2. Организация данных в базах

2.1. Недостатки файловой организации данных Понятие базы данных

 

В первые годы автоматизированной обработки информации, в 50-х – начале 60-х годов, использовалась  файловая организация данных. Данные хранились в файлах последовательного доступа. В 60-е годы, когда широко распространились устройства прямого доступа – магнитные диски, приобрели популярность файлы произвольного доступа.

По мере совершенствования методов управления народным хозяйством и его звеньями все яснее  осознается необходимость создания АИС. Поначалу АИС имели файловую организацию данных. Такие системы обладали рядом недостатков:

1) дублирование данных;

2) жесткая связь данных и прикладных программ. При программировании задач описание данных включалось непосредственно в программу. Если изменялась организация данных, то переделывалась и программа, что требовало больших затрат труда программиста. Программы оказывались узкоспециализированными;

3) ограниченный контроль данных;

4) недостаточные возможности управления данными.

Перечисленные недостатки файловой организации, а также необходимость централизации данных, коллективного доступа к ним, повышенные требования к скорости обработки и достоверности данных были причинами, обусловившими быстрое развитие баз данных.

База данных (БД)  - именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов, их свойства и взаимоотношения в некоторой предметной области. Объектом может быть предмет, вещество, событие, лицо, явление, абстрактное понятие, то есть все то, что может характеризоваться набором значений некоторой совокупности атрибутов. Атрибут – это информационное отображение свойства объекта. Например, объект «книга» характеризуется атрибутами:  «наименование»,  «авторы»,  «количество страниц», «тираж», «цена» и др.  Предметная область -  часть реального мира,  которая описывается и моделируется с помощью БД.

БД можно рассматривать как информационную модель объекта, от обоснованности, точности и достоверности которой во многом зависит эффективность управления объектом.

В БД информация хранится централизованно. Многие могут иметь возможность доступа, просмотра и изменения данных – все в одно и то же время, при этом пользуясь самой последней версией информации. Централизованное хранение позволяет легче данные изменять, согласовывать, экономить дисковое пространство.

БД представляет собой новый подход к организации данных. Она позволяет обращение к данным без знания физического расположения их в памяти компьютера, вследствие чего доступ к данным и их обработка более эффективны. Разработка прикладных программ, использующих БД, становится легче, быстрее, дешевле, более  гибкой.  В этом  главные преимущества БД  над файловой организацией данных.

Создание БД представляет трудоемкий процесс, требующий определенной квалификации. При разработке БД надо учитывать следующие требования.

1. Многократное использование данных.

2. Быстрый поиск и получение информации по запросам пользователей.

3. Простота обновления данных.

4. Уменьшение излишней избыточности данных.

5. Отсутствие дублирования данных в различных компонентах БД, обеспечивающее однократный ввод данных.

6. Защита данных от несанкционированного доступа, от искажения и уничтожения.

7. Целостность БД. Это требование полноты, непротиворечивости и сохранности данных.

Современные базы данных большого объема. Для его измерения применяются такие единицы, как Терабайт и Петабайт. 1 Терабайт равен 10¹²  байтов, 1 Петабайт равен 10¹⁵ байтов.

Размещение БД осуществляется на устройствах для хранения больших объемов данных: жестких магнитных дисках, оптических компакт-дисках, оптических библиотеках. Так, оптические библиотеки позволяют организовать динамический доступ к информации объемом от нескольких десятков Гигабайт до 5-6 Терабайт. В этих устройствах может быть установлено свыше 500 компакт-дисков разного формата.