База данных

Запрос «БД» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Ба́за да́нных в представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ) (Гражданский кодекс РФ, ст. 1260).

Нажмите для увеличения

Другие определения из авторитетных монографий и стандартов:

База данных в организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.^[1]
База данных в совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.^[2]
База данных в некоторый набор перманентных (постоянно хранимых) данных, используемых прикладными программными системами какого-либо предприятия.^[3]
База данных в совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.^[4]

Существует множество других определений, отражающих скорее субъективное мнение тех или иных авторов, однако общепризнанная единая формулировка отсутствует. Наиболее часто используются следующие отличительные признаки^[5]:

БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе.
Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки, картотеки и т. п.) базами данных не являются.
Данные в БД логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе.
Структурированность подразумевает явное выделение составных частей (элементов), связей между ними, а также типизацию элементов и связей, при которой с типом элемента (связи) соотносится определённая семантика и допустимые операции.^[6]
БД включает схему, или метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью).
В соответствии с ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007, «постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Схема включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемые для создания и поддержки базы данных. База данных включает в себя набор постоянных данных, определенных с помощью схемы. Система управления данными использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных».^[2]

Из перечисленных признаков только первый является строгим, а другие допускают различные трактовки и различные степени оценки. Можно лишь установить некоторую степень соответствия требованиям к БД.

В такой ситуации не последнюю роль играет общепринятая практика. В соответствии с ней, например, не называют базами данных файловые архивы, Интернет-порталы или электронные таблицы, несмотря на то, что они в некоторой степени обладают признаками БД. Принято считать, что эта степень в большинстве случаев недостаточна (хотя могут быть исключения).

Многие специалисты указывают на распространённую ошибку, состоящую в некорректном использовании термина «база данных» вместо термина «система управления базами данных», и указывают на необходимость различения этих понятий.^[7]

[править] История

История возникновения и развития технологий баз данных может рассматриваться как в широком, так и в узком аспекте.

В широком аспекте понятие истории баз данных обобщается до истории любых средств, с помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере (4000 г. до н. э.),^[8] узелковая письменность инков в кипу, клинописи, содержащие документы Ассирийского царства и т. п. Следует помнить, что недостатком этого подхода является размывание понятия «база данных» и фактическое его слияние с понятиями «архив» и даже «письменность».

История баз данных в узком аспекте рассматривает базы данных в традиционном (современном) понимании. Эта история начинается с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты.^[8]

Оперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию.

В это же время в сообществе баз данных COBOL была проработана концепция схем баз данных и концепция независимости данных.

Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Ф. Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга.

Сам термин database (база данных) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных фирмой SDC (System Development Corporation) в 1964 и 1965 годах, хотя понимался сначала в довольно узком смысле, в контексте систем искусственного интеллекта. В широкое употребление в современном понимании термин вошёл лишь в 1970-е годы.^[9]

[править] Виды баз данных

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Например, в «Энциклопедии технологий баз данных»,^[1] по материалам которой написан данный раздел, определяются свыше 50 видов БД.

Основные классификации приведены ниже.

[править] Классификация по модели данных

Примеры:

[править] Классификация по среде постоянного хранения

Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) в как правило жёсткий диск.
В оперативную память СУБД помещает лишь кеш и данные для текущей обработки.
В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.
Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кеш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

[править] Классификация по содержимому

Примеры:

Географическая
Историческая
Научная
Мультимедийная.

[править] Классификация по степени распределённости

Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
Распределённая (англ. distributed database): БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
- Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД
- Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
- Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
- Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).

[править] Другие виды БД

Пространственная (англ. spatial database): БД, в которой поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие БД широко используются в геоинформационных системах.
Временная, или темпоральная (англ. temporal database): БД, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.
Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) БД: БД, в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.
Циклическая (англ. round-robin database): БД, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения данных одни и те же записи используются циклически.

[править] Сверхбольшие базы данных

Сверхбольшая база данных (англ. Very Large Database, VLDB) в это база данных, которая занимает чрезвычайно большой паллетный объём на устройстве физического хранения. Термин подразумевает максимально возможные объёмы БД, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.

Количественное определение понятия «чрезвычайно большой паллетный объём» меняется во времени; в настоящее время считается, что это объём, измеряемый по меньшей мере петабайтами. Для сравнения, в 2005 г. самыми крупными в мире считались базы данных с объёмом хранилища порядка 100 терабайт.^[10]

Специалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших БД. Для их создания нередко выполняются специальные проекты с целью поиска таких системотехнических решений, которые позволили бы хоть как-то работать с такими большими объёмами данных. Как правило необходимы специальные решения для дисковой подсистемы, специальные версии операционной среды и специальные механизмы обращения СУБД к данным.^[11]

Исследования в области хранения и обработки сверхбольших баз данных VLDB всегда находятся на острие теории и практики баз данных. В частности, с 1975 года проходит ежегодная конференция International Conference on Very Large Data Bases («Международная конференция по сверхбольшим базам данных»). Большинство исследований проводится под эгидой некоммерческой организации VLDB Endowment (Фонд целевого капитала «VLDB»), которая обеспечивает продвижение научных работ и обмен информацией в области сверхбольших БД и смежных областях.

