Теория и практика разработки баз данных

М.В. Махмутова

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА  
РАЗРАБОТКИ БАЗ ДАННЫХ 

Учебное пособие 

Москва 
Издательство «ФЛИНТА» 
2023

2-е издание, стереотипное

УДК 681.1 
ББК  32.97 
М36 

М36 

Рецензенты:
канд. техн. наук, зам. директора по развитию 
ЗАО «Консом СКС» Ю.Н. Волщуков 

канд. техн. наук, доцент кафедры бизнес-информатики и 
информационных технологий МГТУ им. Г.И. Носова С.А. Повитухин 

Махмутова М.В. 
Теория и практика разработки баз данных : учебное пособие / М.В. Махмутова. — 
2-е изд., стер. — Москва : ФЛИНТА, 2023. — 185 c. — ISBN 
978-5-9765-3695-1. — Текст : электронный.

Учебное пособие «Теория и практика разработки баз данных» разработано в 
поддержку ряда дисциплин базовой части профессионального цикла, таких как «Базы 
данных», 
«Технологии 
баз 
данных 
и 
СУБД», 
«Базы 
данных 
и 
СУБД», 
«Проектирование 
ИС», 
«Управление 
жизненным 
циклом 
ИС», 
«Разработка 
приложений» и др. для формирования компетенций выпускника по направлениям 
подготовки 09.03.03 «Прикладная информатика», 38.03.05 «Бизнес-информатика», 
44.03.05 «Педагогическое образование (профиль информатика и экономика)» как ИТ-
специалиста в области разработки баз данных и информационных систем.  
В учебном пособии рассмотрены основные понятия технологий баз данных, 
описаны 
функциональные 
возможности 
систем 
управления 
базами 
данных, 
представлены назначение и использование языка структурированных запросов – SQL, 
применение SQL-операторов. Уделено внимание проблемам стандартизации в области 
технологий баз данных. Подробно описаны различные методологические подходы к 
моделированию данных и соответствующие этим подходам инструментальные 
средства (AllFusion Data Modeler и Process Modeler компании CA). Предложенный 
теоретический 
материал 
сопровождается 
большим 
количеством 
примеров, 
предлагаются вопросы для самопроверки, практические задания, тестовые вопросы по 
разделам.  
Учебное пособие ориентировано на студентов очного и заочного отделений, 
изучающих технологии баз данных, методологии моделирования данных, проблемы 
проектирования базы данных, проблемы стандартизации в области технологий баз 
данных. 

УДК 681.1 
ББК 32.97 

ISBN 978-5-9765-3695-1
 Махмутова М.В., 2017
 Издательство «ФЛИНТА», 2017

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение .............................................................................................................................................4
Глава 1. Основы технологии баз данных.........................................................................................5

1.1
История развития технологий баз данных........................................................................6

1.2
Процессы стандартизации в области технологий баз данных........................................9

1.3
Трехуровневая архитектура ANSI/SPARC .....................................................................15

1.4
Жизненный цикл баз данных ...........................................................................................20

1.5
Организация баз данных...................................................................................................21

1.6
Классификация баз данных..............................................................................................27

1.7
Модели данных..................................................................................................................29

1.8
Об ограничениях целостности .........................................................................................35

Вопросы для самопроверки ............................................................................................................37
Глава 2. Системы управления базами данных ..............................................................................40

2.1
Основы систем управления базами данных ...................................................................40

2.2
Архитектура СУБД ...........................................................................................................43

2.3
Функциональные возможности СУБД............................................................................48

2.4
Основные функции СУБД................................................................................................50

2.5
Типовая организация современной СУБД......................................................................54

2.6
Характеристика основных типов систем управления базами данных.........................55

Вопросы для самопроверки ............................................................................................................75
Глава 3.Реляционные базы данных................................................................................................78

3.1
Основные компоненты РСУБД........................................................................................78

3.2
Доступ к SQL-ориентированным СУБД .........................................................................86

