一、数据库作为信息管理系统基础设施,发展进入后关系型数据库阶段
(一)数据库与数据管理系统是信息管理系统的基础软件
数据库是信息系统管理中不可或缺的核心软件。数据库是结构化信息或数据的有序集合, 一般以电子形式存储在计算机系统中。作为计算机三大基础软件(操作系统、数据库、 中间件)之一,数据库能够充分发挥硬件算力,赋能上层应用需求,是信息系统的关键 基础设施。
数据库管理系统是按照特定数据结构组织,存储和管理数据的基础软件。数据库管理 (DataBase Management System,DBMS)系统负责数据库搭建、使用和维护,对数据进 行统一控制管理,以保证数据的完整性和安全性。由外部组件集与内核组件集共同组成: 1)外部组件集:以数据库配套的独立支撑软件为主,例如数据库驱动;2)内核组件集: 一般可以分为管理组件、网络组件、计算组件、存储组件四大模块。
(二)数据库历经多年发展,迈入后关系型数据库阶段
根据信通院《2021 数据库发展研究报告》,首款企业级数据库产品诞生于上世纪 60 年代, 数据库共经历前关系型、关系型和后关系型三大阶段:
前关系型阶段(1960-1970):该阶段数据库的数据模型主要基于网状模型和层次模 型,1964 年,查尔斯·巴赫曼(Charles W. Bachman)开发了全球第一个数据库管理 系统-网状数据库管理系统(IDS),解决了层次结构无法针对复杂数据关系进行建模 的问题;1968 年,IMS(Information Management System)系统发布,这是最早商品化 的层次 DBMS。该类产品在当时较好地解决了数据集中存储和共享的问题,但在数 据抽象程度和独立性上存在明显不足。
关系型阶段(1970-2008):该阶段关系型数据库开始进行大规模应用并进入商业化阶 段。1970 年,埃德加·弗兰克·科德(Edgar Frank Codd)发表《大型共享数据库数据 的关系模型》论文,为关系型数据库技术奠定了理论基础。随后关系型数据库原型 Ingres 诞生,基于其源码开发的 SQL 经过批准、标准化后成为关系型数据库的主流 语言,在此基础上,Access、PostgreSQL 和 MySQL 等大型数据库相继发布,带动 关系型数据库不断发展、扩展应用领域。
后关系型阶段(2008-至今):该阶段数据库数据模型不断拓展,分布式架构逐渐成 熟。进入互联网 Web 2.0 和移动互联网时代,关系型数据库并不能很好地支持高并 发读写、海量数据处理、数据结构不统一等场景,NoSQL 非关系型数据库开始蓬勃 发展。
(三)根据不同分类标准,数据库可分为多种类型
数据库分类标准多样,一般包含六大分类标准。根据分类标准、应用场景的不同,不同 类别的数据库适用场景有所差异,常见的数据库分类方式如下:
按数据结构分类:传统关系型数据库、非关系型数据库(NoSQL 数据库、NewSQL 数据库、多模数据库等);
按部署模式分类:云托管数据库、云原生数据库、本地部署、混合部署;
按照商业模式分类:开源数据库、商业数据库;
按架构分类:单机式数据库、分布式数据库;
按业务负载分类:OLTP 事务型数据库、OLAP 分析型数据库、HTAP 混合型数据库;
按存储介质分类:内存数据库、硬盘数据库。
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