Bază de date

Baza de date  - o colecție de date stocate în conformitate cu schema de date , a cărei manipulare este efectuată în conformitate cu regulile instrumentelor de modelare a datelor [1] [2] [3] .

Mulți experți subliniază o greșeală comună, constând în folosirea incorectă a termenului „bază de date” în locul termenului „ sistem de management al bazelor de date ”, și subliniază necesitatea de a face distincția între aceste concepte [4] .

Probleme de definire

Literatura de specialitate oferă multe definiții ale conceptului de „bază de date”, reflectând mai degrabă opinia subiectivă a anumitor autori, dar nu există o formulare unificată general acceptată.

Definiții din documentele de reglementare, inclusiv standarde :

• Baza de date  - prezentată într- o formă obiectivă , un set de materiale independente (articole, calcule , reglementări , hotărâri judecătorești și alte materiale similare), sistematizate în așa fel încât aceste materiale să poată fi găsite și prelucrate cu ajutorul unui calculator electronic (calculator) [5] ]
• O bază de date  este o colecție de date organizată după o structură conceptuală care descrie caracteristicile acestor date și relațiile dintre acestea, care susține una sau mai multe domenii de aplicare [6] .

Definiții din monografii autorizate :

• O bază de date este un ansamblu de date  organizate în conformitate cu anumite reguli și menținute în memoria computerului care caracterizează starea actuală a unui anumit domeniu și este utilizat pentru a satisface nevoile de informare ale utilizatorilor [7] .
• O bază de date  este un set de date permanente (stocate permanent) utilizate de sistemele software de aplicație ale unei întreprinderi [8] .
• O bază de date  este un set partajat de date legate logic (și o descriere a acestor date) concepute pentru a satisface nevoile de informații ale unei organizații [9] .

Definițiile cel mai adesea (explicit sau implicit) conțin următoarele caracteristici distinctive [10] :

1. Baza de date este stocată și procesată în sistemul informatic .
   Astfel, orice stocare non-informatică a informațiilor ( arhive , biblioteci , dulapuri de fișiere etc.) nu sunt baze de date.
2. Datele din baza de date sunt structurate logic ( sistematizate ) pentru a asigura posibilitatea căutării și procesării lor efective într-un sistem informatic.
   Structurarea presupune o selecție explicită a componentelor ( elementelor ), a legăturilor dintre ele, precum și a tastării elementelor și a legăturilor, în care anumite semantici și operații valide sunt asociate cu tipul de element (link) [11] .
3. Baza de date include o schemă , sau metadate , care descrie structura logică a bazei de date într-un mod formal (în conformitate cu un anumit metamodel ).
   Conform GOST R ISO IEC TO 10032-2007 , „datele persistente dintr-un mediu de bază de date includ o schemă și o bază de date. Schema include descrieri ale conținutului, structurii și constrângerilor de integritate utilizate pentru a crea și întreține baza de date. Baza de date include un set de date persistente definite de o schemă. Sistemul de management al datelor folosește definițiile datelor din schemă pentru a oferi acces și control accesul la datele din baza de date” [1] .

Dintre semnele enumerate, doar primul este strict, în timp ce altele permit interpretări diferite și grade diferite de evaluare. Puteți stabili doar un anumit grad de conformitate cu cerințele pentru baza de date.

Într-o astfel de situație, practica comună joacă un rol important. În conformitate cu acesta, de exemplu, arhivele de fișiere , portalurile de internet sau foile de calcul nu sunt numite baze de date , în ciuda faptului că au într-o oarecare măsură caracteristicile unei baze de date. Este general acceptat că acest grad este insuficient în majoritatea cazurilor (deși pot exista și excepții).

Istorie

Istoria apariției și dezvoltării tehnologiilor de baze de date poate fi considerată atât sub aspect larg, cât și îngust.

În sens larg, conceptul de istorie a bazelor de date este generalizat la istoria oricăror mijloace prin care omenirea a stocat și prelucrat date. În acest context sunt menționate, de exemplu, mijloacele de contabilizare a vistieriei regale și a impozitelor în Sumerul antic (4000 î.Hr. ) [12] , scrierea înnodată a incașilor  - kipu , scrierea cuneiformă care conține documente ale regatului asirian etc. că dezavantajul acestei abordări este estomparea conceptului de „bază de date” și contopirea lui efectivă cu conceptele de „ arhivă ” și chiar „ scriere ”.

Istoria bazelor de date în sens restrâns consideră bazele de date în sensul tradițional (modern). Această poveste începe în 1955 cu introducerea firmware-ului pentru procesarea înregistrărilor. Software-ul de atunci a susținut un model de procesare a înregistrărilor bazat pe fișiere. Cardurile perforate au fost folosite pentru stocarea datelor [12] .