3.3
Основные понятия реляционной алгебры.......................................................................91

3.4
Система Microsoft SQL Server..........................................................................................93

Вопросы для самопроверки ..........................................................................................................103
Глава 4. Structured Query Language - язык структурированных запросов................................106

4.1.
Назначение и особенности языка SQL..........................................................................106

4.2.
Выполнение SQL-операторов ........................................................................................111

4.3.
Создание и использование объектов баз данных средствами SQL............................121

Практические задания ...................................................................................................................129
Вопросы для самопроверки ..........................................................................................................130
Глава 5. Методологии моделирования данных...........................................................................134

5.1.
Структурное моделирование предметной области......................................................134

5.2.
Методология визуального моделирования данных - IDEF1X ....................................137

5.3.
Инструментарий визуального моделирования данных ...............................................142

5.4.
Объектный подход к моделированию данных. Язык UML ........................................152

5.5
Сравнение методик .........................................................................................................160

Практические задания ...................................................................................................................162
Вопросы для самопроверки ..........................................................................................................163
Список использованных источников...........................................................................................167
Приложения....................................................................................................................................173

ВВЕДЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрены основные понятия технологий баз данных, описаны 

функциональные возможности систем управления базами данных, представлены назначение 
и использование языка структурированных запросов – SQL, применение SQL-операторов. 
Уделено внимание проблемам стандартизации в области технологий баз данных. Подробно 
описаны 
различные 
методологические 
подходы 
к 
моделированию 
данных 
и 

соответствующие этим подходам инструментальные средства (AllFusion Data Modeler и 
Process Modeler компании CA). Рассмотрены этапы процесса проектирования базы данных, 
проблемы автоматизации проектирования базы данных. Изложены основы использования 
технологий WWW для доступа к базам данных. Предложенный теоретический материал 
сопровождается большим количеством примеров, предлагаются вопросы для самопроверки. 

Работа ориентирована на студентов очного и заочного отделения, изучающих 

технологии баз данных, методологии моделирования данных, проблемы проектирования 
базы данных, проблемы стандартизации в области технологий баз данных.

В первой главе учебного пособия описываются основные этапы истории развития 

технологий баз данных, стандарты в области баз данных, этапы жизненного цикла баз 
данных, основные понятия технологии баз данных. В качестве стандартов технологий баз 
данных рассматриваются стандарты языка реляционных систем баз данных спецификации 
версии языка SQL, стандарты объектных баз данных группы ODMG, стандарт архитектурной 
концепции СУБД ANSI/X3/SPARC. Знание стандартов позволит создать у будущих 
специалистов не только фундаментальные основы знаний технологий баз данных, но и 
сформировать критерии качества проектируемых баз данных.

Вторая глава посвящена рассмотрению основ систем управления базами данных: 

представлена архитектура СУБД в соответствии с уровнями описания данных, описаны 
функциональные возможности СУБД, дана характеристика основных типов систем 
управления базами данных, представлены характеристики современных серверных СУБД.

В качестве примера современных СУБД в третьей главе рассмотрены основные 

компоненты и вопросы управления доступом и обработкой данных реляционной системы 
управления базами данных, а именно, системы Microsoft SQL Server.

В четвертой главе рассмотрены назначение и особенности языка структурированных 

запросов – SQL, выполнение операторов, вопросы создания и использования объектов баз 
данных средствами SQL

Пятая глава учебного пособия посвящена методологическим основам моделирования 

данных. В этой главе автор формирует понятийный аппарат учебного курса, рассматривая 
основные понятия с точки зрения различных стандартов. Кроме этого, в этой главе 
рассмотрены основные методологические подходы к моделированию данных на разных 
уровнях 
абстракции 
в 
соответствии 
с 
трехуровневой 
архитектурой 
стандарта 

ANSI/X3/SPARC. В качестве примера структурного подхода к моделированию предметной 
области рассмотрена функциональная методика потоков данных и реализующий эту 
методику инструментарий Bpwin
фирмы Computer
Associates. В качестве примера 

методологии визуального моделирования данных рассмотрены концепция и семантика 
IDEF1X, и реализующий эту методику инструментарий AllFusion ERwin Data Modeler фирмы 
Computer
Associates, рассмотрен объектный подход к моделированию данных с 

использованием UML.

