1.4.1. Типология баз данных с точки зрения информационных процессов

С другой стороны, БД могут соотноситься с различными уровнями информационных процессов: уровень информационных технологий (ИТ), уровень системы (ИС), уровень информационных ресурсов (ИР).

На уровне информационных технологий БД определяется как взаимосвязанная совокупность файлов ОС, содержащих данные о предметной области решаемой задачи. При этом основное внима­ние уделяется физической структуре БД.

На уровне информационных систем БД рассматривается как компонента, представляющая собой информационную модель пред­метной области. Здесь наиболее важной является проблема логиче­ской структуры БД.

При рассмотрении на уровне информационных ресурсов БД трак­туется как элемент мировых ИР. Основной характеристикой здесь яв­ляется содержание БД, хотя и структуры данных также немаловажны.

Основное внимание в данном пособии будет уделяться рассмот­рению БД на уровне технологии и систем, уровень информацион­ных ресурсов будет вкратце рассмотрен только в настоящей главе.

Программные средства баз данных. Оболочки информационных систем (системы программирования ИС) представляют собой гибкие программные комплексы, настраиваемые на задачи пользователя. Наиболее распространенными классами данных программных средств являются системы управления базами данных (СУБД) и оболочки автоматизированных информационно-поисковых систем (АИ ПС).

Информационно-поисковые системы. В узком смысле под АИ ПС принято понимать открытый (обычно) или замкнутый (реже) про­граммный продукт, предназначенный для реализации практически большинства функций (процессов) — ввод, обработка, хранение, по­иск, представление данных (организованных в записи или докумен­ты, находящиеся в БД). В этом смысле часто отождествляют АИ ПС с АИС, и это трудно оспаривать.

Среди АИ ПС в узком смысле принято выделять:

• фактографические системы (отличающиеся фиксированной структурой данных или записей), для разработки которых как правило используются СУБД, поддерживающие табличные (реляционные) БД;

• документальные системы (отличающиеся неопределенной или переменной структурой данных или документов), для разра­ботки которых часто (но не обязательно) применяют оболочки АИПС.

В более широком смысле под АИПС подразумеваются также программные оболочки, ориентированные на разработку продуктов типа АИПС (в узком смысле). Это связанно с тем фактом, что первые системы типа СУБД и оболочек АИПС были предложены в 60-е—70-е гг. фирмой IBM (и сотрудничавшими с ней организа­циями) и включали в себя:

• IMS/360 (Information Management System) — по-видимому, первую реальную СУБД, поддерживавшую так называемую ие­рархическую модель данных (понятие появилось позже, в связи с необходимостью систематизации СУБД), нашедшую доста­точно широкое применение (в частности, для информацион­ного обеспечения проекта Apollo, завершившегося, как известно, высадкой граждан США на Луну в 1969 г.);

• DPS/360 (Document Processing System) — первый промышлен­ный пакет прикладных программ (ППП), предназначенный для реализации документальных АИПС. В дальнейшем на ос­нове развития принципов DPS, фирмой в 1972 г. был выпущен пакет STAIRS (STorage And Information Retrieval System), предназначенный для диалогового,обслуживания множества (удаленных) пользователей;

• IRMS (Information Retrieval and Management System), TEXT-РАС и другие аналогичные пакеты.

Как это следует из наименований продуктов, разработчики по­нимали под АИПС именно ППП-оболочки.

Системы управления базами данных и программирования АИС. Среди различных программных средств данного класса следует раз­личать три типа:

• СУБД в «чистом виде» (IMS, CETOP и пр.);

• СУБД с элементами систем программирования АИС (ADABAS/NATURAL, ORACLE);

• системы программирования АИС с элементами СУБД (FoxBase / FoxPro, Clipper).

Первый тип фактически относится к начальному этапу развития систем второго (реже — третьего) типов. В этом случае СУБД состо­ит только из системы интерпретации вызовов (обращений) из поль­зовательской программы (call-interface) на выборку (корректировку, занесение) информации из/в БД, причем программа написана на одном из универсальных языков программирования (ЯП), таких как Кобол, Фортран, Паскаль и пр., получивших название включающие языки СУБД. Данная система в последующих СУБД (второй тип) получила наименование ядра. Соглашения о форматах и структурах такого взаимодействия обычно пытаются оформить в виде некоторого формального языка (языка ядра). В частности, вдохновленная успехами в разработке и распространении универсального ЯП PL/1 (Programming Language #1), фирма IBM разработала описание фор­матов интерфейса пользовательских программ с БД IMS в форме языка DL/1 (Data Language #1), который, однако, значительного успеха не имел.

Второй тип представляет собой расширение первого в направле­нии создания универсальной системы разработчика АИС, включаю­щей также специализированные языковые средства. В этом случае СУБД представляет собой совокупность специализированных про­граммных средств, вспомогательных файлов и управляющих таблиц (иногда находящихся в составе БД, реже это файлы ОС), которая обеспечивает доступ пользователей к БД при соблюдении следую­щих существенных критериев:

• целостность и непротиворечивость данных, описывающих различные аспекты объектов реального мира, защита информации от несанкционированного доступа к чтению/обновле­нию содержимого БД;

• установление и поддержание связей между зависимыми дан­ными;

• удобство использования данных.

Третий тип представляют собой (разработанные обычно для ПК) системы, содержащие элементы как непроцедурного (язык за­просов), так и процедурного (язык программирования) типов во входном языке, предназначенном для управления данными и обра­ботки информации. Элементы СУБД здесь также заключаются в на­личии простейшего словаря данных, возможности создания модели предметной области в форме совокупности таблиц, связанных меж­ду собой простейшим образом, а также в наличии средств генера­ции отчетов и управления доступом пользователей.