23.2. Истоки технологий баз данных

Рождению технологий баз данных предшествовал период, когда средства вычислительной техники уже позволяли решать задачи, связанные с обработкой больших объемов данных, для хранения которых использовались устройства внешней памяти на магнитных лентах.

Для управления данными, хранимыми во внешней памяти, использовались системы управления файлами (или иначе файловые системы). Такие системы разрабатывались первоначально как самостоятельные программные изделия для управления данными, хранимыми во внешней памяти, а затем стали и являются до сих пор неотъемлемыми функциональными компонентами операционных систем практически для всех аппаратных платформ. Для выполнения нужной операции над файлом прикладная программа должна с помощью соответствующей команды обратиться к системе управления файлами точно так же, как она обращается к другим компонентам операционной системы, для выполнения операций ввода-вывода данных, распределения памяти и т.д.

Важная особенность управления данными в файловых системах состоит в том, что файловой системе неизвестна структура записей файла. Сведения об этом известны программисту, создающему прикладные программы, в которых данный файл используется, и он "зашивает" эти свои знания в программы. При изменении структуры записей или организации файла возникает необходимость вносить соответствующие изменения в программный код приложения. Это обстоятельство порождает дополнительные сложности, когда изменения осуществляются в файле, используемом в нескольких программах.

Несмотря на их активное использование на практике, технологии, основанные на использовании магнитных лент с возможностью лишь последовательного доступа к данным в качестве внешней памяти компьютеров того времени, а также ограниченные возможности управления данными, обеспечиваемые файловыми системами, существенно сдерживали развитие средств решения подобных задач.

Появление в начале 60-х годов устройств памяти прямого доступа на магнитных дисках открыло принципиально новые возможности. Были разработаны более тонкие методы управления большими объемами данных во внешней памяти, которые обеспечивали возможности поддержки сложных структур данных, более высокий уровень гранулярности доступа к данным (возможность доступа к отдельным элементам данных, составляющим запись, а не только к полной записи), минимизацию избыточности данных и эффективный доступ к ним благодаря свойствам таких устройств памяти. Именно на этом этапе родилась концепция базы данных, и стали разрабатываться основы технологий баз данных, появились первые программные средства для управления базами данных.

Термин база данных впервые прозвучал в начале 60-х годов прошлого века, когда был создан ряд программных систем, воплотивших некоторые принципы технологий баз данных. За прошедшие четыре десятилетия интенсивного развития сформировались развитые технологии баз данных, обеспечивающие возможности эффективного использования их инструментария во многих сферах применения, позволяющие оперировать данными в базах данных не только прикладным программам, но и непосредственно специалистам в конкретных областях деятельности в интерактивном режиме. Разработана теория систем баз данных. Сформировалась мощная индустрия производства программного обеспечения для разработки, поддержки и использования баз данных.

Технологии баз данных стали необходимым инструментом разработки широкого класса информационных систем.