Основные типы и история развития СУБД

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Из сказанного ясно, что СУБД представляет собой чрезвычайно сложную программную систему, сравнимою по сложности с ОС или даже превышающую ее. Разработка новой крупной СУБД – событие, а новой концепции – эпохальное событие, при этом СУБД относятся к долгоживущим продуктам, время их жизни около 15 лет.

Несмотря на кажущиеся разнообразие, основных типов (архитектурных концепций) всего три: иерархическая, сетевая и реляционная.

Иерархические СУБД появились раньше других, они основаны на простейшей структуре данных в виде дерева, в котором каждый дочерний элемент данных имеет только одного родителя. Первая крупная иерархическая СУБД под названием IMS – Information Management System была создана фирмой IBM для системы IBM 360 в 1968 году в рамках проекта полета человека на Луну «Аполлон», за долгие годы эксплуатации она с лихвой окупила вложенные в ее разработку громадные деньги.

Рис.2. Пример иерархической структуры данных

Сетевые СУБД, в отличие от иерархических, сначала были сконструированы на бумаге. Рабочая группа по языкам обработки данных CODASYL (та самая, которая в 1960 году предложила Кобол) с 1965 года работала над теоретическим проектом СУБД, основанном на более гибкой сетевой модели данных, в которой дочерний элемент может иметь более одного родительского. Предложения CODASYL были опубликованы в 1971 году, затем появились промышленные реализации, например, Integrated Database Management System – IDMS фирмы Cullinet Software, Inc. или Adabas фирмы Software AG.

Рис.3. Пример сетевой структуры данных

Реляционные СУБД опираются на еще более прочный теоретический фундамент. В их основе ее лежит постое и интуитивно понятное представление сложной схемы данных в виде совокупности плоских таблиц, каждая из которых отображает отношение (relation) между объектами.

Реляционная модель данных была предложена в 1970 году сотрудником IBM Эдгаром Коддом (Codd, Edgar F.; р. 1923), в настоящее время она считается классической. Для описания реляционного под

хода используется простой и в то же время мощный математический аппарат, опирающийся на теорию множеств и математическую логику. В частности, строго доказано, что любую операцию над данными можно разложить на последовательность простейших манипуляций над таблицами (выборка строк, выборка столбцов, слияние таблиц, агрегирование строк). Для описания этих манипуляций Дональд Чемберлен (Chamberlin, Donald) и Рэй Бойс (Boyce, Ray) в 1974 году предложили язык запросов SEQUEL, Эдгар Кодд, который впоследствии был доработан и переименован в SQL – Structured Query Language.

Рис.4. Пример реляционной структуры данных

Несмотря на теоретическую проработанность, реляционные системы далеко не сразу получили широкое распространение, долгое время считалось невозможным добиться эффективной реализации таких систем. Первое масштабное воплощение реляционной модели удалась все той же IBM в экспериментальной СУБД System R, разрабатываемой в 1975-1979 годах. Это был гигантский успех, реляционные СУБД стали реальностью. После успешного завершения работ по созданию прототипа системы и получения экспериментальных результатов ее использования, фирмой IBM был запущен полномасштабный проект промышленной реляционной СУБД.

В 1883 году система, получившая название DB2, поступила в продажу, с тех пор в течение многих лет она успешно функционирует на всех фирменных аппаратных платформах: S/390, AS/400, PowerPC, е сть ре а лизация и для платформы Wintel.

Проект System R, опубликованный Чемберленом с соавторами в ноябре 1976 года в журнале «IBM Journal of Research and Development», вдохновил сразу несколько групп разработчиков. Одна из них, возглавляемая Ларри Эллисоном (Ellison, Larry), решила создать собственную фирму для создания реляционной СУБД, характерными чертами которой были бы переносимость на разные платформы и совместимость с языком SQL. Фирму назвали Relation Software Incorporated, а систему – Oracle. Версия 2 (первая в продажу не поставлялась) была создана в 1979 году для ЭВМ PDP-11, впоследствии система постоянно совершенствовалась и адаптировалась для различных платформ, в 90-е годы она заняла лидирующее положение на рынке реляционных СУБД. Фирма, переименованная в Oracle, к концу века превратилась в одну из крупнейших софтверных компаний мира, а ее президент Ларри Эллисон занял почетно е 30-е место в списке богатейших людей планеты (состояние 9, 5 млрд долларов).

Постепенное накопление опыта организации реляционных баз данных и управления ими привели к тому, что уже в середине 80-х годов реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние иерархические и сетевые СУБД. Вслед за IBM и Oracle на рынок вышли фирмы Informix, SyBase, Ingres, разработавшие одноименные системы и зарабатывающие на них громадные деньги. Не упустила своего шанса и Microsoft, предложившая реляционную СУБД под названием MS SQL Server. Промышленные СУБД способны обрабатывать реляционные таблицы с миллионами строк, они являются весьма дорого стоящими продуктами, масштаб цен измеряется десятками и сотнями тысяч долларов, а объем рынка составляет миллиарды долларов.

5. Различные архитектурные решения,
используемые при реализации многопользовательских СУБД

Понятие базы данных изначально предполагало возможность решения многих задач несколькими пользователями. В связи с этим, важнейшей характеристикой современных СУБД является наличие многопользовательской технологии работы. Разная реализация таких технологий в разное время была связана как с основными свойствами вычислительной техники, так и с развитием программного обеспечения. Дадим краткую характеристику этих технологий в хронологическом порядке.

12 Следующая ⇒