[править] Примечания

в‘ ¹ ² Когаловский М. Р., 2002
в‘ ¹ ² ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007: Эталонная модель управления данными (идентичен ISO/IEC TR 10032:2003 Information technology в Reference model of data management)
в‘ Дейт К. Дж., 2005
в‘ Коннолли Т., Бегг К., 2003
в‘ Мирошниченко Е. А. К формальному определению понятия «база даных» // Пробл. информатики. 2011. в„– 2. С. 83-87. [1]
в‘ Важно понимать, что структурированность базы данных оценивается не на уровне физического хранения (на котором все данные представлены совокупностями битов или байтов), а на уровне некоторой логической модели данных.
в‘ «Следует отметить, что термин база данных часто используется даже тогда, когда на самом деле подразумевается СУБД. [в]Такое обращение с терминами предосудительно». в К. Дж. Дейт. Введение в системы баз данных. в 8-е изд. в М.: «Вильямс», 2006, стр. 50.
«Этот термин (база данных) часто ошибочно используется вместо термина всистема управления базами данныхв™». в Когаловский М. Р. Энциклопедия технологий баз данных. в М.: Финансы и статистика, 2002., стр. 460.
«Среди непрофессионалов [в] путаница возникает при использовании терминов вбаза данныхв и всистема управления базами данныхв. [в] Мы будем строго разделять эти термины». в Кузнецов С. Д. Основы баз данных: учебное пособие. в 2-е издание, испр. в М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007, стр. 19.
в‘ ¹ ² Грей, Дж. Управление данными: прошлое, настоящее и будущее
в‘ Haigh T. How Data Got its Base: Information Storage Software in the 1950s and 1960s // IEEE Annals of the History of Computing. в 2009. в #4 October-December
в‘ «Экстремальные» базы данных: Cамые большие и самые быстрые, 2010 г.
в‘ Огромная база данных

[править] Литература

Отечественная

Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. в М.: Финансы и статистика, 2002. в 800 с. в ISBN 5-279-02276-4
Кузнецов С. Д. Основы баз данных. в 2-е изд. в М.: Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. в 484 с. в ISBN 978-5-94774-736-2

Переводная

Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. в 8-е изд. в М.: Вильямс, 2005. в 1328 с. в ISBN 5-8459-0788-8 (рус.) 0-321-19784-4 (англ.)
Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика = Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management. в 3-е изд. в М.: Вильямс, 2003. в 1436 с. в ISBN 0-201-70857-4
Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс = Database Systems: The Complete Book. в Вильямс, 2003. в 1088 с. в ISBN 5-8459-0384-X

Иностранная

C. J. Date Date on Database: Writings 20002006. в Apress, 2006. в 566 с. в ISBN 978-1-59059-746-0, 1-59059-746-X

[править] Ссылки

[править] См. также

[KogMR-0] в‘ ¹ ² Когаловский М. Р., 2002

[ISO10032-1] в‘ ¹ ² ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007: Эталонная модель управления данными (идентичен ISO/IEC TR 10032:2003 Information technology в Reference model of data management)

[Date-2] в‘ Дейт К. Дж., 2005

[Konnolli-3] в‘ Коннолли Т., Бегг К., 2003

[mir-4] в‘ Мирошниченко Е. А. К формальному определению понятия «база даных» // Пробл. информатики. 2011. в„– 2. С. 83-87. [1]

[struct-5] в‘ Важно понимать, что структурированность базы данных оценивается не на уровне физического хранения (на котором все данные представлены совокупностями битов или байтов), а на уровне некоторой логической модели данных.

[confusing-6] в‘ «Следует отметить, что термин база данных часто используется даже тогда, когда на самом деле подразумевается СУБД. [в]Такое обращение с терминами предосудительно». в К. Дж. Дейт. Введение в системы баз данных. в 8-е изд. в М.: «Вильямс», 2006, стр. 50.
«Этот термин (база данных) часто ошибочно используется вместо термина всистема управления базами данныхв™». в Когаловский М. Р. Энциклопедия технологий баз данных. в М.: Финансы и статистика, 2002., стр. 460.
«Среди непрофессионалов [в] путаница возникает при использовании терминов вбаза данныхв и всистема управления базами данныхв. [в] Мы будем строго разделять эти термины». в Кузнецов С. Д. Основы баз данных: учебное пособие. в 2-е издание, испр. в М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007, стр. 19.

[gray-7] в‘ ¹ ² Грей, Дж. Управление данными: прошлое, настоящее и будущее

[Haigh-8] в‘ Haigh T. How Data Got its Base: Information Storage Software in the 1950s and 1960s // IEEE Annals of the History of Computing. в 2009. в #4 October-December

[ibmrep-9] в‘ «Экстремальные» базы данных: Cамые большие и самые быстрые, 2010 г.

[vldb-10] в‘ Огромная база данных

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

Базы данных
Концепции	Модель данных Реляционная (модель алгебра Нормальная форма Ссылочная целостность БД СУБД) Иерархическая модель Сетевая (модель СУБД) Объектно-ориентированная (БД СУБД) Транзакция Журнализация Секционирование
Объекты	Отношение (таблица) Представление Хранимая процедура Триггер Курсор Индекс
Ключи	Потенциальный Первичный Внешний Естественный Суррогатный (искусственный) Суперключ
SQL	SELECT INSERT UPDATE MERGE DELETE TRUNCATE JOIN UNION INTERSECT EXCEPT CREATE ALTER DROP GRANT COMMIT ROLLBACK
СУБД	IMS DB2 Informix Oracle Database Microsoft SQL Server Adaptive Server Enterprise Teradata Database Firebird PostgreSQL MySQL SQLite Microsoft Access Visual FoxPro ЛИНТЕР CouchDB MongoDB
Компоненты	Язык запросов Оптимизатор запросов План выполнения запроса ODBC ADO ADO.NET JDBC

База данных

Содержание

[править] История

[править] Виды баз данных

[править] Классификация по модели данных

[править] Классификация по среде постоянного хранения

[править] Классификация по содержимому

[править] Классификация по степени распределённости

[править] Другие виды БД

[править] Сверхбольшие базы данных

[править] Примечания

[править] Литература

[править] Ссылки

[править] См. также

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках