Вопрос 3. Опишите файловую систему организации данных. Проанализируйте ее достоинства и недостатки. Аргументируйте предпосылки возникновения БД.

В начале 50х использовалась файловая организация данных. Данные хранились в файлах последовательного доступа.

В конце 60х широко применяются устройства прямого доступа и популярность приобрели файлы прямого доступа.

С точки зрения прикладной программы, файл — это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Правила именования файлов, способ доступа к данным, хранящимся в файле, и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами и, возможно, от типа файла. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

Пользователи рассматривают файл как линейную последовательность записей и могут выполнить над ним ряд стандартных операций:

· создать файл (требуемого типа и размера);

· открыть ранее созданный файл;

· прочитать из файла некоторую запись (текущую, следующую, предыдущую, первую, последнюю);

· записать в файл на место текущей записи новую, добавить новую запись в конец файла.

Можно назвать лишь одно достоинство такой системы организации данных - наличие простых, стандартных и сравнительно дешевых средств файловой системы для реализации тех структур хранения, которые наиболее естественно соответствуют специфике данной прикладной области.

При этом такая информационная система имела множество недостатков:

1) структурная зависимость – доступ к файлу зависит от его структуры. Структура записи файла была известна только программе, которая с ним работала. Для того чтобы извлечь некоторую информацию из файла, необходимо было точно знать структуру записи файла. При изменении структуры файла требовалось изменять программу.

2) децентрализованный принцип управления доступом. Так как с одной программой мог работать не один пользователь, то следовало организовывать авторизацию доступа к файлу. Авторизация доступа к файлам в основном выполняется программистом. Для множества файлов, отражающих информационную модель одной предметной области, такой децентрализованный принцип управления доступом вызывал трудности.

3) ограничение возможностей по защите данных. В этой среде безопасность (защита данных надежным паролем, блокировка фрагментов файла или разделов самой системы) трудно программируется и поэтому обычно не соблюдается.

4) монопольное использование данных. Файловая организация обработки данных способствует их монопольному использованию, побуждая хранить одну и ту же информацию в различных местах. Поскольку маловероятно, что данные, хранящиеся в разных местах, будут всегда согласованно обновляться, "островки информации" часто содержат различные версии одних и тех же данных. Результат использования системы файлов легко предсказать: хотя такой подход легко реализуется на начальных стадиях компьютерной обработки данных, по мере роста системы она, скорее всего выйдет из-под контроля. Кроме того, в файловых системах одновременная работа нескольких пользователей, связанная с модификацией данных в файле, либо вообще не реализовывалась, либо была очень замедлена.

5) избыточность данных. Неконтролируемая избыточность может стать причиной возникновения многократного дублирования данных, что ведет к неэкономному расходованию ресурсов, или противоречивости данных (в нескольких местах имеются различные противоречащие друг другу варианты одних и тех же данных), что тесно связано с недостаточным обеспечением целостности данных.

Именно все эти недостатки стали причиной быстрого развития БД.