Adatbázis

Adatbázis  - az adatséma szerint tárolt adatok gyűjteménye , amelyek manipulálása az adatmodellező eszközök [1] [2] [3] szabályai szerint történik .

Sok szakértő rámutat egy gyakori hibára, amely az " adatbázis-kezelő rendszer " kifejezés helytelen használatából áll, és rámutat arra, hogy különbséget kell tenni e fogalmak között [4] .

A meghatározás problémái

A szakirodalom számos definíciót kínál az „adatbázis” fogalmára, amelyek inkább egyes szerzők szubjektív véleményét tükrözik, de nincs általánosan elfogadott egységes megfogalmazás.

Szabályozó dokumentumokból származó meghatározások, beleértve a szabványokat is :

• Adatbázis  - objektív formában bemutatva, önálló anyagok (cikkek, számítások , szabályzatok , bírósági határozatok és egyéb hasonló anyagok) halmaza, oly módon rendszerezve , hogy ezek az anyagok elektronikus számítógép (számítógép) segítségével megtalálhatók és feldolgozhatók [5 ] ]
• Az adatbázis  az ezen adatok jellemzőit és a köztük lévő kapcsolatokat leíró fogalmi struktúra szerint szervezett adatok gyűjteménye, amely egy vagy több alkalmazási területet támogat [6] .

Meghatározások mérvadó monográfiákból :

• Az adatbázis egy  bizonyos szabályok szerint rendszerezett és a számítógép memóriájában karbantartott adathalmaz , amely egy adott témakör aktuális állapotát jellemzi, és a felhasználók információs igényeinek kielégítésére szolgál [7] .
• Az adatbázis  állandó (tartósan tárolt) adatok halmaza, amelyet egy vállalat alkalmazási szoftverrendszerei használnak [8] .
• Az adatbázis  logikailag összefüggő adatok (és az adatok leírása) megosztott halmaza, amelyet egy szervezet információs igényeinek kielégítésére terveztek [9] .

A definíciók leggyakrabban (explicit vagy implicit) a következő megkülönböztető jellemzőket tartalmazzák [10] :

1. Az adatbázis tárolása és feldolgozása a számítógépes rendszerben történik .
   Így az információk nem számítógépes tárolása ( archívumok , könyvtárak , irattárak stb.) nem adatbázisok.
2. Az adatbázisban lévő adatok logikusan strukturáltak ( rendszerezve ) vannak annak érdekében, hogy biztosítsák azok hatékony számítógépes rendszerben történő keresésének és feldolgozásának lehetőségét. A strukturálás magában foglalja a komponensek ( elemek
   ), a köztük lévő kapcsolatok explicit kiválasztását , valamint az elemek és hivatkozások tipizálását , amelyben bizonyos szemantika és érvényes műveletek az elem (link) típusához kapcsolódnak [11] .
3. Az adatbázis tartalmaz egy sémát vagy metaadatot , amely formálisan írja le az adatbázis logikai szerkezetét (egyes metamodell szerint ).
   A GOST R ISO IEC TO 10032-2007 szerint „az adatbázis-környezetben lévő állandó adatok tartalmaznak egy sémát és egy adatbázist. A séma tartalmazza az adatbázis létrehozásához és karbantartásához használt tartalom, struktúra és integritási megszorítások leírását. Az adatbázis egy séma által meghatározott állandó adatkészletet tartalmaz. Az adatkezelő rendszer a sémában szereplő adatdefiníciókat használja az adatbázisban lévő adatokhoz való hozzáférés és hozzáférés szabályozására” [1] .

A felsorolt ​​jelek közül csak az első szigorú, míg mások eltérő értelmezést és eltérő fokú értékelést tesznek lehetővé. Csak bizonyos fokú megfelelést állapíthat meg az adatbázis követelményeinek.

Ilyen helyzetben a bevett gyakorlat fontos szerepet játszik. Ennek megfelelően például a fájlarchívumokat , az internetes portálokat vagy a táblázatokat nem nevezzük adatbázisoknak , annak ellenére, hogy bizonyos mértékig rendelkeznek az adatbázis jellemzőivel. Általánosan elfogadott, hogy ez a végzettség a legtöbb esetben nem elegendő (bár lehetnek kivételek).

