Язык SQL как стандартный язык баз данных

Полноценный язык для работы с  базами данных

Первоначально SQL был задуман как язык интерактивных запросов, но сейчас он вышел далеко за рамки чтения данных. SQL является полноценным и логичным языком, предназначенным для создания базы данных, управления ее защитой, изменения ее содержимого, чтения данных и совместного использования данных несколькими пользователями, работающими параллельно. Приемы, освоенные при изучении одного раздела языка, могут затем применяться в других командах, что повышает производительность работы пользователей.

Динамическое  определение данных

  С помощью SQL можно динамически изменять и расширять структуру базы данных даже в то время, когда пользователи обращаются к ее содержимому. Это большое преимущество перед языками статического определения данных, которые запрещают доступ к базе данных во время изменения ее структуры. Таким образом, SQL обеспечивает максимальную гибкость, так как дает базе данных возможность адаптироваться к изменяющимся требованиям, не прерывая работу приложения, выполняющегося в реальном масштабе времени.

Архитектура клиент/сервер

  SQL — естественное средство для реализации приложений клиент/сервер. В этой роли SQL служит связующим звеном между клиентской системой, взаимодействующей с пользователем, и серверной системой, управляющей базой данных, позволяя каждой системе сосредоточиться на выполнении своих функций. Кроме того, SQL позволяет персональным компьютерам функционировать в качестве клиентов по отношению к сетевым серверам или более крупным базам данных, установленным на больших ЭВМ; это позволяет получать доступ к корпоративным данным из приложений, работающих на персональных компьютерах.

  2. Влияние SQL

  Будучи  стандартным языком доступа к  реляционной базе данных, SQL оказывает большое влияние на все сегменты компьютерного рынка. Компания IBM приняла SQL в качестве унифицирующей технологии баз данных для линии своих продуктов. Все поставщики мини-компьютеров предлагают реляционные базы данных; такие базы данных доминируют и на рынке компьютерных систем, работающих под управлением UNIX. По мере того как отдельные персональные компьютеры уступают дорогу сетям с архитектурой клиент/сервер, SQL видоизменяет рынок баз данных для персональных компьютеров. SQL применяется даже при оперативной обработке транзакций, опровергая бытовавшее ранее мнение, что из-за низкого быстродействия реляционные базы данных никогда не смогут использоваться в приложениях для обработки транзакций.

2.1. SQL и спецификация SAA компании IBM

SQL играет ключевую роль в качестве языка доступа к базам данных, объединяющего многочисленные несовместимые компьютерные семейства компании IBM. Эта роль была отведена ему еще в спецификации SAA (Systems Application Architecture — архитектура прикладных систем) компании IBM в 1987 году. Хотя главные цели SAA так и не были достигнуты, объединяющая роль SQL со временем стала еще важнее. Стратегическими программными продуктами компании IBM, предназначенными для работы с базами данных, являются

• DB2. Флагманская реляционная СУБД, являющаяся стандартом SQL для мэйнфреймов компании IBM, работающих под управлением ОС MVS.
• SQL/DS. Реляционная СУБД для VM, другой ОС мэйнфреймов компании IBM.
• SQL/400. Эта реализация SQL для систем среднего уровня поддерживает встроенную реляционную базу данных компьютеров серии AS/400.
• DB2/6000. Эта реализация DB2 работает на рабочих станциях и серверах семейства RS/6000, работающих под управлением операционной системы UNIX.
• DB2/2. Эта реализация SQL для персональных компьютеров компании IBM основана на реализации DB2 для мэйнфреймов. Она заменила OS/2 Extended Edition, которая была первой реляционной СУБД компании IBM для персональных компьютеров, и обеспечила лучшую совместимость с DB2.

2.2. SQL на мини-компьютерах

  Сегмент рынка реляционных СУБД для мини-компьютеров  начал развиваться одним из первых. Первые продукты компаний Oracle и Ingres предназначались для мини-компьютеров VAX/VMS компании Digital. С тех пор оба продукта были перенесены на множество других платформ. СУБД компании Sybase, появившаяся позднее и предназначенная для оперативной обработки транзакций, работала на нескольких платформах, включая VAX.

  Кроме того, поставщики мини-компьютеров  разрабатывали на основе SQL собственные реляционные базы данных. Компания Digital на каждую систему VAX/VMS устанавливала собственную СУБД Rdb/VMS. Компания Hewlett-Packard предложила Allbase, СУБД, поддерживающую как собственный диалект HPSQL, так и нереляционный интерфейс. Компания Data General заменила свои старые нереляционные базы данных на СУБД DG/SQL. К тому же многие из поставщиков мини-компьютеров перепродают реляционные СУБД независимых поставщиков.