В пособии строго соблюдается структура учебного текста, оформленного по главам, 

параграфам с равномерными объемами структурных единиц, которые соответствуют
познавательным возможностям студентов. Предлагается система практических заданий и 
вопросов для самостоятельного изучения, которая формирует и развивает потребности 
студентов в дальнейшем самостоятельном изучении различных аспектов технологий баз 
данных.

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ БАЗ ДАННЫХ

"История исследований систем баз данных — это, по сути, история развития 

приложений, достигших исключительной производительности и оказавших потрясающее 
влияние на экономику. В 70-е годы 20 века эта сфера была всего лишь областью 
фундаментальных  научных исследований, то теперь на исследованиях баз данных основана
целая индустрия информационных услуг, ежегодный бюджет которой только в США 
составляет 10 миллиардов долларов. Достижения в исследованиях баз данных стали 
основой фундаментальных разработок коммуникационных систем транспорта и логистики, 
финансового менеджмента, систем с базами знаний, методов доступа к научной литературе, 
а также большого количества гражданских и военных приложений. Они также послужили 
фундаментом значительного прогресса в ведущих областях науки — от информатики до 
биологии", — Зильбершац (Silbftischatz ct al., 1991).

Эта цитата взята из материалов семинара по системам баз данных и, по сути, является 

достаточным основанием для того, чтобы понять важность изучения систем с базами 
данных.

Появление баз данных стало самым важным достижением в области программного 

обеспечения. Базы данных лежат в основе информационных систем, и это коренным 
образом изменило характер работы многих организаций. С момента своего появления 
технология баз данных стала увлекательной областью деятельности, а также катализатором 
многих значительных достижений в области программного обеспечения.

Базы данных являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Можно 

рассматривать базу данных как некий набор связанных данных, а систему управления базами 
данных, или
СУБД (Database
Management
System
—
DBMS), как программное 

обеспечение, которое управляет доступом к этой базе данных.

По мере развития информационных технологий совершенствовались методы решения 

экономических задач на компьютерах. На начальном этапе задачи решались изолированно, а 
прикладные программы, реализующие их, сами обеспечивали ввод и организацию 
необходимых данных. Такая технология приводила к значительному дублированию 
хранимых данных и затрудняла их обновление. Большие объемы экономической 
информации, ее относительно высокая стабильность, наряду с требованиями к актуальности 
и достоверности, привели к необходимости интеграции данных в единой базе, 
обеспечивающей решение всего комплекса задач определенной предметной области. В этой 
связи потребовалось разработать специальные методы и механизмы управления такого рода 
совместно используемыми ресурсами данных, которые стали называться базами данных 
(БД). На концепции БД базируются основные идеи современной информационной 
технологии. Увеличение объема и структурной сложности хранимых данных, расширение 
круга пользователей информационных систем выдвинуло требования создания удобных 
общесистемных средств интеграции хранимых данных и управления ими. Это и привело к 
появлению в конце 60-х годов первых промышленных систем управления базами данных 
(СУБД) - специализированных программных средств, предназначенных для организации и 
ведения БД.

Наряду с разработкой научных основ сформировалась и получила массовое 

распространение 
практическая 
технология 
баз 
данных 
со 
всеми 
ее 
ключевыми 

компонентами. Созданы методология проектирования и эксплуатации систем баз данных, а 
также развитые инструментальные средства для разработчиков таких систем и персонала 
администратора базы данных, для разнообразных по характеру потребностей и по уровню 
квалификации категорий пользователей.

