نسل های پایگاه داده

پنج نسل برای تکنولوژی ذخیره و بازیابی اطلاعات درنظر گرفته شده است.

نسل اول (۱۹۵۷-۱۹۴۸) : فایل ترتیبی

رسانه خارجی در این نسل نوارهای مغناطیسی بوده اند. این نسل را می توان نسل بدون نرم افزار واسط نامید. مشخصات کلی این نسل عبارتند از:

• ساختار فایل ها ترتیبی است
• ساختار فیزیکی همان ساختار منطقی فایل است
• تنها روش پردازش فایل ها پردازش یکجا (batch processing) است
• برنامه کاربردی تمام عملیات ورودی/خروجی را انجام می دهد و نرم افزار واسطی برای مدیریت پردازش فایل ها وجود ندارد
• طراحی ساختار فیزیکی به عهده کاربر است
• تغییر در ساختار داده منجر به تغییر در برنامه کاربردی می شود
• افزونگی داده حداکثر است
• اشتراک داده مطرح نیست
• نسخه های متعدد از فایل هنگام بهنگام سازی ایجاد می شود

نسل دوم (۱۹۶۶-۱۹۵۸) : شیوه های دسترسی

مهمترین ویژگی این نسل پیدایش نرم افزارهای AM (access method) یا شیوه های دسترسی و همچنین ایجاد رسانه های با دسترسی مستقیم مانند دیسک است.

AM نرم افزاری است که مبتنی بر یک استراتژی دستیابی، به جنبه های فیزیکی محیط ذخیره سازی و عملیات آن می پردازد و جنبه های فیزیکی را تا حدی از دید کاربر مخفی می کند. و برنامه کاربردی دیگر نیازی به پرداختن به آنها ندارد. مشخصات این نسل عبارتند از:

• نرم افزار واسط AM برای ایجاد فایل ها با ساختار گوناگون بین برنامه های کاربردی و محیط ذخیره سازی وجود دارد
• امکان دسترسی ترتیبی و مستقیم به رکورد وجود دارد
• پردازش در محیط های بلادرنگ (Real Time)، برخط (On-Line) و یکجا بسته به نوع سیستم عامل می توانند انجام شوند
• ساختار فیزیکی و منطقی فایل از هم جدا است ولی هنوز برنامه کابردی از محیط ذخیره سازی مستقل نیست
• امکان دسترسی بر اساس چندین کلید وجود ندارد
• روش های ایمنی و حفاظت داده ابتدائی وجود دارد
• داده ها برای کاربردهای خاص طراحی و ذخیره می شوند
• تکرار داده هنوز در حد نسبتا بالائی است
• اشتراک داده ها تا حدی ایجاد شده است

نسل سوم (۱۹۷۳-۱۹۶۷) : سیستم مدیریت داده

در این نسل نرم افزار کامل تری به نام سیستم مدیریت داده (Data Manegement System) به عنوان واسط بین برنامه کاربردی و محیط فیزیکی ایجاد شد.

DMS از AM استفاده می کند و ارتباط بین دید منطقی و فیزیکی را ایجاد می کند. برای بازیابی یک رکورد DMS از AM درخواست می کند و AM رکوردهای موردنظر را از بلاک های فایل بازیابی و در اختیار DMS قرار می دهد تا کل رکورد را به برنامه بدهد

• نرم افزار DMS واسط برنامه کاربردی و داده است.
• فایل های منطقی متعددی می توانند از داده های فیزیکی مشترک بهره ببرند
• میزان تکرار داده کاهش یافته است
• داده های مشترک در کاربردهای متنوع بکار می روند
• صحت داده تا حدی تامین می شود
• نشانی دهی در سطح فیلد یا گروهی از فیلدها ممکن است
• بازیابی بر کمک چند کلید امکان پذیر است
• تسهیلاتی برای پردازش فایل پیش بینی شده است
• ترکیبی از انواع ساختارهای فایل بکار می رود

نسل چهارم(۱۹۸۰-۱۹۷۴): سیستم مدیریت پایگاه داده

این نسل از اواخر دهه ۶۰ شروع شده و هنوز هم ادامه دارد. مهمترین ویژگی آن استقلال داده ای است. نرم افزار پیچیده ای به نام سیستم مدیریت پایگاه داده(DataBase Management System) یا DBMS واسط بین برنامه های کاربردی و محیط فیزیکی است و اجازه می دهد کاربران در یک محیط انتزاعی کار کنند و به داده ها دسترسی پیدا کنند.

• نرم افزار پیچیده و جامع DBMS واسط بین برنامه های کاربردی و محیط فیزیکی است
• برنامه های کاربردی از جنبه های فیزکی مستقل هستند
• کاربران در یک محیط انتزاعی مبتنی بر یک ساختار داده ای کار می کنند
• سرعت دستیابی به داده بالا است
• امکان استفاده اشتراکی از داده ها وجود دارد
• امکان کنترل متمرکز روی کلیه داد های عملیاتی
• ایمنی داده زیاد است
• افزونگی کاهش پیدا کرده است
• مفهوم چند سطحی بودن معماری (داخلی، خارجی، ادراکی) بسط پیدا کرد
• سیستم های پایگاه داده توزیع شده طراحی شده اند

نسل پنجم(۱۹۸۹-۱۹۸۱) : پایگاه معرفت

این نسل به که نسل پایگاه معرفت (Knowledge Base) شناخته شده است با استفاده از منطق صوری، سیستم های خبره، هوش مصنوعی و پردازش زبان طبیعی سیستمی طراحی و ایجاد می شود که قادر به استناج منطقی از داده های ذخیره شده است.

پایگاه معرفت مجموعه ای از واقعیت های ساده و قواعد عام است که نشان دهنده بخشی از جها واقعی باشد.

• سیستم پایگاه معرفت که مسئولیت ذخیره سازی، امنیت، جامعیت و تامین نیازهای کاربران رابرعهده دارد