Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice

Acasa » scoala » informatica » baze de date
Evolutia gestiunii datelor. Locul si rolul bazelor de date operationale de tip retea

Evolutia gestiunii datelor. Locul si rolul bazelor de date operationale de tip retea

Evolutia gestiunii datelor. Locul si rolul bazelor de date operationale de tip retea

Sistemele de gestiune a datelor pastreaza volume vaste de date ce reprezinta inregistrari istorice ale organizatiilor. Dimensiunile acestor baze de date cresc vertiginos. E important faptul ca datele vechi si aplicatiile continua sa functioneze la adaugarea noilor date si aplicatii. Sistemele se modifica permanent. Intr-adevar, o mare parte din sistemele de baze de date semnificative au fost elaborate cu citeva decenii in urma si s-au dezvoltat odata cu dezvoltarea tehnologiilor. O privire in istorie ne ajuta sa intelegem sistemele actuale.

In gestiunea datelor s-au evidentiat sase etape distincte.

La inceput datele se prelucrau manual. La pasul urmator s-au folosit echipamente cu cartele perforate si masini electromecanice pentru sortarea si tabularea a milioane de inregistrari. La a treia etapa datele se pastrau pe benzi magnetice si programele de pastrare indeplineau prelucrarea fisierelor consecutive in regim de pachete. Etapa a patra a introdus notiunile de schema a bazei de date si acces de navigatie operativ a datelor. La etapa a cincia s-a asigurat accesul automat la bazele de date relationale si a fost introdusa prelucrarea client/server. La etapa actuala ne gasim la inceputul celei de-a sasea generatii de sisteme care pastreaza tipuri de date mult mai sofisticate, in special documente, formate grafice, audio si videoformate. Aceste sisteme din generatia a sasea reprezinta mijloace de baza de pastrare pentru aplicatiile Internet si intranet.

Deci generatia a treia este reprezentata de bazele de date operative de tip retea si se incadreaza in perioada de timp cuprinsa intre anii 1965-1980. Pentru astfel de aplicatii cum sint administrarea operatiilor la bursa sau rezervarea biletelor, este necesara cunoasterea informatiei curente. Aceste aplicatii nu pot utiliza informatia de ieri, asigurata de sistemele de prelucrare a tranzactiilor in regim de pachete,- este necesar accesul imediat a datelor curente. De la sfirsitul anilor 1950 companiile lideri din citeva domenii ale industriei au inceput sa introduca in practica sisteme de baze de date cu tranzactii operative; tranzactiile asupra bazelor de date operative se prelucrau in regim interactiv. Accesul operativ al datelor era asigurat de citeva tehnologii-cheie. Aparatajul pentru conectarea la calculator a terminalelor interactive s-a dezvoltat de la teletype la monitoare alfanumerice simple si, in sfirsit, la terminalele intelectuale de astazi, bazate pe tehnologia calculatoarelor personale. Monitoarele teleprelucrarii prezentau asigurarea specializata cu programe pentru multiplexarea miilor de terminale cu calculatoare servere modeste, specifice acelei perioade. Aceste monitoare adunau comunicarile-interpelari venite de la terminale, repede stabileau programele serverului pentru prelucrarea fiecarei interpelari si apoi repartizau raspunsul la terminalul respectiv. Prelucrarea operativa a tranzactiilor completa posibilitatile prelucrarii tranzactiilor in regim de pachete, dupa care ramineau problemele formarii raporturilor.

Bazele de date operationale se pastrau pe discuri magnetice sau tambururi, care asigurau accesul la orice element al datelor timp de fractiuni de secunda. O astfel de organizare si asigurare cu programe a gestiunii datelor dadeau posibilitate programelor de a numara citeva inregistrari, a le modifica si apoi a returna noile semnificatii utilizatorului. La inceput sistemele asigurau cautarea simpla a datelor: fie cautarea directa dupa numarul inregistrarii, fie cautarea asociativa dupa cheie.

Organizarile inregistrarilor in indexarea consecutiva simpla s-au dezvoltat rapid spre un model de date mai puternic, orientat pe seturi. Deseori e necesar sa le asociem aplicatiilor doua sau mai multe inregistrari. In imaginea 1.1.a) de mai jos sint prezentate unele tipuri de inregistrari ale unui sistem de rezervare a biletelor la avion si legaturile lor. Fiecarui oras ii corespunde un set de curse de plecare. Fiecarui client ii corespunde un set de calatorii, iar fiecare calatorie consta dintr-un set de curse. In afara de aceasta, fiecarei curse ii corespunde un set de pasageri. Precum se arata in imaginea 1.1.b), aceasta informatie poate fi reprezentata in forma de trei seturi de ierarhii. Fiecare din aceste trei ierarhii raspunde la o intrebare aparte. Prima - planificarea curselor in oras. A doua ierarhie face o prezentare a curselor clientului. A treia ierarhie prezinta la care cursa se refera fiecare client. Aplicatia rezervarii biletelor are nevoie de toate aceste trei prezentari ale datelor.

