Лекции / Л-1 - Понятие и функции СУБД

Система разработчика и система времени выполнения

В СУБД выделяются:

Подсистема разработчика – компоненты СУБД, которые используются на этапе создания приложения БД (средства описания схем и подсхем БД, генераторы форм и кода, средства визуальной разработки приложения).

Подсистема времени выполнения – часть СУБД, необхо-

димая при работе с базой данных. В основном ее назначение состоит в обработке запросов к БД и в поддержании ее целостности.

Классификация СУБД по модели данных (1)

Иерархические СУБД – основаны на иерархической модели. Первые СУБД, 1950-60 гг. (Information Management System фирмы IBM).

Сетевые СУБД – основаны на сетевой модели. Первая сетевая СУБД разработана Чарльзом Бахманом в 1960 г.

(IDS – Integrated Data Store корп. General Electric).

Реляционные СУБД – управляют реляционными базами данных. Практически все разработчики современных приложений баз данных ориентируются на РСУБД.

Классификация СУБД по модели данных (2)

Объектно-ориентированные СУБД – основаны на объектной модели данных (данные – объекты, наделенные свойствами и использующие методы взаимодействия с другими объектами.

Объектно-реляционные СУБД (ОРСУБД) –

реляционные СУБД, поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход (объекты, классы и наследование реализованы в структуре БД и языке запросов). ОРСУБД являются широко известные Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL.

Реляционные СУБД (1)

1974 г. – компания IBM начала исследовательский проект по разработке РСУБД, получивший название System R. Первый коммерческий продукт – IBM SQL/DS (1982 г.)

Первая коммерчески успешная РСУБД Oracle выпущена в 1979 г. компанией Relational Software (впоследствии –

Oracle Corporation).

К концу 1980-х гг. реляционные СУБД заняли на мировом рынке СУБД доминирующее положение.

В 1980-х гг. многие компании стали позиционировать свои СУБД как «реляционные», вследствие чего Эдгар Кодд в 1985 г. опубликовал свои «12 правил Кодда».

Реляционные СУБД (2)

2010 г. – РСУБД используются в абсолютном большинстве крупных проектов по разработке ИС.

По данным компании IDC в 2009 г. всего около 7 % составляют проекты, использующие нереляционные СУБД.

В 2013 г. рынок РСУБД составлял 26 млрд долларов с годовым приростом около 9 %, а к 2018 г. достигнет 40 млрд долларов.

Абсолютными лидерами рынка СУБД являются Oracle, IBM и Microsoft (общая доля рынка около 90%).

«Большие данные» (1)

Большие данные (Big Data) – совокупность подходов, инструментов и методов обработки структурированных и неструктурированных данных огромных объемов и многообразия для получения воспринимаемых результатов, в условиях непрерывного прироста, распределения по многочисленным узлам вычислительной сети.

Сформировались в конце 2000-х гг., альтернативны традиционным СУБД и решениям класса Business Intelligence.

Cоциально-экономический феномен – появление технологических возможностей анализировать огромные массивы данных в проблемных областях и вытекающих из этого трансформационных последствий.

«Большие данные» (2)

Определяющие характеристики больших данных

(«три V»):

объем (Volume) – в смысле физического объема;

скорость (Velocity) – в смысле скорости прироста и необ-ходимости высокоскоростной обработки и получения результатов);

многообразие (Variety) – в смысле возможности одновременной обработки различных типов структурированных и полуструктурированных данных.

«Большие данные» (3)

С точки зрения ИТ в технологию больших данных изначально включались средства массово-параллельной обработки неопределенно структурированных данных:

СУБД NoSQL;

алгоритмы MapReduce:

реализующие их программные каркасы и библиотеки проекта Hadoop.

В дальнейшем к серии технологий больших данных стали относить разнообразные информационно-технологические решения, обеспечивающие сходные возможности по обработке сверхбольших массивов данных.

СУБД NoSQL (1)

Имеют существенные отличия от моделей, используемых в традиционных РСУБД с доступом к данным средствами языка SQL.

Применяются к БД, в которых делается попытка решить проблемы масштабируемости и доступности за счет атомарности и согласованности данных.

Изначально слово NoSQL имело смысл «отрицающий SQL». Позднее было придумано объяснение «Not Only SQL» («не только SQL»). NoSQL стал общим термином для различных баз данных и хранилищ. Он не обозначает какую-либо одну конкретную технологию или продукт.

NoSQL (2)

Использование нереляционных хранилищ началось еще во времена первых компьютеров.

Появление нереляционных СУБД нового поколения произошло из-за необходимости создания параллельных распределенных систем для высокомасштабируемых интернет-приложений (поисковые системы).

В начале 2000-х гг. Google построил свою высокомасштабируемую поисковую систему и приложения, решая проблемы масштабируемости и параллельной обработки больших объемов данных.