Bazele de date operaționale ale rețelei au apărut la mijlocul anilor 1960 . Operațiunile pe baze de date operaționale au fost procesate interactiv folosind terminale. Organizarea simplă a înregistrărilor index-secvențiale a evoluat rapid la un model de înregistrare mai puternic, orientat spre set. Charles Bachmann a primit Premiul Turing pentru conducerea lucrărilor Data Base Task Group (DBTG), care a dezvoltat un limbaj standard pentru descrierea datelor și manipularea datelor .

În același timp, conceptul de scheme de baze de date și conceptul de independență a datelor au fost dezvoltate în comunitatea de baze de date COBOL .

Următorul pas important este asociat cu apariția modelului de date relaționale la începutul anilor 1970 , datorită lucrării lui Edgar Codd . Munca lui Codd a deschis calea unei legături strânse între tehnologia aplicată a bazelor de date și matematică și logică. Edgar F. Codd a primit, de asemenea , Premiul Turing pentru contribuțiile sale la teorie și practică .

Termenul de bază de date în sine ( în engleză bază de  date ) a apărut la începutul anilor 1960 și a fost introdus în uz la simpozioane organizate de SDC în 1964 și 1965 , deși a fost înțeles la început într-un sens destul de restrâns, în contextul sistemelor de inteligență artificială . Termenul a intrat în uz pe scară largă în sensul modern abia în anii 1970 [13] .

Tipuri de baze de date

Există un număr mare de soiuri de baze de date care diferă în diferite criterii . De exemplu, în „Enciclopedia tehnologiilor bazelor de date” [7] , pe baza căreia este scrisă această secțiune, sunt definite peste 50 de tipuri de baze de date.

Clasificarea după modelul de date include de obicei:

• ierarhic ;
• orientat pe obiect sau pe obiect ;
• obiect-relațional ;
• relațional ;
• rețea ;
• functionala .

Clasificarea după mediul de stocare face distincție între bazele de date care stochează date în memoria secundară („tradițională”, baza de date convențională engleză  ), rezidentă (toate datele din stadiul de execuție sunt în RAM ) și terțiare ( bază de date terțiară engleză ), stocând date pe dispozitive detașabile de stocare în masă - pe bază de benzi magnetice sau discuri optice . În același timp, în toate clasele, într-un fel sau altul, toate mediile de stocare sunt utilizate, de exemplu, pentru bazele de date rezidente, SGBD-ul scrie jurnalele de numai scriere în memoria permanentă , iar pentru bazele de date tradiționale, este folosit un cache în RAM.  

De asemenea, bazele de date pot fi clasificate după conținut, de exemplu, pot fi geografice, istorice, științifice, multimedia . Pentru unele forme de conținut, sunt construite SGBD specializate sau sunt adăugate caracteristici specializate unui SGBD cu scop general, printre astfel de baze de date:

• spațial ( ing.  baze de date spațiale ): baze cu proprietăți spațiale ale entităților din aria subiectului, utilizate în sistemele informaționale geografice ;
• temporal (temporal, ing. baza de  date temporală ): suportă orice aspect al timpului , fără a număra timpul definit de utilizator.

În funcție de gradul de distribuție, bazele de date sunt împărțite în centralizate (concentrate; ing.  baza de date centralizată ) - complet suportate pe un singur echipament și distribuite ( ing.  baze de date distribuite ). Dintre varietatea de opțiuni pentru bazele de date distribuite, se remarcă următoarele:

• segmentat : împărțit în părți sub controlul diferitelor instanțe ale SGBD după un anumit criteriu;
• replicat (replicat; eng.  replicated database ): aceleași date sunt distribuite sub controlul diferitelor instanțe ale SGBD;
• bază de date distribuită eterogenă :  fragmentele unei baze de date distribuite în diferite noduri de rețea sunt suportate prin mai mult de un DBMS.

Sunt posibile opțiuni mixte, de exemplu, pentru aceeași bază de date distribuită, sharding-ul este utilizat pentru obiecte mari, iar replicarea este utilizată pentru obiectele mici.

După modalitățile de organizare a stocării, se pot distinge baze de date ciclice (scriu date noi în loc de învechite), baze de date de streaming .

Baze de date super-mari

O bază de date foarte mare ( English  Very Large Database, VLDB ) este o bază de date care ocupă o cantitate extrem de mare de spațiu pe un dispozitiv de stocare fizic . Termenul implică volumele maxime posibile ale bazei de date, care sunt determinate de cele mai recente progrese în tehnologiile fizice de stocare a datelor și tehnologiile software de manipulare a datelor.

