Лекция 1 1 История развития баз данных Федин

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Лекция 1. 1 История развития баз данных Федин Федор Олегович

Литература Основная ► 1. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных / К. Дж. Дейт. – К. ; М. ; СПб: Вильямс, 2001. – 1096 с. ► 2. Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т. С. Карпова. – СПб. : Питер, 2001. – 304 с. ► 3. Михеева В. Д. Microsoft Access 2002 / В. Д. Михеева, И. А. Харитонова – СПб. : БХВ, 2002. Дополнительная ► 4. Диго С. М. Проектирование и использование баз данных / С. М. Диго – М. : Фи-нансы и статистика, 1995. ► 5. Бойко В. В. Проектирование баз данных информационных систем / В. В. Бойко, В. М. Савинков – М. , 1989. ► 6. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с мик-ро. ЭВМ / Г. Джексон – М. : Мир, 1991. ► 7. Кириллов В. В. Структуризованный язык запросов (SQL) / В. В. Кириллов, Г. Ю. Громов – СПб. : ИТМО, 1994 ► 8. Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем / Дж. Мартин – М. : Финансы и статистика, 1984. ► 9. Мейер М. Теория реляционных баз данных / М. Мейер – М. : Мир, 1987. ► 10. Тиори Т. Проектирование структур баз данных. В 2 кн. / Т. Тиори, Дж. Фрай – М. : Мир, 1985. ► 11. Цикритизис Д. Модели данных / Д. Цикритизис, Ф. Лоховски – М. : Финансы и статистика, 1985.

Области использования вычислительной техники: Первая область – применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Вторая область – это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах.

1. Файлы и файловые системы Файл (с точки зрения прикладной программы) – это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.

1. Файлы и файловые системы Стандартные операции над файлами: • создание файла (требуемого типа и размера); • открытие ранее созданного файла; • чтение из файла некоторой записи (текущей, следующей, предыдущей, первой, последней); • запись в файл на место текущей записи новой, • добавление новой записи в конец файла.

1. Файлы и файловые системы Недостатки файловых систем: 1. Структура записи файла известна только программе, которая с ним работает (система управления файлами ее не знает). 2. Для извлечения информации из файла необходимо точно знать структуру записи файла (с точностью до бита). 3. Каждая программа, работающая с файлом, должна иметь у себя внутри структуру данных, соответствующую структуре этого файла. 4. При изменении структуры файла требуется изменять структуру программы, а это требует новой компиляции (перевода программы в исполняемые машинные коды). Такая ситуации характеризуется как зависимость программ от данных.

1. Файлы и файловые системы Недостатки файловых систем: 5. Для информационных систем характерно наличие большого числа различных программ (пользовательских приложений), каждое из которых имеет свои специфические алгоритмы обработки информации, хранящейся в одних и тех же файлах. Изменение структуры файла, необходимое для одной программы, требует исправления, перекомпиляции и дополнительной отладки всех остальных программ, работающих с этим же файлом.

1. Файлы и файловые системы

1. Файлы и файловые системы Указанные недостатки послужили тем толчком, который заставил разработчиков информационных систем предложить новый подход к управлению информацией. Этот подход реализован в рамках новых программных систем, называемых системами управления базами данных (СУБД), а сами хранилища информации, которые работают под управлением данных систем, называются базами или банками данных (БД и Бн. Д).

2. Этапы развития баз данных История развития СУБД насчитывает более 30 лет. 1968 год – введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД система IMS фирмы IBM. 1975 год – 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 дальнейшее развитие теории баз данных большой вклад был сделан американским математиком Э. Ф. Коддом, который является создателем реляционной модели данных. 1981 год – Э. Ф. Кодд получил за создание реляционной модели и реляционной алгебры престижную премию Тьюринга Американской ассоциации по вычислительной технике.

2. Этапы развития баз данных 1. Этап баз данных на больших ЭВМ Организация баз данных на машинах IBM 360/370, ЕС-ЭВМ, HP и др. IBM System/360 Model 67 -2

2. Этапы развития баз данных Особенности этапа: ü Все СУБД базируются на мощных мультипрограммных операционных системах (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), поэтому в основном поддерживается работа с централизованной базой данных в режиме распределенного доступа. 1 ЭТАП ü Функции управления распределением ресурсов в основном осуществляются операционной системой (ОС). ü Поддерживаются языки низкого уровня манипулирования данными, ориентированные на навигационные методы доступа к данным. ü Значительная роль отводится администрированию данных.

ü Проводятся серьезные работы по обоснованию и формализации реляционной модели данных, создана первая система (System R), реализующая идеологию реляционной модели данных. ü Проводятся теоретические работы по оптимизации запросов и управлению распределенным доступом к централизованной БД, было введено понятие транзакции. 1 ЭТАП ü Результаты научных исследований открыто обсуждаются в печати, идет мощный поток общедоступных публикаций, касающихся всех аспектов теории и практики баз данных, и результаты теоретических исследований активно внедряются в коммерческие СУБД. ü Появляются первые языки высокого уровня для работы с реляционной моделью данных. Однако отсутствуют стандарты для этих первых языков.

2. Этапы развития баз данных 2. Эпоха персональных компьютеров Этап связан с организацией баз данных на персональных компьютерах.

