Базы данных, причины появления

       Покажем новые требования к корпоративным БД на примере двух аспектов создания новых корпоративных ИС (из более чем двух десятков видов работ, составляющих основу Н.С.П.

        Обеспечение максимальных возможностей для каждого работника, то есть поддержка выполнения всех бизнес-функций тем самым работником, который и получает конечный результат. Со стороны ИС, БД и СУБД для этого требуется:

обеспечение средств доступа ко всем необходимым данным с использованием распределенных БД, средств репликаций данных, управления событиями в данных и процессах обработки транзакций;

использование архитектуры и программных средств  хранилища данных, средств Оперативной Аналитической Обработки Данных (OLAP), применение средств быстрой разработки приложений (RAD) для создания "ИС руководителя" (EIS), средств поддержки принятия решений (DSS) на основе хранилища данных, OLAP и RAD/EIS;

применение  средств DSS на основе анализа БД прецедентов, а также методов логического вывода, нейронных сетей и нейрокомпьютеров, и др.;

предложение единого интерфейса пользователя для  работы с разными компонентами данных и приложений, использование в  этом интерфейсе средств, повышающих простоту поиска информации и обращения к конкретным прикладным функциям, например, функции геоинформсистем, гипертекстовые, естественного языка, речевого ввода.

          Разработка концепции и структуры корпоративной базы данных для новой ИС, реализация структуры БД, предполагающая снятие (существенное уменьшение) ограничений на ее развитие, в том числе, при смене функций или функциональных компонентов обработки информации:

применение  методов компонентного проектирования предметных БД как для операционных БД, так и для исторических БД хранилищ данных, архивов документов, гео-информационных и иных данных;

разработка  процедур компонентного изменения  корпоративной БД при изменении  бизнес-процедур, видов деятельности, применяемых приложений и географического размещения предприятия;

постоянная  актуализация понятийной модели деятельности предприятия для учета новых  понятий, возникающих при изменении  прикладных компонент на функционально  сходные и при изменении видов  деятельности предприятия, и построение на этой основе новых интерфейсов между компонентами ИС;

динамическое  администрирование фрагментами  распределенной корпоративной БД при  изменении частоты их использования, при модификации их структуры  и при изменении их размещения.

       Некоторые новые технические требования к базам данных можно получить из анализа.  

3.3.Вошедшие в практику новые инструменты мастерской проектировщика

       Язык SQL, бывший в 80-м году всего лишь одним из языков, представляющих реляционную модель, стал реальным стандартом не только реляционной модели данных, но и промышленных СУБД. (В то же время, это - пример приобретения, которое быстро может стать обременительным.)

       В реальных разработках наиболее распространенных организационно-производственных ИС в большинстве случаев или в большей части объемов работ произошла замена средств разработки с SQL во включающем 3GL-языке или языка 4GL процедурного типа на языки и инструменты 4GL с оконным интерфейсом на основе управления через меню и с использованием элементов концепции объектно-ориентированного программирования (и сохранением возможностей выхода на SQL и процедурный язык).

       Возникли практически работающие стандарты de facto интероперабельной работы с данными, в первую очередь - стандарт ODBC.

       Мультиплатформенность стала нормой, многопротокольность коммуникаций для распределенных БД реализуется на основе стандартов и интероперабельных мониторов транзакций, поддерживается "интернационализация" хотя бы в части настроек на таблицы национальных кодировок данных.

       Вошли в практику новые структуры и типы данных, новые операции над данными: неформатированные элементы, полнотекстовые БД и их обработка, ГИС-данные, мультимедийные БД, гипертекстовые распределенные БД, распределенная обработка и обработка, доставляемая вместе с объектом на вход ИС. На практике наблюдаются шаги реальной интеграции упомянутых структур и операций.

        Меняется подход к выбору СУБД, в первую очередь - для проектирования корпоративных БД, эксплуатация и развитие которых планируется как минимум на несколько лет. Все более используются экономические основания и критерии для выбора СУБД.

        Объектная ориентация в проектировании БД здесь не рассматривается как уже реально существующий в практике новый инструмент Мастерской. (Не имеется в виду объектно- ориентированное программирование.) В настоящее время представляется обоснованным отнести такое проектирование все еще к направлениям исследований.  

3.4.К новым подходам в организации проектирования БД

        Поскольку новые требования в большой, если не определяющей степени связаны с ростом скорости изменений в требованиях к ИС, новые подходы в методах проектирования неразрывно связаны с новой организацией проектирования.

       Каскадные схемы организации проектирования ПО для ИС достаточно давно стали преобразовываться в циклические формы. Так, организация продолжающейся разработки IBM corp. предусматривала непрерывное контролируемое развитие программной системы в виде передачи в эксплуатацию ее новых версий.

        Сейчас различные циклические и спиральные схемы рассматриваются как средство использования преимуществ подходов быстрого прототипирования ИС с исключением их недостатков (неуправляемости) за счет использования классических структурных методов на каждом витке спирали.