Im. 1.1. "Evolutia modelelor de date"

a) Modelul pur ierarhic cu inregistrari grupate in alte inregistrari

b) Pe masura dezvoltarii aplicatiei, e dezirabil ca diversi utilizatori sa aiba diferite reprezentari ale datelor, exprimate in forma diferitor ierarhii

c) Diagrama Bachman ce arata tipurile de inregistrari si legaturile dintre acestea

d) Aceeasi informatie, prezentata in modelul relational, unde toate datele si toate legaturile se prezinta clar ca inregistrari

Prezentarea ierarhica in imaginea 1.1.b) poseda dezavantaje esentiale. Pastrarea de prisos a datelor nu numai ca este costisitoare, dar produce si probleme de actualizare: la infiintarea unei curse sau modificarea informatiei despre curse, e necesara actualizarea datelor in toate trei locuri (toate trei ierarhii). In scopul rezolvarii acestor probleme, informatia poate fi prezentata in modelul de date retea, prezentat in imaginea 1.1.c). In aceasta imagine este reprezentata o baza de date in care fiecare inregistrare se pastreaza intr-un singur exemplar si se uneste cu un set de alte inregistrari prin intermediul legaturilor. De exemplu, toate cursele utilizate in calatoria unui client distinct, se leaga cu aceasta calatorie. Programul poate solicita sistemului bazelor de date sa sorteze aceste curse. Imaginea 1.1.c) poate fi numita in diferite moduri - diagrama Bachman sau diagrama E-R ("entitate - relatie"). In imaginea 1.1.d) se prezinta diagrama relationala.

Gestiunea accesului asociativ si a prelucrarii orientate pe seturi era atit de raspindita, incit in asociatia COBOL s-a evidentiat grupul DBTG (Data Base Task Group) pentru determinarea mijlocului standard de specificare a acestor date si a accesului la ele. Charles Bachman la GE (General Electric) a construit prototipul sistemului de navigare prin date. Pentru conducerea lucrului DBTG, care a elaborat limbajul standard de definire a datelor si de manipulare cu datele, Bachman a obtinut premiul Turing. In lectia sa de la Turing el a descris evolutia modelelor fisierelor plate spre o lume noua, unde programele pot realiza navigarea prin inregistrari, urmind legaturile dintre acestea. Modelul Bachman aminteste sistemul Memex a lui Vannevar Bush sau modelul de navigare prin paginile si trimiterile actualului Internet.

In asociatia bazelor de date COBOL s-a cristalizat conceptia schemelor si a independentei datelor. Ei au inteles necesitatea ascunderii detaliilor fizice in aranjarea inregistrarilor. Programele trebuiau sa vada numai organizarea logica a inregistrarilor si legaturilor, asa ca programele continuau sa functioneze la modificarea si dezvoltarea metodelor de pastrare a datelor. Inregistrarile, cimpurile si legaturile ce nu erau utilizate de program trebuiau ascunse, atit din considerente de securitate, cit si pentru a izola programul de inevitabile modificari ale schemei bazei de date. In aceste baze de date timpurii erau intretinute trei feluri de scheme ale datelor:

Schema logica care determina proiectul logic global al inregistrarilor bazei de date si legaturile dintre inregistrari

Schema fizica care descrie amplasarea fizica a inregistrarilor bazei de date pe structurile memoriei si in fisiere, precum si indecsii necesari intretinerii legaturilor logice

Subschema pusa la dispozitia fiecarei aplicatii ce dezvaluie numai o parte a schemei logice pe care o utilizeaza programul.

Mecanismul schemelor logice, fizice si a subschemelor asigura independenta datelor. Si intr-adevar multe programe scrise in acea perioada mai functioneaza si astazi, utilizind aceeasi subschema de la care totul s-a inceput, cu toate ca schemele logice si fizice s-au schimbat radical.

Aceste sisteme operationale trebuiau sa fi rezolvat problema indeplinirii concomitente a multor tranzactii asupra bazei de date intrebuintata in comun de multi utilizatori terminali. Pina atunci accesul bazat pe regimul monoprogram si pe modificarea periodica a fisierului principal inlatura problemele accesului paralel si a restabilirii. Sistemele operationale timpurii au deschis calea intelegerii tranzactiilor ce blocau numai acele inregistrari care erau accesate. Blocarile permit tranzactiilor concurente sa obtina accesul la diverse inregistrari. De asemenea sistemele intretineau un registru de inregistrari al fiecarei tranzactii modificate. La deteriorarea tranzactiei se utiliza registrul in scopul inlaturarii influentelor acestei tranzactii in baza de date. Registrul tranzactiilor se intrebuinta si in scopul restabilirii bazei de date in caz de avarie a purtatorului. In caz de faliment al sistemului, pentru a reconstitui starea curenta a bazei de date, registrul utiliza copia de arhiva.

La timpul respectiv bazele de date de tip retea au avut un mare succes, fiind intrebuintate pe larg in domeniile necesare.

In continuare se va prezenta o clasificare generala a modelelor de date structurate conform caracteristicilor structurale, constientizind faptul ca modelele de date in sine reprezinta obiecte destul de complicate si orice clasificare a lor este conventionala.

Clasa modelelor de date structurate