Definiția cantitativă a conceptului de „volum extrem de mare” variază în timp. Deci, în 1997, cea mai mare bază de date de text din lume a fost Knight Ridder's DIALOG cu un volum de 7 terabytes [14] . În 2001, cea mai mare bază de date era considerată a fi de 10,5 terabytes, în 2003 - 25 terabytes [15] . În 2005, cele mai mari baze de date din lume erau considerate a fi baze de date cu un volum de stocare de aproximativ o sută de terabytes [16] . În 2006, motorul de căutare Google a folosit o bază de date de 850 terabytes [17] .

Până în 2010, se credea că volumul unei baze de date ultra-mari ar trebui măsurat în cel puțin petabytes [16] .

În 2011, Facebook a stocat date într-un cluster de 2.000 de noduri cu o capacitate totală de 21 de petabytes [18] ; până la sfârșitul anului 2012, volumul de date al Facebook a ajuns la 100 de petabytes [19] , iar în 2014 - 300 de petabytes [20] .

Până în 2014, conform estimărilor indirecte, Google a stocat pe serverele sale până la 10-15 exabytes de date în total [21] .

Potrivit unor estimări, până în 2025, geneticienii vor avea date despre genomul a 100 de milioane până la 2 miliarde de oameni, iar stocarea acestei cantități de date va necesita de la 2 până la 40 de exaocteți [22] .

În general, conform estimărilor IDC , cantitatea totală de date din „universul digital” se dublează la fiecare doi ani și se va schimba de la 4,4 zettabytes în 2013 la 44 zettabytes în 2020 [23] .

Cercetarea în domeniul stocării și procesării bazelor de date VLDB foarte mari este întotdeauna în fruntea teoriei și practicii bazelor de date. În special, din 1975, se desfășoară anual Conferința internațională privind bazele de date foarte mari („Conferința internațională privind bazele de date foarte mari”). Majoritatea cercetărilor se desfășoară sub egida organizației non-profit VLDB Endowment (VLDB Endowment Fund), care asigură promovarea muncii științifice și schimbul de informații în domeniul bazelor de date foarte mari și al domeniilor conexe.

Vezi și

• Arhitectura sistemului de baze de date
• Arhitectura ANSI - SPARC
• Bază de cunoștințe
• Date mare
• Sistem informatic
• Model de date
• Proiectarea bazei de date
• Magazin de date
• Baza de date de fundal
• Criptarea bazei de date

Note

1. ↑ 1 2 GOST R ISO IEC TO 10032-2007: Model de referință de management al datelor (identic cu ISO/IEC TR 10032:2003 Tehnologia informației — Model de referință al managementului datelor)
2. ↑ GOST 33707-2016 (ISO/IEC 2382:2015) Tehnologia informației (IT). Dicţionar
3. ↑ ISO/IEC TR 10032:2003 - Tehnologia informaţiei -- Model de referinţă de  management al datelor . www.iso.org. Preluat la 9 iulie 2018. Arhivat din original la 9 iulie 2018.
4. ↑ „Trebuie remarcat faptul că termenul bază de date este adesea folosit chiar și atunci când înseamnă de fapt DBMS. […] O astfel de utilizare a termenilor este condamnabilă . ” — K. J. Data. Introducere în sistemele de baze de date. - Ed. a 8-a. - M .: „Williams”, 2006, p. 50.
   „Acest termen (bază de date) este adesea folosit eronat în locul termenului „sistem de management al bazelor de date”” . — Enciclopedia Kogalovsky M.R. a tehnologiilor de baze de date. - M .: Finanțe și Statistică, 2002., p. 460.
   „Între neprofesioniști […] apare confuzia la folosirea termenilor „bază de date” și „sistem de management al bazelor de date”. […] Vom separa strict acești termeni . ” - Kuznetsov S. D. Bazele bazei de date: un tutorial. — ediția a II-a, rev. — M.: Internet University of Information Technologies; BINOM. Knowledge Lab, 2007, p. 19.
5. ↑ Cod civil al Federației Ruse, art. 1260
6. ↑ ISO/IEC 2382 : 2015 - Tehnologia informației - Vocabular  . www.iso.org. Preluat la 9 iulie 2018. Arhivat din original la 24 aprilie 2021.
7. ↑ 1 2 Kogalovsky M. R., 2002 .
8. ↑ Data K.J., 2005 .
9. ↑ Connolly T., Begg K., 2003 .
10. ↑ Miroshnichenko E. A. Către o definiție formală a conceptului de „bază de date” Copie de arhivă din 27 aprilie 2016 la Wayback Machine // Probl. informatica. 2011. Nr 2. S. 83-87.
11. ↑ Este important de înțeles că structurarea unei baze de date nu este evaluată la nivelul stocării fizice (unde toate datele sunt reprezentate prin seturi de biți sau octeți ), ci la nivelul unui model de date logic .
12. ↑ 1 2 Gray, J. Managementul datelor: trecut, prezent și viitor . Consultat la 16 aprilie 2010. Arhivat din original pe 27 aprilie 2010. (nedefinit)
13. ↑ Haigh T. How Data Got its Base: Information Storage Software in the 1950s and 1960s // IEEE Annals of the History of Computing. — 2009. — #4 octombrie-decembrie
14. ↑ Bază de date foarte mare . Consultat la 6 noiembrie 2016. Arhivat din original pe 6 noiembrie 2016. (nedefinit)
15. ↑ Riedewald M., Agrawal D., Abbadi A. Dynamic Multidimensional Data Cubes for Interactive Analysis of Massive Datasets // În: Encyclopedia of Information Science and Technology, First Edition, Idea Group Inc., 2005. ISBN 9781591405535
16. ↑ 1 2 Baze de date „Extreme”: cele mai mari și cele mai rapide arhivate la 1 noiembrie 2011 la Wayback Machine , 2010
17. ↑ Alex Chitu. Câte date stochează Google? Arhivat pe 15 septembrie 2016 la Wayback Machine , 2006
18. ↑ Shvachko, Konstantin. Apache Hadoop.  Actualizarea de scalabilitate . - 2011. - Vol. 36 , nr. 3 . - P. 7-13 . - ISSN 1044-6397 .
19. ↑ Josh Constine. Cât de mari sunt datele Facebook? Arhivat 12 septembrie 2018 la Wayback Machine // TechCrunch , 23.08.2012
20. ↑ Wiener, J. , Bronson N. Principalele probleme de date deschise ale Facebook arhivate pe 12 septembrie 2018 la Wayback Machine , 22.10.2014
21. ↑ Colin Carson. Câte date stochează Google? Arhivat pe 15 septembrie 2016 la Wayback Machine , 2014
22. ↑ Asya Gorina. Cantitatea tot mai mare de date genetice a devenit o provocare pentru știință Arhivată 5 martie 2017 la Wayback Machine
23. ↑ Rezumat executiv: creșterea datelor, oportunități de afaceri și imperative IT . Preluat la 12 septembrie 2018. Arhivat din original la 12 septembrie 2018. (nedefinit)

