Укусы пауками

История развития систем управления базами данных

История СУБД насчитывает более 30 лет. В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД – система IMS фирмы IBM.

Первый этап становления СУБД относится к 70-м годам XX века. В 1975 году появился первый стандарт СУБД, разработанный ассоциацией по языкам систем обработки данных – Conference of Data System Language (CODASYL). Этот стандарт определил ряд фундаментальных понятий в теории систем баз данных, которые до сих пор являются основополагающими для сетевой модели данных.

В 1981 году Э.Ф.Кодд создал реляционную модель данных и применил к ней операции реляционной алгебры. В истории развития баз данных можно выделить следующие этапы:

Файлы и файловые системы;

Базы данных на больших ЭВМ. Первые СУБД;

Эпоха персональных компьютеров. Настольные СУБД;

Распределенные базы данных.

Нет жестких временных ограничений между этапами развития баз данных, они плавно переходят один в другой и даже существуют параллельно.

В первых компьютерах использовались два вида внешних устройств:

— магнитные ленты;

— магнитные барабаны.

Емкость магнитных лент была достаточно велика. Устройства для чтения-записи магнитных лент обеспечивали последовательный доступ к данным. Для чтения информации, которая находилась в середине или конце магнитной ленты, необходимо было сначала прочитать весь предыдущий участок. Следствием этого являлось чрезвычайно низкая производительность операций ввода-вывода данных во внешнюю память.

Второй этап (80-е года XX века) развития баз данных связан с организацией баз данных на больших машинах типа IBM 360/370, ЕС-ЭВМ, разных моделях фирмы Hewlett Packard.

Базы данных хранились во внешней памяти центральной ЭВМ. Пользователями баз данных были задачи, запускаемые в основном в пакетном режиме. Интерактивный режим доступа обеспечивался с помощью консольных терминалов, которые не обладали собственными вычислительными ресурсами (процессором, оперативной памятью, внешней памятью) и служили только устройствами ввода-вывода для центральной ЭВМ.

Третий этап приходится на 90-е года XX века(«этап персонализации»). На этом этапе появились программы, которые назывались системами управления базами данных и позволяли хранить значительные объемы информации, они имели удобный интерфейс для заполнения данных, встроенные средства для генерации различных отчетов. Эти программы позволяли автоматизировать многие учетные функции, которые раньше велись вручную.

Постоянное снижение цен на персональные компьютеры сделало их доступными не только для организаций и фирм, но и для отдельных пользователей. Компьютеры стали инструментом для ведения документации и собственных учетных функций. Это все сыграло как положительную, так и отрицательную роль в области развития баз данных. Кажущаяся простота и доступность персональных компьютеров и их программного обеспечения породила множество дилетантов.

Наличие на рынке большого числа СУБД, выполняющих сходные функции, потребовало разработки методов экспорта-импорта данных для этих систем и открытия форматов хранения данных.

Особенности этого этапа следующие:

1. Стандартизация высокоуровневых языков манипулирования данными (разработка и внедрение стандарта SQL92 во все СУБД).

2. СУБД были рассчитаны на создание БД в основном с монопольным доступом. Компьютер персональный, он не был подсоединен к сети, и база данных на нем создавалась для работы одного пользователя. В редких случаях предполагалась последовательная работа нескольких пользователей, например, сначала оператор, который вводил бухгалтерские документы, а потом главбух, который определял проводки, соответствующие первичным документам.

3. Большинство СУБД имели развитый и удобный пользовательский интерфейс. В большинстве существовал интерактивный режим работы с БД как в рамках описания БД, так и в рамках проектирования запросов. Кроме того, большинство СУБД предлагали развитый и удобный инструментарий для разработки готовых приложений без программирования.

4. В настольных СУБД поддерживался только внешний уровень представления реляционной модели, то есть только внешний табличный вид структур данных.

5. При наличии высокоуровневых языков манипулирования данными типа реляционной алгебры и SQL в настольных СУБД поддерживались низкоуровневые языки манипулирования данными на уровне отдельных строк таблиц.

6. В настольных СУБД отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности базы данных. Эти функции должны были выполнять приложения, однако скудость средств разработки приложений иногда не позволяла это сделать, и в этом случае эти функции должны были выполняться пользователем, требуя от него дополнительного контроля при вводе и изменении информации, хранящейся в БД.

7. Сравнительно скромные требования к аппаратному обеспечению со стороны настольных СУБД. Вполне работоспособные приложения, разработанные, например, на Clipper, работали на PC 286. В принципе, их даже трудно назвать полноценными СУБД. Яркие представители этого семейства очень широко использовавшиеся до недавнего времени СУБД Dbase (DbaseIII+, DbaseIV), FoxPro, Clipper, Paradox.

После процесса «персонализации» начался обратный процесс — интеграция. Множится количество локальных сетей, все больше информации передается между компьютерами, остро встает задача согласованности данных, хранящихся и обрабатывающихся в разных местах, но логически друг с другом связанных, возникают задачи, связанные с параллельной обработкой транзакций — последовательностей операций над БД, переводящих ее из одного непротиворечивого состояния в другое непротиворечивое состояние. Успешное решение этих задач приводит к появлению распределенных баз данных, сохраняющих все преимущества настольных СУБД и в то же время позволяющих организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД.

Именно к этому этапу можно отнести начало работ, связанных с кон­цепцией объектно-ориентированных БД — ООБД. Представителями СУБД, относящимся ко второму этапу, можно считать MS Access 2000 и все совре­менные серверы баз данных Oracle7.3, Oracle8.4 MS SQL6.5, MS SQL7.0, System 10, System 11, Informix, DB2, SQL Base.

Однако беспрецедентные объемы данных заставляют разработчиков и бизнес использовать альтернативы реляционных баз данных, работающих более тридцати лет. В совокупности все эти технологии известны как «NoSQL базы данных». Термин «NoSQL» был придуман Эриком Эвансом (Eric Evan / Racker).

Подготовлено по материалам:

«История баз данных» http://www.intuit.ru/department/database/dbmdi/1/

Эрик Спирли. Корпоративные хранилища данных. Москва: «Вильямс», 2001. 396с.

Нам будет приятно, если Вы расскажете о нашей статье друзьям.