Базы данных на персональных компьютеров

История развития вычислительной техники

Рис. 1. Основное использование вычислительной техники.

Файлы и файловые системы

Важным шагом в развитии автоматизированных информационных систем явился переход к использованию централизованных систем управления файлами. С точки зрения прикладной программы, файл — это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.

Достоинства. Систем управления файлами управляет:
- распределением внешней памяти,
- отображением имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти
- обеспечением доступа к данным.

Недостатки:

- структура записи файла была известна только программе, которая с ним работала,

- необходимость обеспечения централизованного управления доступа к одним и тем же файлам разным пользователям (впервые решена в OS UNIX – мандатный доступ),

- необходимость обеспечения параллельной работы с одними и теми же файлами разным пользователям (в том числе и модификацию)

Эти недостатки послужили толчком, который заставил разработчиков информационных систем предложить новый подход к управлению информацией. Этот подход был реализован в рамках новых программных систем, названных впоследствии Системами Управления Базами Данных (СУБД), а сами хранилища информации, которые работали под управлением данных систем, назывались базами или банками данных (БД и БнД).

Базы данных на больших ЭВМ

В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД система IMS фирмы IBM. В 1975 году появился первый стандарт ассоциации по языкам систем обработки данных — Conference of Data System Languages (CODASYL), который определил ряд фундаментальных понятий в теории систем баз данных, которые и до сих пор являются основополагающими для сетевой модели данных. В 1981 году Э. Ф. Кодд получил за создание реляционной модели и реляционной алгебры престижную премию Тьюринга Американской ассоциации по вычислительной технике.

Первый этап развития СУБД связан с организацией баз данных на больших машинах типа IBM 360/370, ЕС-ЭВМ и мини-ЭВМ типа PDP11 (фирмы Digital Equipment Corporation — DEC), разных моделях HP (фирмы Hewlett Packard).

Особенности этого этапа развития СУБД выражаются в следующем:

• Все СУБД базируются на мощных мультипрограммных операционных системах (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), в основном поддерживается работа с централизованной базой данных в режиме распределенного доступа.
• Поддерживаются языки низкого уровня манипулирования данными, ориентированные на навигационные методы доступа к данным.
• Значительная роль отводится администрированию данных.
• Проводятся работы по обоснованию и формализации реляционной модели данных, была создана первая система (System R), реализующая идеологию реляционной модели.
• Проводятся теоретические работы по оптимизации запросов и управлению распределенным доступом к централизованной БД, введено понятие транзакции.

Базы данных на персональных компьютеров

Спрос на развитые удобные программы обработки данных заставлял поставщиков программного обеспечения поставлять все новые системы, которые принято называть настольными (desktop) СУБД. Наличие на рынке большого числа СУБД, выполняющих сходные функции, потребовало разработки методов экспорта-импорта данных для этих систем и открытия форматов хранения данных.

• Все СУБД были рассчитаны на создание БД в основном с монопольным доступом.
• Большинство СУБД имели развитый и удобный пользовательский интерфейс.
• Большинство СУБД предлагали развитый и удобный инструментарий для разработки готовых приложений без программирования.
• При наличии высокоуровневых языков манипулирования данными типа реляционной алгебры и SQL в настольных СУБД поддерживались низкоуровневые языки манипулирования данными на уровне отдельных строк таблиц.
• В настольных СУБД отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности базы данных.
• Наличие монопольного режима работы фактически привело к вырождению функций администрирования БД.
• Сравнительно скромные требования к аппаратному обеспечению со стороны настольных СУБД.
• Представители этого семейства — очень широко использовавшиеся до недавнего времени СУБД Dbase (DbaseIII+, DbaseIV), FoxPro, Clipper, Paradox, MS Access.