1.1
История развития технологий баз данных

Концепция базы данных, зародившаяся около полувека назад, оказалась весьма 

плодотворной. На ее основе сформировался новый важный пласт информационных 
технологий, которые эффективно используются для управления данными в экономических 
информационных системах, научных исследованиях, инженерном деле, образовании, 
культуре и во многих других областях. Эта концепция положила начало актуальной и 
активно развивающейся самостоятельной научной дисциплине, специальному разделу 
информатики.

Широкое практическое использование технологий баз данных стало возможным 

благодаря созданной за прошедшие годы мощной индустрии реализующего их 
программного обеспечения, а также активным исследованиям в этой области.

Истоки технологий баз данных относятся к началу 60-х гг., когда был уже накоплен 

некоторый опыт решения задач обработки экономической информации средствами 
технологии файловых систем и языка COBOL. Это были технологии, основанные на 
использовании магнитных лент с их последовательным доступом. Появление таких 
устройств памяти прямого доступа, как магнитные диски вычислительных систем IBM/360 
или ICL-1900, открыло принципиально новые возможности и стимулировало поиски новых 
эффективных методов организации хранения во внешней памяти интегрированных 
совокупностей сложно структурированных данных большого объема. Необходимость в них 
была продиктована потребностями многих разнообразных приложений.

Актуальность и новизна проблем, связанных с этой сферой, привлекла к ним внимание 

широкого круга специалистов в американских компаниях, занятых производством 
вычислительной техники и программного обеспечения, а также в крупных индустриальных 
компаниях, испытывающих наиболее острые потребности в новом инструментарии и ранее 
других осознавших его эффективность.

В результате  активной деятельности ряда крупных компаний США, большинство из 

которых выполняло военные заказы, стали появляться первые приложения, использующие 
принципы баз данных. В июне 1963 г. В Санта-Монике (штат Калифорния) компанией 
System Development Corporation (SDC)  был организован, вероятно, первый симпозиум, 
посвященный проблематике баз данных. На симпозиуме обсуждался ряд докладов по 
использованию баз данных в военных приложениях, были представлены ранние 
программные системы, которые можно квалифицировать как СУБД.

По мнению известного эксперта в области баз данных Т. Олле [1], именно в рамках 

разработок, представленных на этом симпозиуме, и родился термин «база данных».

Начальная стадия развития технологий баз данных. Период 60-ч гг. стал временем 

становления новых технологий, связанных с созданием, поддержкой и использованием баз 
данных. В начале 60-х гг. были созданы первые системы управления базами данных. Среди 
них СУБД общего назначения IDS (Integrated Data Storage, 1963г.), разработанная в 
компании General Electric под руководством будущего Тьюринговского лауреата Чарльза 
Бахмана. Эта система интересна не только тем, что она была одной из первых коммерческих 
СУБД. Реализованные в ней  принципы организации базы данных и манипулирования 
данными стали впоследствии основой сетевой модели данных CODASYL.

В этот период начинают также формироваться основы методологии построения систем 

баз данных, которая вскоре стала играть основополагающую роль в разработке 
информационных систем самого различного назначения. Одним из ключевых элементов этой 
методологии является концепция модели данных. Термин «модель данных»  вошел в 
лексикон специалистов в области баз данных несколько позднее – в 70-е гг., после 
публикации фундаментальной работы Эдгара Кодда [2] о реляционной модели данных. 
Рабочей группе CODASYL по базам данных (CODASYL DBTG), созданной в 1967 г. и 
преобразованной в последствии (в1971 г.) в Комитет по языку определения данных  (Data
Definition Language Committee, DDLC), принадлежит заслуга создания спецификаций 

сетевой модели данных. Эти спецификации стали фактически первым индустриальным 
стандартом в области систем баз данных. В спецификациях CODASYL
DBTG

сформулированы такие основополагающие принципы, как: отделение описания данных от 
прикладной программы и введение концепции схемы базы данных, строгое разграничение 
«логического» и «физического» представлений данных, обеспечение прозрачности 
представления в среде хранения для пользователя, концепции защиты целостности данных и 
управления доступом. Определены функции администрирования данными и принципы 
построения интерфейсов прикладного программирования СУБД, введена концепция 
процедуры баз данных – прообраза триггеров в SQL.

