процедуры по резервированию и сохранению целостности данных производятся провайдером облачного центра, который не вовлекает в этот процесс клиента.