Файловые системы явились первой попыткой компьютеризировать известные всем ручные картотеки. Подобная картотека (или подшивка документов) в некоторой организации могла содержать всю внешнюю и внутреннюю документацию, связанную с каким-либо проектом, продуктом, задачей, клиентом или сотрудником. Так как обычно таких папок бывает очень много, то для поиска какой-либо информации, нам необходимо просмотреть всю картотеку от начала и до конца. Более изощренный подход предусматривает использование в такой системе некоторого алгоритма индексирования, позволяющего ускорить поиск нужных сведений. Например, можно использовать разделители или отдельные папки для различных логически связанных типов объектов.
Ручные картотеки позволяют успешно справляться с поставленными задачами, если количество хранимых объектов, которые нужно только хранить и извлекать, невелико. Однако они совершенно не подходят для тех случаев, где нужно выполнить перекрестные связи или выполнить обработку сведений. Файловые системы были разработаны в ответ на потребность в получении более эффективных способов доступа к данным. Однако, вместо организации централизованного хранилища всех данных предприятия, был использован децентрализованный подход, при котором сотрудники каждого отдела работают со своими собственными данными и хранят их в своем отделе.
Совершенно очевидно, что большое количество данных в отделах дублируется, что весьма характерно для любых файловых систем. Это сопровождается неэкономным расходованием ресурсов, поскольку на ввод избыточных данных необходимо затрачивать время и деньги. Более того, для их хранения необходимо дополнительное место во внешней памяти, что связано с увеличением накладных расходов. И хотя во многих случаях дублирования можно избежать за счет совместного использования файлов, такой подход не всегда реализуется, из-за невозможности одновременного к ним обращения. Еще более важен тот факт, что дублирование данных может привести к нарушению их целостности. Иначе говоря, данные в разных отделах могут стать противоречивыми. Например, некий сотрудник получает повышение по службы с соответствующим увеличением заработной платы. Если это изменение будет зафиксировано только в информации отдела кадров, оставшись не проведенным в файлах расчетного сектора, то данный сотрудник будет ошибочно получать прежнюю заработную плату. И даже если сотрудники расчетного сектора вовремя внесут необходимые изменения, все равно существует вероятность неправильного их ввода.
Кроме того, физическая структура и способ хранения записей файлов данных жестко зафиксированы в коде программ приложений. Это значит, что изменить существующую структуру данных достаточно сложно. Например, увеличение в файле длины какого-то поля на один символ кажется совершенно незначительным изменением его структуры, но для воплощения этого изменения потребуется, как минимум, создать программу преобразования файла в новый формат. Помимо этого, все обращающиеся к этому файлу программы должны быть изменены с целью соответствия новой структуре файла. Причем таких программ может быть очень много. Следовательно, программист должен, прежде всего, выявить их все, а затем проверить и внести необходимые изменения Данная особенность файловых систем называется зависимостью от программ и данных.
Одним словом, файловые системы обычно обеспечивают хранение слабо структурированной информации (например, текстовых данных: документов, текстов программ и т.д.), оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. В некоторых случаях это даже хорошо, так как при разработке любой новой прикладной системы опираясь на простые, стандартные и сравнительно дешевые средства файловой системы можно реализовать те структуры хранения, которые наиболее естественно соответствуют специфике данной прикладной области.