Literatură

• Enciclopedia Kogalovsky MR a tehnologiilor de baze de date. - M. : Finanţe şi statistică , 2002. - 800 p. — ISBN 5-279-02276-4 .
• Kuznetsov SD Fundamentele bazelor de date. - Ed. a II-a. - M. : Universitatea de Tehnologii Informaţionale pe Internet; BINOM. Laboratorul de cunoștințe, 2007. - 484 p. - ISBN 978-5-94774-736-2 .
• Data CJ Introducere în sistemele de baze de date = Introducere în sistemele de baze de date. - Ed. a 8-a. - M. : Williams , 2005. - 1328 p. - ISBN 5-8459-0788-8 (rusă) 0-321-19784-4 (engleză).
• Connolly T., Begg K. Baze de date. Proiectare, implementare și suport. Teorie și practică = Sisteme de baze de date: O abordare practică a proiectării, implementării și managementului. - Ed. a 3-a. - M. : Williams , 2003. - 1436 p. — ISBN 0-201-70857-4 .
• Garcia-Molina G., Ulman J. , Widom J. Sisteme de baze de date. Curs complet = Sisteme de baze de date: Cartea completă. - Williams , 2003. - 1088 p. — ISBN 5-8459-0384-X .
• Banca de date  / A. B. Antopolsky // Marea Enciclopedie Rusă  : [în 35 de volume]  / cap. ed. Yu. S. Osipov . - M .  : Marea Enciclopedie Rusă, 2004-2017.
• Data, CJ Date on Database: Writings 2000–2006. - Apress , 2006. - 566 p. - ISBN 978-1-59059-746-0 , 1-59059-746-X.
• Data, CJ Database in Depth. - O'Reilly, 2005. - 240 p. - ISBN 0-596-10012-4 .
• Beynon-Davies P. (2004). Sisteme de baze de date ediția a 3-a. Palgrave, Basingstoke, Marea Britanie. ISBN 1-4039-1601-2

Link -uri

• CITForum  - materiale de pe site-ul Centrului pentru Tehnologii Informaționale
• Very Large Data Base  Endowment Inc.
• ACM SIGMOD  - Asociația pentru Mașini de Calcul: Grup de Interes Special pentru Managementul Datelor.

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană Mare catalană Mare catalană Mare norvegian Rusă mare Britannica (online) Ucraina modernă
În cataloagele bibliografice BNF : 11931023c GND : 4113276-2 J9U : 987007532088905171 LCCN : sh86007767 NDL : 00865521 NKC : ph114295