4.4. Информационная супермагистраль проходит через вашу квартиру

Ни одна дискуссия футурологического толка не обходится без разговоров о Всемирной паутине (World-Wide Web, для краткости WWW, или просто Web). Пока идут разговоры о природе "Информационной супермагистрали" или "Национальной информационной инфраструктуры", Web – неформальная совокупность взаимосвязанных и распределенных в сети документов, которые основываются на HTML (Hypertext Markup Language) – разрастается поистине астрономическими темпами. В настоящее время число бит Web, пересылаемых по каналам Internet, увеличивается на 15-20% в месяц, что соответствует десятикратному годовому росту.

Число активных пользователей WWW в США превышает, по некоторым оценкам, 10% населения. Исходя из аналогичных тенденций, наблюдавшихся при распространении технологий типа VCR или аудио CD, мы предполагаем, что через несколько лет пользователями Internet станет подавляющее большинство населения. За эти годы на несколько порядков возрастет объем информации, доступной и используемой через Internet. Следует ожидать, что регулярный доступ к данному источнику информации станет насущной потребностью каждого индивидуума.

Базы данных и связанные с ними технологии будут играть ключевую роль в этом информационном взрыве. Уже сегодня "Web-мастера" (администраторы узлов WWW) осознают себя фактически администраторами баз данных. На многих узлах WWW начинают применять технологии баз данных, не видя другой возможности держать под контролем растущее число хранимых объектов. В ряде случаев узлы Web уже являются аналогами традиционных приложений баз данных типа электронных каталогов, где WWW играет роль инфраструктуры.

5. Новые направления исследований

На том фоне, который был кратко обрисован выше, наиболее важными для реализации новых поколений прикладных систем представляются, по мнению участников семинара, следующие исследовательские задачи. Мы разделили их на пять основных категорий.

• Проблемы включения мультимедийных объектов в базы данных.

• Новые парадигмы распределенного хранения информации.

• Новые области применения баз данных.

• Новые модели транзакций.

• Простота использования баз данных и управления ими.

5.1. Поддержка мультимедийных объектов

Взрывообразный рост WWW, а также потребности областей EOSDIS, электронной коммерции, электронных публикаций порождают ряд сложных проблем, которые должны быть решены в будущих системах баз данных. Ниже рассматриваются важнейшие направления исследований, связанные с поддержкой мультимедийных данных.

5.1.1. Третичная память

Для хранения мультимедийных объектов требуются огромные объемы внешней памяти, что ставит перед нами новые проблемы. Как упоминалось в разд. 3, для приложений типа EOSDIS или электронных библиотек характерны объемы данных масштаба петабайт. Несмотря на экспоненциальный рост емкости дисковых устройств, для размещения данных подобного объема вряд ли можно будет в ближайшем будущем обойтись только магнитными или магнитооптическими дисками. В результате встает проблема эффективного управления новым уровнем иерархии хранения данных, называемым третичной (tertiary) памятью. На третичном уровне используются носители на несколько порядков более медленные, чем на уровне "вторичной памяти" (дисков), но зато и гораздо более емкие. Устройства третичной памяти – это накопители типа стоек с компакт-дисками или магнитными лентами, где для установки нужной кассеты или ленты обычно используется механическая рука.

Доступ к третичной памяти осуществляется путем буферизации выбранных элементов данных во вторичной памяти, подобно тому, как доступ к вторичной памяти осуществляется путем буферизации дисковых блоков в оперативной памяти. Но объемы и пропорции данных здесь совершенно иные, и подходы к оптимизации обменов между вторичным и третичным уровнями существенно отличаются от методов оптимизации обменов между вторичной и оперативной памятью. Например, сегодня в качестве третичного носителя используются, в основном, кассеты с магнитными лентами. Здесь приходится учитывать не только то, что скорость считывания данных с ленты (секунды) на три порядка ниже, чем с диска (миллисекунды), но и то, что нахождение нужных данных в середине кассеты может увеличить время доступа еще на 1-2 порядка. Время доступа к данным на диске, напротив, мало зависит от их положения. Таким образом, при хранении данных на ленте необходимо решать задачу их оптимального размещения, в то время как для диска этот фактор далеко не настолько важен.