90
15. Базы данных в SCADA. Основные понятия БД, краткая история
развития БД.
В настоящее время ни одна АСУТП, выполняющая функции ведения
архива параметров ТП, не может обойтись без базы данных.
В самом общем смысле база данных (БД) - это система хранения
информации, обращение к которой осуществляется через средство
управления базой данных (СУБД). На практике БД - это данные,
рассортированные по уникальным идентификаторам и организованные в
виде таблиц. Основное назначение БД - предоставить пользователю
нужную информацию в нужном месте и в нужное время. И надо сказать,
что по мере своего развития БД справляются с этой задачей все лучше и
лучше. Тем не менее, первые БД не вполне соответствовали ожиданиям
пользователей. Организации и предприятия должны были бороться с
огромными объемами дублированной и иногда противоречивой
информации, предоставляемой, к тому же, различными и, зачастую,
несовместимыми друг с другом способами.
Можно сказать, что путь развития БД - это путь все большего и
большего отстранения программного обеспечения от физических структур
данных. До появления БД информация хранилась в отдельных файлах.
Самые первые системы управления файлами позволяли программистам
создавать, записывать, обновлять и читать эти файлы. Файловая система
имеет органический недостаток: программы должны точно "знать", где
расположены данные. Как следствие - для определения адресов в развитых
системах хранения данных необходимо применение довольно сложных,
трудно оптимизируемых и модифицируемых алгоритмов.
Первыми попытками абстрагирования программ от физических
структур данных были индексные файлы, обеспечивающие доступ к
информации посредством индексных ключей, т.е. для поиска записей в
файле использовалась совокупность указателей. Такой подход решал
определенный круг проблем, но индексным файлам по-прежнему были
присущи многие ограничения, характерные для простых структур с
единственной точкой входа. Сюда можно отнести, в частности, и
неоптимальное хранение информации (дублирование, недостаточное
структурирование), и значительное время поиска в больших файлах.
В качестве возможного решения этих проблем явились
иерархические БД. В таких базах элементы данных строго упорядочены,
причем так, что данные одного уровня подчиняются данным другого,
более высокого уровня, иными словами, данные более низкого уровня
являются подмножеством данных более высокого уровня. В такой модели
связи данных могут быть отражены в виде дерева-графа, где допускаются
только односторонние связи от старших вершин к младшим.