Предисловие (стр. 36 )

масштабы разрабатываемой системы – количество ее потенциальных пользователей, ожидаемый объем данных в базе данных, интенсивность потока запросов;

аппаратно-программная платформа, на которой будет функционировать разрабатываемая система;

характеристики производительности системы; наличие в данной СУБД средств разработки приложений; запас функциональных возможностей для дальнейшего развития системы, разрабатываемой средствами данной СУБД;

степень оснащенности системы инструментарием для персонала администрирования данными;

удобство и надежность СУБД в эксплуатации.

Поставляемые в настоящее время реляционные SQL-серверы баз данных ведущих поставщиков программного обеспечения систем баз данных довольно близки по своим функциональным возможностям. В этих условиях на выбор разработчика влияет ценовая политика поставщика, приверженность разработчика к какой-либо линии программных продуктов и другие факторы отнюдь не технологического характера. 

Задача этапа логического проектирования базы данных состоит в отображении концептуальной модели предметной области в модель данных, поддерживаемую СУБД, выбранной для реализации системы. В результате выполнения этого этапа создаются схемы базы данных концептуального и внешнего уровней архитектуры, специфицированные на языках определения данных конкретной СУБД. Инструменты CASE, поддерживающие проектирование баз данных, обеспечивают автоматическую генерацию схем базы данных.

Нужно заметить, что для реляционных баз данных создан математический аппарат логического проектирования баз данных, основанный на теории нормализации. Он позволяет синтезировать такие таблицы, которые обеспечивают устранение избыточности данных в базе данных. Тем самым исключаются различные аномалии в организации базы данных и выполнении операций манипулирования данными.

Этап физического проектирования базы данных требует поиска проектных решений, обеспечивающих эффективную поддержку построенной "логической" структуры базы данных в среде хранения базы данных. Эти задачи довольно сложны для сетевых и иерархических баз данных, обладающих достаточно высокой степенью управляемости среды хранения базы данных. Должны быть решены вопросы построения структуры хранимых данных, размещения хранимых данных в пространстве памяти, выбора эффективных методов доступа к различным компонентам внутренней базы данных. Нужно определить также отображение "логической" структуры базы данных в структуру хранения. Принятые на этом этапе проектные решения оказывают определяющее влияние на производительность информационной системы. Они документируются в форме схемы хранения на языке определения хранимых данных. Был создан ряд инструментов физического проектирования баз данных для таких СУБД, с помощью которых решались указанные задачи.

Современные реляционные серверы баз данных обладают значительно меньшей степенью управляемости среды хранения. Организация хранимых данных в значительной степени определяется в них «по умолчанию» на основе концептуальной схемы базы данных. Инструменты CASE позволяют также на основе свойств первичных ключей таблиц базы данных сгенерировать для них индексы.

Нужно заметить, что разработкой схемы хранения процесс проектирования базы данных фактически не завершается. Он имеет итерационный характер. В процессе функционирования системы базы данных становится возможным измерение ее реальных характеристик, определение "узких" мест. В соответствии с этими новыми знаниями, а также в связи с возникающими изменениями условий эксплуатации системы осуществляют модификацию первоначально созданного проекта.

Следует здесь, наконец, упомянуть, что CASE-средства позволяют на основе определенных разработчиком различного рода моделей сгенерировать также и программный код приложений системы базы данных.

Контрольные вопросы

Из каких этапов состоит процесс проектирования базы данных?

Каковы задачи этапа концептуального проектирования базы данных?

Что такое концептуальная модель предметной области?

По каким критериям осуществляется выбор СУБД для реализации систем базы данных?

В чем заключаются задачи логического проектирования базы данных?

Какие задачи решаются на этапе физического проектирования базы данных?

Какие инструментальные средства используется для автоматизации проектирования баз данных и разработки приложений, как называются технологии, на которых основаны эти средства?

8.12. Перспективы развития технологий баз данных

Хотя технологии баз данных имеют уже сорокалетнюю историю, они не только не исчерпали своего потенциала, но и активно используются в разработках информационных систем различного назначения и продолжают развиваться.

Существенное влияние на развитие технологий баз данных оказывают высокие темпы совершенствования вычислительного и коммуникационного оборудования, достижения в смежных областях информационных технологий.

Укажем здесь лишь некоторые наиболее успешно развивающиеся новые направления технологий баз данных.