       Однако, такие циклические схемы сохраняют многие старые недостатки структурных методов. Для условий Н.С.П. важными недостатками являются:

трудоемкость  внесения изменений в действующие  компоненты;

ограничения возможностей компонентного проектирования использующего комплектации и перекомплектации различных готовых компонентов.

       Существуют и другие, например, громоздкость ведения проектной документации. Все это полностью относится и к проектированию БД.

       В условиях компонентного проектирования организационная схема проектирования БД должна выглядеть как схема параллельного спирального проектирования компонентов БД и их комплексирования по необходимости.

       Часто можно встретить утверждения, что объектно-ориентированное проектирование и программирование решают проблемы, порожденные структурным подходом и остающиеся при использовании циклических схем. Однако, с использованием таких технологий вопросы смысловой интероперабельности, тем более - при компонентном проектировании, могут в реальности осложниться еще больше из-за инкапсулированности описаний и меньшего внимания к дисциплине документирования данных. Представляется, что делать выводы о границах применимости этих подходов еще рано.

3.5.От новых требований к типам и источникам информации - к новым архитектурным принципам БД

       Важнейшей задачей проектирования архитектуры корпоративной БД является обеспечение работы с самыми разнообразными типами и источниками информации. В соответствии с реальной практикой источниками и потребителями информации служат не только подразделения данного предприятия, головная контора холдинга или аппарат министерства, но и предприятия других отраслей (возможные поставщики и потребители, государственные регламентирующие органы и др.). Принцип глобализации бизнеса диктует: источники и потребители информации будут находиться в любой географической точке, где это окажется нужно.

       Отсюда следуют стратегические для архитектуры БД и ИС в целом решения. Объединение требований к динамике и разнообразию типов информационных потоков, обрабатываемых в ИС, с учетом роста их объемов, и требований к разнообразию методов обработки позволяет дать следующую обобщенную характеристику технологий, формирующих архитектуру БД в составе ИС:

компонентная  технология проектирования и перекомплектации предметно- ориентированных операционных БД, допускающих работу пользователей через общие, в том числе, для Хранилища Данных, интерфейсы;

расширенная технология Хранилища Данных, интегрирующая  исторические форматированные данные, архивные текстовые документы, звуковые и видеоархивы, а также картографические данные, и включающая средства оперативной аналитической обработки данных, необходимые виды "дружественных" интерфейсов, например: гипертекстовый, ГеоИнформСистем и др.;

открытость  БД для включения в нее и  получения из нее информации с  использованием принципов Глобальной Информационной Магистрали;

        Архитектура Открытых Систем, расширенная методами и средствами компонентного формирования: на верхнем уровне это открытость компонентного проектирования БД и свободного обмена с источниками информации любых внешних систем, на нижнем уровне - технологическая открытость БД на основе стандартов переносимости, интероперабельности, масштабируемости и др..  

        Расширенная технология Интегрального Хранилища заставляет на новой основе ставить вопрос о разработке интегрированной совокупности интерфейсов пользователя, которая создавала бы естественные условия для работы с информацией и функциями вне зависимости от того, к какому классу хранимых данных разработчик вынужден отнести сегодня его (пользователя) информацию.  

3.6.К новым подходам в методах проектирования БД

       Как ответ на новые требования можно рассмотреть рекомендации к новым методам и инструментам проектирования БД. (Конечно, в предположении, что все новое есть ранее кем-то уже обнаруженное старое.)  

3.7.Об исключении избыточности в данных

       Сохраняется как разумное требование однократного ввода данных в БД для решения разных задач и защиты от возникновения противоречий (нарушении логической целостности) при актуализации хранимых данных. Однако, в условиях глобального информационного пространства и компонентного проектирования контекст этих требований должен быть пересмотрен. Несомненно, в операционных БД рационально планировать "острова" нормализованных и, в классическом смысле, безызбыточных кластеров отношений или объектов. Эти "острова" чаще всего и будут являться давно известными предметными БД.

       Вместе с тем, объединение исторических данных Хранилищ, БД ГИС-систем, архивов текстовых документов, потоков информации, получаемых по Информационной Магистрали и др. в общей постановке проектирования корпоративной БД приводит к отказу от повсеместного и всеобязательного принципа исключения избыточности: проектирование корпоративной БД на уровне логической схемы и на концептуальном уровне не опирается как на глобальный критерий на требование и процедуры исключения избыточности в данных.

       Новая ситуация, включая существенный и заранее нерегламентированный поток информации из Информационной Магистрали в корпоративную БД потребует разработки или увеличения возможностей "процедур отождествления" экземпляров информационных структур, т.е. определения того, что эти экземпляры описывают один и тот же предмет реального мира.  

3.8.Проблема консервации проблем

       Сам характер дисциплины проектирования, предусмотренный каскадной схемой, методами структурного проектирования и иерархическими подходами и структурами, подталкивает сейчас проектировщиков фиксировать достаточно жестко определенные модели ПрО. Должна быть изменена CASE-технология проектирования БД таким образом, чтобы исключить консервацию существующих проблем предприятий в жестких, "цельноинтегрированных" структурах БД. Для этого может потребоваться изменение не только технологии, но и инструментов проектирования.

Предполагаемые подходы: