1. Этапы развития баз данных. Принципы их работы.

1-й Этап. Файлы и файловые системы.

Важным шагом развития информационных систем является переход к использованию централизованных систем управления файлами.

2-й Этап. Базы данных на больших ЭВМ.

В 1968 году была введена в эксплуатацию 1-я промышленная СУБД.

Особенности: 1) Все СУБД базируются на мощных мультипрограммных ОС, поэтому в основном поддерживается работа с централизованными БД в режиме распределения доступа;

2) Функции управления распределения ресурсов в основном осуществляется ОС;

3) Поддерживает языки низкого уровня манипулирования данных;

4) Значительная роль отводится администрированию данными;

5) Проводятся теоретические работы по оптимизации запросов и управления распределения доступом в централизованную БД;

6) Вводится понятие трансакции – параллельное выполнение нескольких операций;

7) Результаты научных исследований открыто обсуждаются.

Результаты теоретических исследований активно внедрялись в коммерческие СУБД. Этот этап заканчивается тем, что появляются первые языки высокого уровня для работы с реляционной моделью данных.

3-й Этап. Эпоха ПК.

Особенности: 1) Все СУБД были рассчитаны на создание БД с монопольным доступом;

2) Большинство СУБД имели развитый и удобный пользовательский интерфейс. Существовал интерактивный режим работы с БД, как в рамках описания БД, так и в рамках проектных запросов. Кроме того, большинство СУБД предлагали развитый и удобный инструментарий для разработки готовых приложений.

3) Во всех СУБД поддерживался только внешний уровень представления реляционной модели, т.е. внешний вид структурных данных.

4) во многих СУБД отсутствовали средства поддержки ссылочной и структуры целостности БД.

5) Сравнительно скромные требования к железу со стороны СУБД.

4-й Этап. Распределение БД.

В этом этапе возникают задачи связанные с обработкой трансакции – последовательных операций БД, перевод ее из одного непротиворечивого состояния в другое.

Особенности:

1) Практически все СУБД обеспечивают поддержку полной реляционной модели:

1. структура целостности;

2. языковой целостности;

3. ссылочной целостности.

2) Многие СУБД могут работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными ОС. При этом для пользователя доступ к данным практически неразличим.

3) Потребовалось развитие средств администрирования БД, с реализацией общей концепции защиты БД.

4) Появляются языки и стандарты этих языков SQL89 и SQL92.

Базы данных. Предпосылки возникновения баз данных.

Очевидно, что для таких целей больше всего подходят файлы со стандартным доступом (чтобы была возможность обрабатывать эти данные еще и другими программами). Чем больше у нас сохраняется данных тем, дольше доступ к ним, их бы еще и отсортировать и упорядочить. Все это стало предпосылкой разработки баз данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД).

Другой предпосылкой создания БД считают необходимость таких хранилищ данных и математических алгоритмов, чтобы время обработки меньше всего не зависело от размерности задачи.

И, наконец, необходимость применения групповых операций или произвольных структурированных запросов сыграла немаловажную роль в создании и развитии БД.

Важнейшие требования к базам данных:

1. Способность накопления данных не должна быть ограничена количеством данных и слабо зависеть от способов их получения, а также объемов физических накопителей.

2. Должна обеспечиваться целостность данных и надежность их хранения.

3. Возможность выполнения с данными стандартных логических и реляционных операций.

4. Минимальный уровень избыточности.

5. Контроль непротиворечивости хранимой информации.

6. Эффективность использования ресурсов компьютера.

7. Использование стандартных механизмов сжатия данных

8. Возможность преобразования данных, импорт и экспорт данных.

9. Резервное копирование и создание точек восстановления данных (откатов).

10. Возможность многопользовательской работы и установление прав доступа.

11. Поддержка одновременного изменения информации в связанных базах данных (репликация).