Новые тенденции развития СУБД

Новые тенденции развития СУБД. и областей их применения. Развитие информационных технологий сопровождается двумя весьма любопытными тенденциями в том, что касается терминологии. С одной стороны, мы наблюдаем, постоянное обновление названий для, в общем-то, одних и тех же вещей конечно, технологии тоже развиваются, но темпы смены их имен гораздо выше. С другой мы используем старые термины для понятий, смысл которых уже совсем не тот, что раньше.

Именно второй случай имеет место применительно к СУБД. В толковом словаре по вычислительной технике, выпущенном в 2002 г приводится такое определение системы управления базами данных database management system приложение, обеспечивающее создание, хранение, обновление и поиск информации в базе данных, а также управление безопасностью и целостностью данных. В целом это толкование было верно и 30 лет назад, но все же содержательная часть СУБД сейчас совсем иная, чем в те далекие времена отметим, что в определении уже отсутствует дополнительная фраза, которая использовалась для уточнения понятия еще восемь лет назад, программная оболочка, находящаяся между базой данных и пользователем.

В последнее десятилетие мы наблюдаем ситуацию, когда СУБД превратились из сугубо внутреннего технологического дополнения к прикладным программам в самостоятельный продукт, вокруг которого строятся приложения для пользователей иначе говоря, из одного из компонентов информационной системы в платформу для построения таких систем.

В этой ситуации стоит обратить внимание на изменение содержания платформа Microsoft. Традиционно под этим термином подразумевалась операционная система, Windows. Однако применительно к серверной платформе все чаще мы встречаем связку Windows Server SQL Server. Более того, представляется вполне реальным, что с выходом в начале следующего года новой версии Microsoft SQL Server рабочее название Yukon мы столкнемся с ситуацией, когда все остальные продукты Microsoft будут уже писаться не под Windows, а под Yukon. Хотя существуют и будут существовать настольные базы данных как ни странно, но Microsoft Access судя по тому как его представляет Microsoft это тоже СУБД. Исторически системы управления базами данных ориентировались на решение задач, связанных в первую очередь с транзакционной обработкой структурированной информации.

Безусловно, наилучшим, проверенным временем решением здесь была и остается реляционная модель СУБД. Однако в последние годы область применения баз данных неизменно расширялась.

С одной стороны, нужно управлять более широким набором форматов данных, переходя к решению общих проблем управления корпоративной информацией. С другой именно СУБД берут на себя основные функции интеграции данных и приложений корпоративных систем. По данным Gartner Group, информационные отделы предприятий расходуют до 40 своего бюджета на решение задач интеграции действующих компонентов баз данных.

Именно этим объясняется активный интерес к обсуждению архитектурных принципов и возможностей реализации баз данных различных моделей постреляционных, объектно-реляционных, XML. 2. Области применения баз данных Если постарался классифицировать существующие области применения баз данных, а так же оценить перспективы их развития в настоящее время, то можно получить примерный список наиболее распространенных классов, получивших распространение и применение во всех областях применения баз данных.

Этот список будет выглядеть следующим образом документографические и документальные применяются во всех базах органов власти и управления базы данных по промышленной, строительной и сельскохозяйственной продукции базы данных по экономической и конъюнктурной информации статистическая, кредитно-финансовая, внешнеторговая фактографические базы социальных данных, включающие сведения о населении и о социальной среде базы данных транспортных систем справочные данные для населения и учреждений энциклопедии и справочники, расписания самолетов и поездов, адреса и телефоны граждан и организаций ресурсные базы данных, включающие фактографическую информацию о природных ресурсах земля, вода, недра, биоресурсы, гидрометеорология, вторичные ресурсы и отходы, экологическая обстановка фактографические базы и банки научных данных, обеспечивающие фундаментальные научные исследования фактографические базы данных в области культуры и искусства лингвистические базы данных, то есть машинные словари разного типа и назначения. 3. Новые области применения баз данных.

Экономические задачи, для решения которых необходимо применять программное обеспечение СУБД, весьма обширны и разнообразны.

На его основе строятся информационные системы предприятий различных уровней от малых до крупных. Области применения баз данных традиционно занимает те области деятельности человека, где ему приходится сталкиваться с большим объемом разнообразной информации.

Первые базы данных в основном применялись в таких фундаментальных науках как, ядерная физика, химия, космонавтика, и других науках требующих систематического подхода к работе с данными. Дальнейшее развитие компьютерных технологий и компьютеризация общества привела к тому что, базы данных стали разрабатываться практически во всех сферах деятельности человека, и применятся в разных предприятиях от сельского хозяйства до финансово-экономических систем. Последними инновациями применения баз данных стала всемирная паутина Internet, которая по своей сути является огромной базой данных.

Соответственно такое распространения баз данных требует и новых программных средств управления ими. Вот несколько примеров приложений нового поколения, которые определяют потребности в новых средствах разработки баз данных и возможностях применения их. Мы рассмотрим кратко пять таких приложений. 1.База данных Системы наблюдения Земли EOSDIS Система наблюдения Земли EOS - Earth Observing System представляет собой множество спутников, которые запускает NASA начиная с 1998. Их назначение - сбор информации, необходимой для исследователей, занятых изучением долгосрочных тенденций состояния атмосферы, океанов, земной поверхности.

Спутники будут поставлять информацию в объеме 13 Пбайт Petabyte - 1015 байт в год. Предполагается, что эти данные будут интегрироваться с уже существующей информацией, а также с данными из других источников зарубежные спутники, наземные станции наблюдения и накапливаться в базе данных EOSDIS EOS Data and Information System невиданных прежде масштабов.