2.3. SQL на сиcтемах UNIX

  SQL был однозначно признан лучшим решением в области управления данными для компьютерных систем на основе UNIX. Операционная система UNIX, которая была разработана в Bell Laboratories, в 80-х годах стала завоевывать популярность в качестве стандартной операционной системы. Она работает на разнообразных компьютерных системах, начиная от рабочих станций и заканчивая мэйнфреймами, и стала стандартной ОС для научных и инженерных приложений. В начале 80-х уже были доступны четыре большие СУБД для UNIX-систем. Две из них, производства компаний Oracle и Ingres, были UNIX-версиями продуктов для мини-компьютеров компании DEC, Две другие СУБД, производства компаний Informix и Unify, были созданы специально для UNIX. Вначале ни одна из них не предлагала поддержку SQL, но к 1985 году компании Unify и Informix ввели эту поддержку в свои СУБД. На сегодняшний день существуют версии СУБД компаний Oracle, Sybase, Informix и Ingres для всех ведущих систем на базе UNIX.

2.4. SQL и обработка транзакций

  В процессе своего развития SQL и реляционные базы данных почти не применялись в приложениях, предназначенных для оперативной обработки транзакций (OLTP — On-Line Transaction Processing). Поскольку в реляционных базах данных упор делается на запросы, такие базы данных традиционно использовались в приложениях, служащих для поддержки принятия решений, и приложениях с маленьким объемом транзакций, где их низкое быстродействие не было недостатком. В области оперативной обработки транзакций, где требовалось обеспечить одновременный доступ к данным сотням пользователей, и время ожидания каждого из них не должно было превышать доли секунды, доминировала нереляционная СУБД IMS (Information Management System — система управления информацией) компании IBM.

  В 1986 году компания Sybase, новая на рынке СУБД, представила реляционную базу данных, предназначенную специально для оперативной обработки транзакций. СУБД компании Sybase работала на мини-компьютерах VAX и рабочих станциях Sun и обеспечивала уровень быстродействия, необходимый для обработки больших объемов транзакций. Вскоре вслед за нею компании Oracle Corporation и Relational Technology объявили, что они также выпустят версии своих продуктов Oracle и Ingres для оперативной обработки транзакций. На рынке UNIX-систем компания Informix анонсировала OLTP-версию своей СУБД под названием Informix-Turbo.

  В апреле 1988 года компания IBM присоединилась к поставщикам реляционных СУБД для OLTP, выпустив систему DB2 Version 2. Тесты показали, что на больших мэйнфреймах эта система могла обрабатывать до 250 транзакций в секунду. Компания IBM утверждала, что теперь быстродействие DB2 позволяет использовать ее во всех OLTP-приложениях, кроме наиболее требовательных к быстродействию, и поощряла клиентов использовать ее вместо IMS. После этого тесты стали стандартным маркетинговым инструментом для реляционных СУБД, вопреки серьезным сомнениям в том, насколько они отражают быстродействие реальных приложений.

  По  мере развития реляционной технологии и увеличения мощности компьютеров  роль SQL в оперативной обработке транзакций также возрастает. Теперь для оперативной обработки транзакций часто используются реляционные базы данных, быстродействие которых выросло на несколько порядков. 

2.5. SQL на персональных компьютерах

  С появлением первой модели IBM PC базы данных стали приобретать популярность на рынке персональных компьютеров. СУБД dBASE компании Ashton-Tate была инсталлирована более чем на миллионе PC, работавших под управлением MS-DOS; другие продукты, такие как R-BASE, PFS: File и Paradox, также достигли значительного успеха. На компьютерах семейства Macintosh такие СУБД, как 4th Dimension, объединили в себе управление данными и графический интерфейс пользователя. Хотя в большинстве СУБД для персональных компьютеров данные хранились в табличной форме, эти СУБД не обладали полной мощью реляционной базы данных и не поддерживали SQL.

  До  конца 80-х SQL мало использовался на персональных компьютерах. К тому времени обычным явлением стали персональные компьютеры, поддерживающие дисковые устройства объемом в десятки и сотни мегабайтов. Однако вскоре пользователи начали объединять персональные компьютеры в сети, и появилась необходимость в совместном использовании данных. В результате персональные компьютеры стали нуждаться в возможностях, которые могли обеспечить реляционные базы данных и SQL.

  Первые  СУБД для персональных компьютеров  представляли собой соответствующим  образом переработанные версии известных  СУБД для миникомпьютеров и с  трудом умещались на персональных компьютерах. Система Professional Oracle, анонсированная в 1984 году, требовала двух мегабайтов памяти на IBM PC, a Oracle for Macintosh, представленная в 1988 году, имела схожие требования. Версия СУБД Ingres для PC, выпущенная в 1984 году, едва удовлетворяла ограничению MS-DOS на объем используемой оперативной памяти (640 Кб). СУБД Informix-SQL для MS-DOS была выпущена в 1986 году и представляла собой версию популярной СУБД, работавшей под управлением UNIX. В том же 1986 году компания Gupta Technologies, основанная бывшим менеджером из Oracle, выпустила SQLBase, СУБД для локальных сетей, которая одной из первых реализовала архитектуру клиент/сервер и была прототипом нынешних СУБД для ЛВС.

