Доклад: Проблемы и тенденции развития технологий проектирования баз данных

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;