EOSDIS предназначена для информационного обслуживания, как специалистов, так и неспециалистов. Предполагается, например, что доступ к ней будут иметь даже школьники, которые смогут знакомиться с моделями формирования погодных условий, с воздействием вулканических явлений и т.п. Вот наиболее сложные задачи, возникающие в связи с этим проектом. Поддержка многих тысяч потребителей информации с огромной интенсивностью и объемом запросов, которые могут иметь как произвольный, так и регламентированный характер как, например, ежедневное обновление данных.

Выработка эффективных механизмов просмотра и поиска интересующей информации. 2.Электронная коммерция В настоящее время существует ряд проектов, общая цель которых - предоставить потенциальным потребителям оперативный доступ к каталогам товаров с последующим электронным оформлением покупок. Предполагается, что возможным промежуточным звеном подобных систем будет электронный брокер. Брокеры аккумулируют данные из множественных источников путем сбора информации, например, из нескольких каталогов предметов одежды.

Конечному покупателю такой брокер предложит оперативное оформление покупок. Как и проект EOSDIS, система электронной коммерции предполагает сетевое взаимодействие огромного числа участников торговых сделок. Разница заключается в том, что в EOSDIS имеется один главный поставщик информации и множество ее потребителей, а торговая система подразумевает наличие множества поставщиков и множества потребителей.

Кроме того, участники в данном случае могут испытывать определенное взаимное недоверие и, возможно, имеют свои частные закрытые информационные системы. Наиболее сложные проблемы, связанные с проектами этого рода, следующие. Система электронной коммерции должна иметь высоконадежные средства распределенной аутентификации и перевода денежных сумм. 3.Информационная система здравоохранения Врачу в процессе работы необходим доступ к множеству источников информации.

Например, истории болезни одного пациента могут находиться в разных больницах, клиниках, страховых учреждениях. Для получения полной картины их все следует собрать. Точно так же существует множество систем и баз данных, предоставляющих информацию о лекарствах, лечебных процедурах, диагностических средствах. Записи лечащего врача, результаты обследований, информация о счетах за лечение, договора медицинского страхования для каждого пациента должны фиксироваться в электронной форме и оставаться доступными для последующего использования.

Внедрение современных информационных технологий в области здравоохранения окажет кардинальное воздействие на такие характеристики медицинского обслуживания, как стоимость, качество, повсеместная доступность. Вот ряд проблем, которые возникают в связи с реализацией подобной системы. Интеграция разнородных источников уже накопленной информации. Средства контроля доступа, обеспечивающие необходимый уровень конфиденциальности.

Интерфейсы доступа к информации, удобные для разных категорий работников здравоохранения. 4.Электронные публикации В издательском бизнесе, как и в сфере здравоохранения, ожидается в ближайшем будущем ряд глубоких перемен. Становится возможным, например, хранение книг и статей в электронном виде и оперативная доставка их потребителям по высокоскоростным сетевым каналам. Далее, само понятие публикации существенно расширяется - документ может содержать графические, аудио- или видео-включения, аннотацию, другие сопроводительные элементы.

Общий объем информации, которая доступна уже сегодня, превышает размеры базы данных EOSDIS, а в ближайшем будущем ожидается его рост примерно на порядок. Естественным следствием этих перемен станет сближение издательской и образовательной сфер. Место живых лекций, читаемых для небольшого числа студентов, займут образовательные продукты - электронные документы, состоящие из текстовых, аудио видео- и других компонентов и включающие элементы интерактивного тренинга.

Такой продукт сможет удовлетворить потребности огромного числа студентов. В связи с этими перспективами можно обозначить следующие направления исследований. Обработка и пересылка очень больших объемов данных с высокой скоростью. Типичный документ содержит объекты данных размером в диапазоне от мегабайт до гигабайт и может требовать доставки в режиме реального времени. Защита интеллектуальной собственности.

Подразумевается взимание небольших денежных сумм за пользование информацией, запрет на ее перепродажу. Организация огромных объемов информации и обеспечение доступа к ним. 5. Коллективное проектирование Крупные и сложные проекты, например, в области самолетостроения, реализуются сегодня объединенными усилиями нескольких независимых компаний. Время жизни информации, относящейся к подобным проектам, может измеряться десятилетиями, поскольку она необходима для поддержки, модификации и развития. Конструкторские решения, прежде чем стать физической реальностью, могут проходить стадии компьютерного моделирования - для исследования рабочих свойств, удобства сборки изделий, правильности функционирования.

Эволюция конструкторских схем начинается задолго до выпуска первого изделия и продолжается еще долгое время после этого, что приводит к разрастанию информационной конфигурации, которая должна отражать текущее состояние разработки, экспериментальные версии, историческое развитие. Для разных сфер конструирования характерно использование разнородных конструкторских инструментальных систем, основанных на разных моделях и системах обозначений.

Причем процесс конструирования может продолжаться дольше, чем существуют применяемые инструменты, а значит, компоненты одной и той же конструкции могут разрабатываться с применением разных версий инструментальной системы. Таким образом, в связи с электронным проектированием можно сформулировать следующие задачи. Как и в некоторых из упоминавшихся ранее сфер, здесь также встает задача интеграции разнородных источников исторически накопленной информации.

Коллективное проектирование требует новых форм управления совместным доступом к базам данных и механизмов разделения информации. Для регулирования совместно выполняющихся разнородных процессов, таких как моделирование и конструирование, необходимы средства управления потоками работ, основанные на четко определенных взаимодействиях посредством долговременных транзакций.

II Проектирование базы данных Гаухар. 1.