Történelem

Az adatbázis-technológiák kialakulásának és fejlődésének történetét tág és szűk aspektusban is áttekinthetjük.

Tágabb értelemben az adatbázisok történetének fogalma minden olyan eszköz történetére általánosítható, amellyel az emberiség adatokat tárolt és feldolgozott. Ebben az összefüggésben megemlítik például a királyi kincstár és az adók elszámolásának eszközeit az ókori Sumerben ( Kr. e. 4000 ) [12] , az inkák csomós írását  - kipu , az asszír királyság dokumentumait tartalmazó ékírást stb. Ennek a megközelítésnek a hátránya az „adatbázis” fogalmának összemosódása, és tényleges összeolvadása az „ archívum ”, sőt az „ írás ” fogalmával.

A szűk értelemben vett adatbázisok története a hagyományos (modern) értelemben vett adatbázisokat tekinti. Ez a történet 1955 -ben kezdődik a rekordok feldolgozására szolgáló firmware bevezetésével. Az akkori szoftverek támogatták a fájl alapú rekordfeldolgozási modellt. Adattárolásra lyukkártyákat használtak [12] .

Az operatív hálózati adatbázisok az 1960-as évek közepén jelentek meg . Az operatív adatbázisokon végzett műveletek feldolgozása interaktívan, terminálok segítségével történt. Az egyszerű index-szekvenciális rekordszervezés gyorsan egy erősebb halmazorientált rekordmodellré fejlődött. Charles Bachmann Turing-díjat kapott a Data Base Task Group (DBTG) munkájának vezetéséért, amely egy szabványos adatleíró és adatkezelési nyelvet fejlesztett ki .

Ezzel párhuzamosan a COBOL adatbázis-közösségben kidolgozásra került az adatbázissémák és az adatfüggetlenség fogalma .

A következő fontos lépés a relációs adatmodell megjelenéséhez kapcsolódik az 1970-es évek elején , Edgar Codd munkájának köszönhetően . Codd munkája megnyitotta az utat az alkalmazott adatbázis-technológia, valamint a matematika és a logika közötti szoros kapcsolathoz. Edgar F. Codd is megkapta a Turing - díjat az elmélethez és gyakorlathoz való hozzájárulásáért .

Maga az adatbázis ( angol  adatbázis ) kifejezés az 1960-as évek elején jelent meg, és az SDC által 1964 -ben és 1965 -ben szervezett szimpóziumokon vezették be , bár eleinte meglehetősen szűken értelmezték, a mesterséges intelligencia -rendszerekkel összefüggésben . A kifejezés mai értelemben csak az 1970-es években terjedt el széles körben [13] .

Az adatbázisok típusai

Nagyon sokféle adatbázis létezik, amelyek különböző kritériumokban különböznek egymástól . Például az "Adatbázis-technológiák enciklopédiájában" [7] , amely alapján ez a rész íródott, több mint 50 típusú adatbázist határoznak meg.

Az adatmodell szerinti osztályozás általában a következőket tartalmazza:

• hierarchikus ;
• objektum vagy objektumorientált ;
• tárgy-relációs ;
• kapcsolati ;
• hálózat ;
• funkcionális .

A tárolási környezet szerinti osztályozás megkülönbözteti azokat az adatbázisokat, amelyek másodlagos memóriában tárolják az adatokat ("hagyományos", angol  hagyományos adatbázis ), a rezidens (a végrehajtási szakaszban lévő összes adat a RAM -ban van ) és a harmadlagos ( angol  harmadlagos adatbázis ), amelyek a leválasztható eszközökön tárolják az adatokat. - mágnesszalag vagy optikai lemez alapú . Ugyanakkor minden osztályban, így vagy úgy, minden tárolási környezetet használnak, például a rezidens adatbázisok esetében a DBMS csak írható naplókat ír az állandó memóriába , a hagyományos adatbázisok esetében pedig a RAM gyorsítótárát használják.

