Главная страница / 31. Общие понятия баз данных : 31.1. История развития БД

31.1. История развития БД

← 31.Введение 31.2. Классификация БД →

История развития баз данных представляет собой историю развития систем управления данными во внешней памяти ЭВМ. На первых электронно-вычислительных машинах существовало два вида внешних устройств – магнитные ленты и магнитные барабаны. Магнитные ленты обладали достаточно большой емкостью, но основным их недостатком было то, что для чтения информации, находящейся в середине или в конце ленты необходимо было прочитать весь предыдущий участок. Магнитные барабаны давали возможность произвольного доступа к памяти, но объем хранимой на них информации был ограничен. В то время говорить о какой-либо системе управления данными во внешней памяти не приходилось. Каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама определяла расположение данных на магнитной ленте или барабане. Функции информационного обмена между оперативной и внешней памятью, именование и структуризацию данных также выполняла прикладная программа.

История баз данных начинается с появлением магнитных дисков и насчитывает более 30 лет. В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД – система IMS фирмы IBM; в 1975 году появился первый стандарт СУБД, разработанный ассоциацией по языкам систем обработки данных – CODASYL (Conference of Data System Language). Этот стандарт определил ряд фундаментальных понятий в теории систем БД, которые до сих пор являются основополагающими для сетевой модели данных. В 1981 году Эдгар Франк Кодд создал реляционную модель данных и применил к ней операции реляционной алгебры. В истории баз данных можно выделить несколько этапов.

  1. Файлы и файловые системы.
  2. Базы данных на больших ЭВМ. Первые СУБД.
  3. Эпоха персональных компьютеров. Настольные СУБД.
  4. Распределенные базы данных.

Важным шагом в развитии информационных систем явилось создание централизованных систем управления файлами (СУФ) – систем, позволяющих создавать, редактировать, копировать, перемещать файлы. В настоящее время такие системы входят в состав любой операционной системы. Система управления файлами выполняет следующие функции:

  • распределение внешней памяти;
  • отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти;
  • обеспечение доступа к данным.

При этом СУФ не знает конкретной структуры файла, организация работы с записями файла ложится на ту прикладную программу, которая работает с файлом. Кроме того, в СУФ реализован децентрализованный доступ к файлам – все действия, которые конкретный пользователь имеет право производить с конкретным файлом, закодированы и хранятся совместно с файлом. В СУФ также было невозможно одновременно работать с одним файлом нескольким пользователям.

Первые базы данных на больших ЭВМ (типа IBM 360/370, ЕС ЭВМ, разных моделях Hewlett Packard) появились в 1970-х годах. БД хранились во внешней памяти центральной ЭВМ. Пользователями БД были задачи, в основном запускаемые в пакетном режиме. Интерактивный режим доступа обеспечивался с помощью консольных терминалов, которые не обладали собственными вычислительными ресурсами (процессором, оперативной и внешней памятью) и служили только устройствами ввода-вывода для центральной ЭВМ. Программы доступа к БД писались на обычных языках программирования и запускались, как обычные числовые программы. СУБД этого периода работали с централизованной базой данных в режиме распределенного доступа, при этом функции управления распределением ресурсов выполнялись операционной системой. Кроме того, в СУБД была поддержка языков манипулирования данными, администрирование данных. Именно в это время проводятся серьезные работы по обоснованию и формализации реляционной модели данных.

С появлением персональных компьютеров изменились условия использования вычислительной техники в организациях и фирмах. Так как техника стала доступна, компьютеры превратились в удобный инструмент для ведения документации и учетных функций фирм. В это время появляются так называемые настольные СУБД, позволяющие, с одной стороны, хранить в упорядоченном виде большие объемы информации и, с другой стороны, имеющие удобный интерфейс для заполнения данных и генерации различных отчетов.

Основные отличительные черты этого этапа развития БД следующие:

  • стандартизация высокоуровневых языков манипулирования данными – разработка и внедрение стандарта SQL92 во все СУБД;
  • все СУБД были рассчитаны на создание баз данных с монопольным доступом;
  • большинство СУБД имело развитый и удобный пользовательский интерфейс, но при этом в них отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности данных и средства администрирования баз данных;
  • скромные требования к аппаратному обеспечения со стороны настольных СУБД.

В отличие от настольных СУБД распределенные СУБД ориентированы на обработку данных, хранящихся в разных местах, но логически связанных друг с другом. Они позволяют организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности данных. Этот этап развития баз данных имеет свои особенности:

  • распределенные СУБД поддерживают структурную, языковую и ссылочную целостность баз данных;
  • большинство СУБД может работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными операционными системами;
  • все современные распределенные СУБД имеют средства подключения клиентских приложений, разработанных с использованием настольных СУБД, и средства экспорта данных из форматов настольных СУБД третьего этапа развития;
  • на этом этапе разработан ряд стандартов языков описания и манипулирования данными (SQL89, SQL92, SQL99) и технологий обмена данными между различными СУБД (протокол ODBC);
  • на этом же этапе начаты работы, связанные с концепцией объектно-ориентированных баз данных. Представителями этого этапа можно считать MS Access 2000, современные серверы баз данных Oracle 7.3, Oracle 8.4, MS SQL 6.5, SQL 7.0, Informix, DB2 и др.
← 31.Введение 31.2. Классификация БД →