Широко практикуется создание систем баз данных с телекоммуникационным доступом в среде Веб. Число таких систем постоянно растет, и совершенствуются технологии их разработки. Они находят применение в электронном бизнесе, в поддержке научных исследований, в дистанционном образовании и во многих других областях.

Еще одно из актуальных направлений развития тесно связано с интенсивно проводимыми консорциумом W3C разработками технологической платформы Веб нового поколения, основанной на расширяемом языке разметки XML. Эти разработки стимулировали исследования, направленные на обеспечение интеграции технологий Веб и технологий баз данных и  на этой основе - интеграции информационных ресурсов XML и систем баз данных. В результате сформировалось новое направление в технологиях баз данных, целью которого является создание эффективных механизмов управления информационными ресурсами XML. Разработан целый ряд коммерческих и свободно распространяемых систем нового типа, называемых XML-ориентированными СУБД. Вместе с тем, ведутся работы по расширению стандарта языка SQL возможностями поддержки работы с информационными ресурсами XML. Новая версия стандарта, условно называемая SQL:200n, будет содержать комплекс языковых средств SQL/XML для решения этой задачи.

Развитие телекоммуникационных технологий, использующих беспроводные каналы связи, открыло возможности разработки распределенных систем баз данных с мобильной архитектурой, называемых также системами мобильных баз данных. Хотя такие системы уже довольно широко используются, с ними связан ряд проблем, которые еще требуют своего решения – создание методов управления транзакциями, учитывающих специфику мобильных систем, методов синхронизации данных в мобильных и стационарных фрагментах базы данных и др.

Еще одно актуальное направление – это создание техники управления сверхбольшими базами данных. В последние годы такие базы данных начали создаваться в ряде областей научных исследований, в частности в космических исследованиях, в молекулярной биологии, в физике частиц стали создаваться сверхбольшие базы данных. В соответствии с прогнозами, в ближайшие годы их объем достигнет десятков петабайтов. Ежедневный прирост объема некоторых таких баз данных достигает нескольких терабайтов. Для систем такого рода требуются новые методы эффективного хранения данных и доступа к ним, обеспечения целостности данных.

Мы привели лишь несколько примеров актуальных направлений развития технологий баз данных. Развитие средств вычислительной и коммуникационной техники, новые достижения в смежных областях информационных технологий, развитие новых сфер применения будут предъявлять новые требования к технологиям баз данных и стимулировать дальнейшее развитие этого важного направления технологий современных информационных систем.

Контрольные вопросы

Какие факторы стимулируют дальнейшее развитие технологий баз данных?

Приведите примеры перспективных направлений развития технологий баз данных.

Какое влияние оказывают на развитие технологий баз данных разработки, направленные на создание новой технологической платформы Веб?

Какое новое направление в технологиях баз данных формируется под влиянием создания технологий беспроводных телекоммуникаций?

Литература для дополнительного чтения

, Савинков баз данных информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 351 с.

CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 176 с.

Вендров программного обеспечения экономических информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 352 с.

ведение в системы баз данных: Изд. 6: Пер. с англ. - М.: Вильямс, 1999.

уководство по реляционной СУБД DB2: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 320 с.

Дрибас модели баз данных. - Минск: Изд-во БГУ, 1982. - 192 с.

Емельянов в СУБД ИНЕС. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 256 с.

Замулин программирования баз данных и знаний. - Новосибирск: Наука: Сиб. отд-ние, 1990. - 352 с.

Информационные системы общего назначения: Пер. с англ. /Под ред. . - М.: Статистика, 1975. - 471 с.

Калиниченко и средства интеграции неоднородных баз данных. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1983. - 424 с.

Калиниченко систем управления объектными базами данных ODMG-93: краткий обзор и оценка состояния. СУБД, 1996. - № 1. - С. 102-109.

CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение). – М.: ЛОРИ, 1996.

Когаловский технологий баз данных. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 800 с.

Когаловский технологии информационных систем. - М.: АйТи-пресс, ДМК-пресс, 2002. – 286 с.

Когаловский и модели в системах баз данных. СУБД. - 1998. – № 4-5.

Когаловский баз данных на персональных ЭВМ. – М.: Финансы и статистика, 1992. – 224 с.

Кузнецов идей и приложений реляционной СУБД System R. В сб. "Итоги науки и техники. Вычислительные науки." Том 1. - М.: ВИНИТИ, 1989. - С. 3-75.