Az adatbázisok tartalom szerint is osztályozhatók, például lehetnek földrajzi, történelmi, tudományos, multimédiás jellegűek . Egyes tartalomformákhoz speciális DBMS-eket építenek, vagy speciális funkciókat adnak hozzá egy általános célú DBMS-hez, az ilyen adatbázisok között:

• térbeli ( eng.  spatial database ): a tárgyterület entitásainak térbeli tulajdonságait tartalmazó bázisok, amelyeket a földrajzi információs rendszerekben használnak ;
• temporal (temporal, eng.  temporal database ): az idő bármely aspektusának támogatása , nem számítva a felhasználó által meghatározott időt.

Az elosztás mértéke szerint az adatbázisokat centralizált (koncentrált; angol  centralizált adatbázis ) - egy berendezésen teljes mértékben támogatott és elosztott ( angol  elosztott adatbázis ) -ra osztják. Az elosztott adatbázisok különféle lehetőségei közül a következők emelkednek ki:

• szegmentált : részekre osztva a DBMS különböző példányainak vezérlése alatt valamilyen kritérium szerint;
• replikált (replicated; eng.  replikált adatbázis ): ugyanazok az adatok a DBMS különböző példányainak irányítása alatt kerülnek elosztásra;
• heterogén elosztott adatbázis :  egy elosztott adatbázis töredékeit a különböző hálózati csomópontokban egynél több DBMS támogatja.

Vegyes opciók lehetségesek, például ugyanazon elosztott adatbázis esetében a nagy objektumok esetében a sharding, a kis objektumok esetében pedig a replikáció.

A tárolás szervezési módjai szerint megkülönböztethetők a ciklikus adatbázisok (az elavult helyett új adatokat írnak), streaming adatbázisok .

Szuper nagy adatbázisok

A nagyon nagy adatbázis ( angolul  Very Large Database, VLDB ) egy olyan adatbázis, amely rendkívül sok helyet foglal el egy fizikai tárolóeszközön . A fogalom az adatbázis lehetséges maximális mennyiségét jelenti, amelyet a fizikai adattárolási technológiák és a szoftveres adatkezelési technológiák legújabb fejlesztései határoznak meg.

A „rendkívül nagy mennyiség” fogalmának mennyiségi meghatározása idővel változik. Így 1997-ben a világ legnagyobb szöveges adatbázisa Knight Ridder DIALOG-ja volt 7 terabájttal [14] . 2001-ben a legnagyobb adatbázisnak 10,5 terabájtot, 2003-ban 25 terabájtot tartottak [15] . 2005-ben a világ legnagyobb adatbázisainak a mintegy száz terabájt tárterületű adatbázisokat tekintették [16] . 2006-ban a Google keresőmotorja egy 850 terabájtos adatbázist használt [17] .

2010-re úgy gondolták, hogy egy ultranagy adatbázis térfogatát legalább petabájtban kell mérni [16] .

2011-ben a Facebook egy 2000 csomópontból álló klaszterben tárolt adatokat, összesen 21 petabájt kapacitással [18] ; 2012 végére a Facebook adatmennyisége elérte a 100 petabájtot [19] , 2014-ben pedig a 300 petabájtot [20] .

2014-re közvetett becslések szerint a Google összesen 10-15 exabájtnyi adatot tárolt szerverein [21] .

Egyes becslések szerint 2025-re a genetikusok 100 millió-2 milliárd ember genomjáról rendelkeznek majd adatokkal , és ilyen mennyiségű adat tárolása 2-40 exabájtot igényel [22] .

Általánosságban elmondható, hogy az IDC becslései szerint a „digitális univerzum” teljes adatmennyisége kétévente megduplázódik, és a 2013-as 4,4 zettabájtról 2020-ra 44 zettabájtra fog változni [23] .