Трехуровневая архитектура СУБД, предложенная в спецификациях DBTG, без 

сомнения, оказала влияние на формирование архитектурной концепции известного отчета 
ANSI/X3/SPARC [3] – «трехсхемной технологии» - и послужила ее прототипом.

Формировался также иной подход к созданию систем баз данных, в основе которого 

использовалась иерархическая структуризация данных в базе данных. Этот подход был 
детально проработан компанией North American Rockwell.

Наряду с разработками средств для «логического» моделирования данных в конце 60-х 

гг. стали исследоваться методы организации среды хранения базы данных. В подходе 
CODASYL
с 
самого 
начала 
предусматривалось 
использовать 
для 
управления 

представлением базы данных в среде хранения специальный язык Data Storage Definition
Language (DSDL). Работа над этим языком оказалась довольно продолжительной. Его 
спецификация была одобрена DDLC и опубликована только в 1978 г.

Эффективные методы хранения и доступа для 
иерархических баз данных 

разрабатывались в компании IBM в процессе создания ее СУБД IMS. В отличие от 
большинства других СУБД, где механизмы среды хранения разрабатывались над средствами 
файловой системы используемой аппаратно-программной платформы, IBM для достижения 
высокой эффективности доступа ввела специальные методы доступа в саму файловую 
систему.

Первые шаги индустриального производства СУБД. В конце 60-х гг. начала

формироваться и индустрия программного обеспечения систем баз данных. В это время 
были созданы широко известные коммерческие СУБД общего назначения. Компания IBM
разработала свою знаменитую систему IMS (1969 г.), основанную на иерархической модели 
данных. СУБД IDMS (Integrated Data Management System), созданная компанией BF Goodrich
Chemical Company (1971 г.) и ставшая позднее (1973 г.) собственностью Cullinane Corp., была 
основана на модели данных CODASYL. После вхождения Cullinane Corp. в состав Computer
Associates правами на систему IDMS стала обладать эта компания, которая до сих пор 
продолжает ее поставлять и развивать.

В 1969 г. в рамках Association for Computing Machinery (АСМ), крупнейшей 

международной научно-общественной организации в компьютерной
области, было 

образовано специальное подразделение – ACM SIG on File Description and Translation (ACM
SIGFIDET), которое позднее было переименовано в ACM SIG on Management of Data (ACM
SIGMOD). Создание SIGFIDET означало, что теория и технологии управления данными 
получили признание в качестве самостоятельной актуальной ветви информатики и 
компьютерных технологий.

Основные итоги. 60-е гг. – это период зарождения и успешного становления 

технологий баз данных, формирования их методологических основ, рождения индустрии 
программного обеспечения систем баз данных и организационного оформления сообщества 
специалистов, работающих в этой области.

Реляционные системы. Период 70-х гг. чрезвычайно богат новыми идеями и подходами 

в области управления данными, фундаментальными исследованиями, затрагивающими 
фактически все важнейшие аспекты организации и функционирования систем баз данных, 
исследовательскими прототипами и коммерческими программными продуктами. В отличие 

от интуитивно формировавшихся базовых принципов технологий баз данных раннего 
периода в 70-е гг. происходило интенсивное развитее функциональности СУБД на основе 
серьезных теоретических исследований, создания прототипов, проведения экспериментов и 
анализа их результатов. При этом проблематика теоретических исследований была 
настолько широкой, что можно утверждать – в 70-е гг. были сформированы теоретические 
основы современных технологий баз данных и образовалась новая самостоятельная научная 
ветвь информатики – наука о базах данных.