2. Этапы развития баз данных Особенности этапа: ü Все СУБД были рассчитаны на создание БД в основном с монопольным доступом. ПК не был подсоединен к сети и база данных на нем создавалась для работы одного пользователя (в редких случаях предполагалась последовательная работа нескольких пользователей). 2 ЭТАП ü Большинство СУБД имели пользовательский интерфейс. развитый и удобный ü Преобладающим был интерактивный режим работы с БД как в рамках описания БД, так и в рамках проектирования запросов.

2. Этапы развития баз данных ü Большинство СУБД предлагали развитый и удобный инструментарий для разработки готовых приложений без программирования. Инструментальная среда состояла из готовых элементов приложения в виде шаблонов экранных форм, отчетов, этикеток, графических конструкторов запросов, которые достаточно просто могли быть собраны в единый комплекс. 2 ЭТАП

2. Этапы развития баз данных ü Во всех настольных СУБД поддерживался только внешний уровень представления реляционной модели, то есть только внешний табличный вид структур данных. ü При наличии высокоуровневых языков манипулирования данными типа реляционной алгебры и SQL в настольных СУБД поддерживались низкоуровневые языки манипулирования данными на уровне отдельных строк таблиц. 2 ЭТАП ü 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.

2. Этапы развития баз данных ü 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. Представители СУБД этого этапа: Dbase (Dbase. III+, Dbasel. V), Fox. Pro, Clipper, Paradox. 2 ЭТАП

2. Этапы развития баз данных 3. Появление распределенных баз данных Распределенные базы данных сохраняют все преимущества настольных СУБД и в то же время позволяют организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД. 3 ЭТАП

2. Этапы развития баз данных Особенности этапа: ü Поддержка большинством СУБД полной реляционной модели, а именно: • структурной целостности – допустимыми являются только данные, представленные в виде отношений реляционной модели; • языковой целостности, то есть языков манипулирования данными высокого уровня (в основном SQL); • ссылочной целостности, контроля за соблюдением ссылочной целостности в течение всего времени функционирования системы, и гарантий невозможности со стороны СУБД нарушить эти ограничения. 3 ЭТАП ü Ориентированность большинства современных СУБД на многоплатформенную архитектуру, то есть они могут работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными операционными системами, при этом для пользователей доступ к данным, управляемым СУБД на разных платформах, практически неразличим.

2. Этапы развития баз данных ü Необходимость поддержки многопользовательской работы с базой данных и возможность децентрализованного хранения данных потребовали развития средств администрирования БД с реализацией общей концепции средств защиты данных. 3 ЭТАП ü Потребность в новых реализациях вызвала создание серьезных теоретических трудов по оптимизации реализаций распределенных БД и работе с распределенными транзакциями и запросами с внедрением полученных результатов в коммерческие СУБД.

2. Этапы развития баз данных ü Для того чтобы не потерять клиентов, которые ранее работали на настольных СУБД, практически все современные СУБД имеют средства подключения клиентских приложений, разработанных с использованием настольных СУБД, и средства экспорта данных из форматов настольных СУБД второго этапа развития. ü Разработан ряд стандартов в рамках языков описания и манипулирования данными начиная с SQL 89, SQL 92, SQL 99 и технологий по обмену данными между различными СУБД, к которым можно отнести и протокол ODBC (Open Data. Base Connectivity), предложенный фирмой Microsoft. 3 ЭТАП ü Начаты работы, связанные с концепцией объектноориентированных БД – ООБД. Представители СУБД этого этапа: MS Access 97 и все современные серверы баз данных Oracle 7. 3, Oracle 8. 4 MS SQL 6. 5, MS SQL 7. 0, System 10 и др.

3. Перспективы развития систем управления базами данных Этот этап характеризуется появлением новой технологии доступа к данным – интранет. Основное отличие этого подхода от технологии клиент-сервер состоит в том, что отпадает необходимость использования специализированного клиентского программного обеспечения. 4 ЭТАП Для работы с удаленной базой данных используется стандартный броузер Интернета, например Microsoft Internet Explorer или Netscape Navigator, и для конечного пользователя процесс обращения к данным происходит аналогично скольжению по Всемирной Паутине.

3. Перспективы развития систем управления базами данных При этом встроенный в загружаемые пользователем HTMLстраницы код, написанный обычно на языке Java, Java-script, Perl и других, отслеживает все действия пользователя и транслирует их в низкоуровневые SQL-запросы к базе данных, выполняя, таким образом, ту работу, которой в технологии клиент-сервер занимается клиентская программа. 4 ЭТАП Удобство данного подхода привело к тому, что он стал использоваться не только для удаленного доступа к базам данных, но и для пользователей локальной сети предприятия.

3. Перспективы развития систем управления базами данных Простые задачи обработки данных, не связанные со сложными алгоритмами, требующими согласованного изменения данных во многих взаимосвязанных объектах, достаточно просто и эффективно могут быть построены по данной архитектуре. В этом случае для подключения нового пользователя к возможности использовать данную задачу не требуется установка дополнительного клиентского программного обеспечения. Однако алгоритмически сложные задачи рекомендуется реализовывать в архитектуре «клиент-сервер» с разработкой специального клиентского программного обеспечения. 4 ЭТАП

Скачать презентацию Лекция 1 1 История развития баз данных Федин

Лекция1.1_История.ppt

Количество слайдов: 25