A nagyon nagy VLDB adatbázisok tárolása és feldolgozása terén végzett kutatások mindig az adatbáziselmélet és a gyakorlat élvonalában állnak. Különösen 1975 óta kerül megrendezésre a nagyon nagy adatbázisokkal foglalkozó éves nemzetközi konferencia („Nagyon nagy adatbázisok nemzetközi konferenciája”). A kutatások nagy része a VLDB Endowment (VLDB Endowment Fund) non-profit szervezet égisze alatt zajlik, amely az igen nagy adatbázisok és a kapcsolódó területeken biztosítja a tudományos munka és az információcsere elősegítését.

Lásd még

• Adatbázis rendszer architektúra
• ANSI Architecture - SPARC
• Tudásbázis
• nagy adat
• Tájékoztatási rendszer
• Adatmodell
• Adatbázis tervezés
• Adattár
• Háttér adatbázis
• Adatbázis titkosítás

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 GOST R ISO IEC TO 10032-2007: Az adatkezelés referenciamodellje (azonos az ISO/IEC TR 10032:2003 információs technológia – Adatkezelés referenciamodellje)
2. ↑ GOST 33707-2016 (ISO/IEC 2382:2015) Információtechnológia (IT). Szótár
3. ↑ ISO/IEC TR 10032:2003 – Információtechnológia – Adatkezelési  referenciamodell . www.iso.org. Letöltve: 2018. július 9. Az eredetiből archiválva : 2018. július 9.
4. ↑ "Megjegyzendő, hogy az adatbázis kifejezést gyakran használják még akkor is, ha valójában DBMS-t jelent. […] A kifejezések ilyen használata elítélendő . ” — K. J. Dátum. Bevezetés az adatbázis-rendszerekbe. - 8. kiadás - M .: "Williams", 2006, 50. o.
   "Ezt a kifejezést (adatbázis) gyakran tévesen használják az "adatbázis-kezelő rendszer" kifejezés helyett . " - Kogalovsky M.R. Adatbázistechnológiák enciklopédiája. - M .: Pénzügy és Statisztika, 2002., 460. o.
   „A nem szakemberek között […] az „adatbázis” és az „adatbázis-kezelő rendszer” kifejezések használatakor értetlenség adódik. […] Ezeket a kifejezéseket szigorúan elkülönítjük egymástól . - Kuznetsov S. D. Adatbázis alapjai: oktatóanyag. — 2. kiadás, rev. — M.: Internet University of Information Technologies; BINOMIÁLIS. Knowledge Lab, 2007, 19. o.
5. ↑ Az Orosz Föderáció Polgári Törvénykönyve, art. 1260
6. ↑ ISO/IEC 2382 : 2015 - Információtechnológia - Szókincs  . www.iso.org. Letöltve: 2018. július 9. Az eredetiből archiválva : 2021. április 24.
7. ↑ 1 2 Kogalovsky M. R., 2002 .
8. ↑ Dátum: K.J., 2005 .
9. ↑ Connolly T., Begg K., 2003 .
10. ↑ Miroshnichenko E. A. Az „adatbázis” fogalmának formális meghatározása felé A Wayback Machine 2016. április 27-i keltezésű archív másolata // Probl. informatika. 2011. No. 2. S. 83-87.
11. ↑ Fontos megérteni, hogy egy adatbázis strukturáltságát nem a fizikai tárolás szintjén értékeljük (ahol minden adatot bitek vagy bájtok reprezentálnak), hanem valamilyen logikai adatmodell szintjén .
12. ↑ 1 2 Gray, J. Adatkezelés: múlt, jelen és jövő . Letöltve: 2010. április 16. Az eredetiből archiválva : 2010. április 27.. (határozatlan)
13. ↑ Haigh T. Az adatok alapja: Információtároló szoftverek az 1950-es és 1960-as években // IEEE Annals of the History of Computing. — 2009. — #4 október-december
14. ↑ Nagyon nagy adatbázis . Letöltve: 2016. november 6. Az eredetiből archiválva : 2016. november 6.. (határozatlan)
15. ↑ Riedewald M., Agrawal D., Abbadi A. Dinamikus többdimenziós adatkockák tömeges adatkészletek interaktív elemzéséhez // In: Encyclopedia of Information Science and Technology, First Edition, Idea Group Inc., 2005. ISBN 9781591405535
16. ↑ 1 2 "Extreme" adatbázisok: A legnagyobb és leggyorsabb archiválva : 2011. november 1., a Wayback Machine , 2010
17. ↑ Alex Chitu. Mennyi adatot tárol a Google? Archiválva : 2016. szeptember 15., a Wayback Machine , 2006
18. ↑ Shvachko, Konstantin. Apache Hadoop.  A méretezhetőség frissítése . - 2011. - 20. évf. 36 , sz. 3 . - 7-13 . o . - ISSN 1044-6397 .
19. ↑ Josh Constine. Milyen nagyok a Facebook adatai? Archiválva : 2018. szeptember 12. a Wayback Machine -nél // TechCrunch , 2012.08.23.
20. ↑ Wiener, J., Bronson N. A Facebook legfontosabb nyíltadat-problémái archiválva 2018. szeptember 12-én a Wayback Machine -nél, 2014.10.22.
21. ↑ Colin Carson. Mennyi adatot tárol a Google? Archiválva : 2016. szeptember 15., a Wayback Machine , 2014
22. ↑ Asya Gorina. A genetikai adatok növekvő mennyisége kihívást jelent a tudomány számára. Archiválva : 2017. március 5. a Wayback Machine -nél
23. ↑ Vezetői összefoglaló: Adatnövekedés, üzleti lehetőségek és informatikai követelmények . Letöltve: 2018. szeptember 12. Az eredetiből archiválva : 2018. szeptember 12. (határozatlan)

