отслеживание динамики показателей эксплуатации БД: показатели доступны в любой момент на фоне работы приложений, эти показатели ("статистика") могут использоваться для поддержки оптимального динамического построения путей доступа к данным,

создание резервных копий БД, также как и ведение копий БД горячего резерва на фоне работы приложений, восстановление и откат фрагментов и полной БД,

возможна динамическая реорганизация БД (переразмещение БД и отдельных физических фрагментов, логическая и физическая реструктуризация данных), однако, эти возможности являются ограниченными.

Учет пользовательских требований к представлению данных в большем диапазоне, чем ранее. Требования к учету специфики представлений часто стали преобразовываться из положений желательности наличия разных внешних моделей данных к положению доступности значительного числа пользовательских инструментов, имеющих различные интерфейсы и, практически, различные внешние модели данных.

7. Что теряется

Вместе с тем, многое из классического наследия на практике не используется или используется плохо. В первую очередь, это относится к использованию формализованных методов и моделей, если только они не входят в используемую модель данных непосредственно, а должны применяться проектировщиками для получения и верификации высокого качества проектных решений, например:

полная процедура нормализации высоких степеней и минимизации набора отношений не проводится или проводится редко, если же экспертиза проверки на соответствие даже 3НФ или БКНФ предусмотрена в CASE-средствах, эта возможность редко используется на практике ввиду ее громоздкости и высоких требований к квалификации проектировщика, использующего CASE;

оптимизация размещения БД на устройствах внешней памяти проводится "на глазок", распространенные сегодня тесты временных параметров не приспособлены для помощи в решении этой задачи проектирования;

так же "на глазок" производится оптимизация размещения БД по узлам распределенной БД.

Значительно меньшее внимание в последнее время уделяется и инструментальным средствам автоматизации физического проектирования БД, включая математическое и натурное моделирование характеристик БД, в том числе - с учетом размещения по узлам распределенной ИС. Оптимизация размещения БД по узлам распределенной БД не поддерживается распространенными CASE-средствами. Отдельные инструменты и работы, включая отечественные исследования, не делают "погоды" в Мастерской средств проектирования, и не поддерживают живой школы этого направления.

Этому есть, на наш взгляд, несколько причин:

высокие требования к квалификации проектировщиков в области теоретических основ классического проектирования БД;

громоздкость методов, используемых в рамках "каскадной" схемы, в условиях практической невозможности обеспечить устойчивость больших интегрированных решений в мире с постоянно меняющимися требованиями к ИС;

относительная легкость выполнения реорганизации логической и физической структуры БД в реляционных СУБД (однако, и это конкретизируется в конце доклада, в современных условиях такой подход становится одной из ловушек для проектировщика).

8. Ограничения классических методов

Классические модели и методы ориентировались на организацию хранения и обработки детально структурированных данных, чему отвечало понятие "атрибута" как свойства объекта, представляемого атомарным элементом данных. В следствие этого, например, полнотекстовые БД сразу выделялись в особый тип баз данных. Для их проектирования существовало отдельное течение - ИПС или Информационно-Поисковые Системы.

Спустя годы и десятилетия после объявления своих классических моделей и концепций классики в явном виде описывали их ограниченность. Так, в [Codd79] было указано, что "при обсуждении моделирования семантики данных акцент делается на структурные аспекты в ущерб аспектам обработки. Структура без соответствующих операций или подразумеваемых методов подобна анатомии в отсутствии физиологии".

Еще через 14 лет Е. Кодд и соавторы в [Codd93] фиксировали: "... обладание большой корпоративной БД имеет маленькое значение, если конечные пользователи не имеют возможностей легко синтезировать необходимую информацию из этих запасов (складов) данных. Слишком часто мы имеем именно такие обстоятельства."

Наконец, наступило время, когда проектирование БД (и ИС в целом) по классическим правилам полноты и целостности часто стало практически бессмысленным. Весли П. Меллинг (Garthner Group) указал в [Меллинг95]: "К 1990 году почти все аспекты "стандартной процедуры работы" с ИТ (Информационными Технологиями - прим. Е.З.) были оспорены, и вычислительные архитектуры вырвались из-под контроля. ... Стандарты программирования размывались, а понятие неизбыточных, непротиворечивых, высококачественных данных годилось разве что для груды хлама".

9. Причины появления новых требований

Феномены глобальных компьютерных коммуникаций и повсеместных персональных вычислений (вместе в падением удельной стоимости средств вычислительной техники) привели ко многим новым возможностям БД и их проектирования. Список типов хранимых и обрабатываемых данных расширился до возможных пределов, определяемых самым общим нормативным значением понятия "данное". В корпоративные БД включаются не только неформатированные элементы и полнотекстовые фрагменты, но также БД с геоинформацией, мультимедийные БД, и это не исчерпывающий перечень.

Более того, новые возможности ИТ - вместе с рядом чисто экономических причин - привели к увеличению рыночных возможностей и требований потребителей, как следствие - к резкому усилению конкуренции в различных отраслях промышленности и услуг. Ответом послужило объявление императива бизнес-реинжиниринга: от BPR М. Хаммера ([Hammer93]) до строительства киберкорпораций по Дж. Мартину ([Мартин95]). В этих подходах требуется осуществление радикальных изменений в организации основной деятельности предприятий. В частности:

резкое снижение затрат времени, числа работников и других затрат на выполнение производственных функций;

глобализация бизнеса: работа с клиентами и партнерами в любой точке мира, а также работа с клиентом в режиме 24*365;

опора на рост мобильности персонала, снабжение работника всеми возможностями для самостоятельного получения конечного результата;

работа на будущие потребности клиента, ускоренное продвижение новых технологий.

Если ИТ были одним из толчков к такому развитию ситуации, то они оказались призваны и для того, чтобы обеспечить успех и саму возможность планируемых реконструкций. Возникли новые требования к архитектуре корпоративных ИС, как следствие - новые требования к корпоративным БД.

Также, как саму ИС нельзя рассматривать в отрыве от ее пользователей, и новое проектирование должно рассматриваться как интеграция трех составных частей: требований бизнес- реинжиниринга, человеческого фактора и методов новых ИТ. Реальное объединение этих трех составных частей, каждая из которых приобрела в 90-е годы качественно новое наполнение, создало начала того, что можно назвать Новым Системным Проектированием - Н.С.П.

10. Что нужно от баз данных для ответа на новые требования

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. - см. [Зиндер96]):

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 в [Меллинг95].

11. 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 (см. [Зиндер95а]).

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.

12. 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. (см. [Фокс85]) 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:

Страницы: 1, 2, 3