  С появлением в апреле 1987 года операционной системы OS/2, созданной компаниями Microsoft и IBM, начался рост популярности SQL применительно к персональным компьютерам. Кроме стандартной версии OS/2, компания IBM выпустила расширенную редакцию OS/2 (OS/2 Extended Edition — OS/2 ЕЕ) со встроенной поддержкой реляционных баз данных. Сделав SQL частью операционной системы, компания IBM тем самым вновь подтвердила свою приверженность ему.

  Появление OS/2 ЕЕ стало проблемой для компании Microsoft. Поскольку она была разработчиком стандартной OS/2 и продавала ее другим производителям персональных компьютеров, потребовалась альтернатива OS/2 ЕЕ. Ответом Microsoft стала покупка лицензии на СУБД компании Sybase, разработанной для VAX, и перенос этой СУБД в систему OS/2.

  В январе 1988 года Microsoft и Ashton-Tate неожиданно объявили, что они будут совместно продавать новую СУБД, получившую название SQL Server. Компания Microsoft будет продавать SQL Server вместе с OS/2 производителям компьютеров, а компания Ashton-Tate будет продавать SQL Server по розничным каналам пользователям PC. В сентябре 1989 года 
компания Lotus Development внесла свой вклад в SQL Server, сделав инвестицию в компанию Sybase. Через год с небольшим компания Ashton-Tate отказалась от исключительных прав на распространение и продала свою долю компании Lotus. Хотя успех SQL Server для OS/2 был ограниченным, 
она продолжает играть ключевую роль в планах компании Microsoft. Эта СУБД является реляционной базой данных для Windows NT, флагманской операционной системы компании Microsoft, предназначенной для работы в среде клиент/сервер. 

2.6. SQL в локальных сетях

  Появление OS/2 Extended Edition и SQL Server привлекло внимание к потенциальным возможностям SQL в локальных вычислительных сетях. Заказчики стали всерьез рассматривать архитектуру клиент/сервер в качестве альтернативы центральному мини-компьютеру или мэйнфрейму.

  Вначале на рынке SQL для ЛВС в качестве платформы для сервера баз данных доминировала OS/2. В отличие от MS-DOS, у этой операционной системы не было ограничения на объем ОЗУ (640 Кб), а ее многозадачная архитектура хорошо подходила для создания сервера баз данных. К концу 1989 года компании IBM, Microsoft, Oracle, Gupta и другие представили свои СУБД для OS/2. Однако объемы продаж OS/2 оказались меньше ожидаемых, в то время как объемы продаж Microsoft Windows 3.0 возросли. Вопреки всем попыткам подчеркнуть их различия, между OS/2 и Windows 3.0 возникла конкуренция, которая постепенно привела к разрыву между IBM и Microsoft. В конце концов компания Microsoft признала свою приверженность Windows 3.0 и отказалась от поддержки OS/2, оставив за нею статус "собственности IBM". Хотя OS/2 продолжает занимать важное место в планах компании IBM, ее шанс стать доминирующей промышленной операционной системой для персональных компьютеров — а значит, и наиболее подходящей платформой для SQL в ЛВС — упущен.

  В то время как шла борьба между OS/2 и Windows, стали расти объемы продаж реляционных баз данных для других сетевых платформ. Цены на компьютеры, работающие под управлением UNIX, постоянно снижались, а версия UNIX от компании Santa Cruz Operation (SCO UNIX) стала наиболее популярной платформой для персональных компьютеров на базе процессоров Intel. В начале 90-х годов SCO UNIX могла поддерживать несколько процессоров, что позволило делить загрузку компьютера между двумя, тремя или более микропроцессорами. Имея в своем распоряжении вычислительную мощь четырех-восьми процессоров, работающих параллельно, СУБД Oracle, Informix и Sybase смогли достичь быстродействия мини-компьютеров на 
серверах семейства PC стоимостью от $20000. На сегодняшний день многопроцессорные серверы от компаний Compaq, Dell, IBM и других поставщиков персональных компьютеров имеют наилучшее соотношение цена/производительность среди всех доступных на рынке компьютерных систем.

  Хотя  UNIX стала популярной платформой для серверов баз данных, подавляющее большинство серверов ЛВС все еще применяются только для совместного использования файлов и принтеров, и большинство этих серверов работают под управлением Novell Netware. Серверная операционная система Novell Netware реализует меньшие возможности, чем UNIX или OS/2, но у нее есть одно большое преимущество — объем продаж. Первые реляционные базы данных для Netware котировались хуже, чем СУБД для UNIX и OS/2, однако начиная с 1992 года все ведущие поставщики баз данных представили версии своих продуктов для Netware. Объемы Продаж этих продуктов стали быстро расти, и Netware оказалась жизнеспособной платформой для серверов баз данных.