Irodalom

• Kogalovsky MR adatbázis-technológiák enciklopédiája. - M. : Pénzügy és statisztika , 2002. - 800 p. — ISBN 5-279-02276-4 .
• Kuznetsov SD Az adatbázisok alapjai. - 2. kiadás - M. : Internet University of Information Technologies; BINOMIÁLIS. Tudáslaboratórium, 2007. - 484 p. - ISBN 978-5-94774-736-2 .
• Dátum CJ Introduction to Database Systems = Bevezetés az adatbázisrendszerekbe. - 8. kiadás - M .: Williams , 2005. - 1328 p. - ISBN 5-8459-0788-8 (orosz) 0-321-19784-4 (angol).
• Connolly T., Begg K. Adatbázisok. Tervezés, kivitelezés és támogatás. Elmélet és gyakorlat = Database Systems: A gyakorlati megközelítés a tervezéshez, megvalósításhoz és kezeléshez. - 3. kiadás - M .: Williams , 2003. - 1436 p. — ISBN 0-201-70857-4 .
• Garcia-Molina G., Ulman J. , Widom J. Adatbázisrendszerek. Teljes kurzus = Adatbázisrendszerek: A teljes könyv. - Williams , 2003. - 1088 p. — ISBN 5-8459-0384-X .
• Adatbank  / A. B. Antopolsky // Nagy Orosz Enciklopédia  : [35 kötetben]  / ch. szerk. Yu. S. Osipov . - M .  : Nagy orosz enciklopédia, 2004-2017.
• Dátum, CJ dátum az adatbázisban: Írások 2000–2006. - Apress , 2006. - 566 p. - ISBN 978-1-59059-746-0 , 1-59059-746-X.
• Dátum, CJ -adatbázis mélységben. - O'Reilly, 2005. - 240 p. - ISBN 0-596-10012-4 .
• Beynon-Davies P. (2004). Database Systems 3. kiadás. Palgrave, Basingstoke, Egyesült Királyság. ISBN 1-4039-1601-2

Linkek

• CITForum  - anyagok az Információs Technológiai Központ honlapján
• Very Large Data Base  Endowment Inc.
• ACM SIGMOD  – Számítástechnikai Gépek Szövetsége: Az adatkezelés speciális érdekcsoportja.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán Nagy katalán Nagy katalán Nagy norvég Nagy orosz Britannica (online) Modern Ukrajna
Bibliográfiai katalógusokban BNF : 11931023c GND : 4113276-2 J9U : 987007532088905171 LCCN : sh86007767 NDL : 00865521 NKC : ph114295