среда, 14 декабря 2011 г.

История развития файловых систем.

Начало  истории  развития  БД  может  характеризоваться  следующими
этапами:  начальное  накопление  данных –  книги;  бумажные  картотеки
(карточки,  папки)  обычно  индексированные  по  какому-либо  признаку  для
ускорения  поиска (например,  картотека  библиотеки) –  ручные  операции,
эффективен только поиск по индексу (по фамилии авторов, названию книги) и
практически  невозможен  по  сложным  критериям (найти  среднее  число  книг
написанных  авторами  с  фамилией  начинающейся  на «А»  и  т.п.).  Рост
требований по поиску разнообразной информации (усложнение запросов, рост
числа данных, требование быстрого ответа на запрос), а также рост мощностей
и  доступности  вычислительной  техники (особенно  появление  магнитных
носителей (ленты, диски)) привело к появлению файловых систем.
Файловая  система -  набор  программ,  которые  выполняют  некоторые
операции  для  пользователей (ввод  данных,  операции  с  файлами,  генерация
фиксированного  набора  специализированных  отчетов),  каждая  программа
определяет жестко  свои  собственные  данные (структура  и методы  доступа)  и
управляет ими, все данные децентрализованы и хранятся в местах их обработки
(например,  по  отделам  предприятия).  Данные  в  этих  системах  хранятся  как
наборы  записей (record)  в  файлах,  каждая  запись  содержит  поля (field)
хранящих определенные характеристики.
Ограничения файловых систем:
•  разделение  и  изоляция  данных –  данные  для  обработки  должны
выбираться из нескольких файлов (сложность одновременной обработки
данных из нескольких файлов);
•  дублирование  данных – (накопление  файлов  с  данными  по  одному
объекту  в  различных  отделах) –  неэкономное  использование  ресурсов
(дисковое пространство) и риск нарушения целостности данных (ошибки,
если данные в разных отделах различаются, требуются проверки данных);
•  зависимость  от  данных – (физическая  структура  и  способы  доступа
различны  для  разных  приложений)  сложно  изменять  файлы (добавить
новое поле), для преобразования данных нужны специальные программы-
конверторы и изменение приложений;
•  несовместимость  форматов  файлов – (если  приложения  создаются  с
использованием  различных  языков  программирования (COBOL, C,
PASCAL)) необходима выработка общего формата (затраты времени)
•  фиксированные запросы (рост количества приложений) – число запросов
~=  числу  приложений,  рост  запросов –  рост  числа  приложений (снятие
документирования  и  поддержки  функциональности  системы -
усложнение сопровождения, снижение мер безопасности по защите).
Все ограничения файловых систем – следствие двух причин:
•  определение  данных  содержится  внутри  приложений,  а  не  отдельно  от
них,
•  кроме приложений нет других инструментов для доступа к данным и их
обработки.