Рождение реляционного подхода к базам данных стало, без сомнения, одним из 

центральных событий рассматриваемого периода. Публикация
статьи Э. Кодда [2] 

стимулировала целый ряд математических исследований, направленных на изучение свойств 
реляционных баз данных, что привело, в конечном счете, к созданию теории реляционных 
баз данных.

Осознавая перспективность реляционного подхода, компания IBM инициировала ряд 

исследовательских проектов для фундаментального изучения его реализации и создания 
основ для разработки коммерческих СУБД. Первым из них был получивший широкую 
известность проект DIAM (Data Independence Access Method) группы М. Сенко. Этот проект 
позволил 
изучить 
возможности 
моделирования 
предметной 
области 
с 
помощью 

предложенной авторами бинарной сетевой модели.

В проекте М. Злуфа, целью которого было создание графического языка запросов, 

основанного на модели n-арных отношений, разработан
язык Query-by-Example (QBE), 

который сочетает в себе возможности реляционного исчисления с переменными-картежами 
и реляционного исчисления с переменными на доменах, а также обладает большой 
выразительной силой. QBE нашел применение в ряде коммерческих реляционных СУБД, где 
интерфейс QBE сосуществует с поддержкой языка SQL.

Наиболее масштабным из исследовательских работ
стал
проект System
R,

выполнявшийся во второй половине 70-х гг. группой под руководством Д. Чамберлина
(IBM). Этот проект, направленный на создание функционально развитого прототипа 
реляционной СУБД, стал одним из главных исследовательских полигонов для комплексного 
исследования проблем и эффективных методов
полномасштабной реляционной СУБД, 

основанной на n-арной реляционной модели. В его рамках разрабатывались и тщательно 
исследовались язык пользовательского интерфейса, архитектура системы, организация среды 
хранения, методы параллельной обработки запросов и механизмы обеспечения целостности 
данных, подходы к оптимизации запросов, изучались многие другие проблемы. Одним из 
важных 
результатов 
проекта 
стало 
создание 
языка 
SEQUEL-2 
[4], 
прототипа 

международного стандарта реляционного языка запросов SQL.

Выполненные в рамках проекта System R исследования обеспечили основу для 

коммерческих реализаций реляционных СУБД SQL/DS и DB2 компании IBM, а также для 
реляционных СУБД других поставщиков.

В 70-е гг. довольно многое было сделано в разработке и исследовании различных 

подходов к моделированию данных, инициированных циклом работ Э. Кодда:

• создание теории зависимостей и базирующейся на ней теории нормализации 

отношений, которая стала основой проектирования реляционных баз данных;

• разработка
алгоритмов 
редукции 
выражений 
реляционного 
исчисления 
в 

реляционную алгебру; 

• первые шаги в исследовании неопределенных значений и проблемы неполноты 

информации; 

• ряд результатов, связанных с понятием универсального отношения.
Большой цикл работ разных авторов был выполнен с целью повышения 

семантического уровня моделей данных. Предложенная П.Ченом модель «сущностей-
связей» породила целое направление исследований и ряд технологий, связанных с 

концептуальным проектированием баз данных. Она до сих пор является основой ряда 
инструментальных средств CASE. С 1979 г. стала регулярно проводиться международная 
научно-техническая конференция, посвященная исследованиям различных аспектов этой 
модели и ее применениям.

Создание 
основ 
техники 
хранения 
данных. 
Методов 
доступа, 
доставшихся 

формирующимся технологиям баз данных в наследство от техники файловых систем, 
оказалось явно недостаточно для эффективного управления данными в среде хранения баз 
данных. Поэтому в рассматриваемый период уделялось много внимания развитию новых 
методов доступа. В ряде СУБД стали использовать страничную организацию пространства 
памяти с индексами страниц, обеспечивающими косвенную адресацию хранимых записей, 
благодаря чему достигалась подвижность записей на странице. В базах данных нашли также 
применение методы хеширования.

Развитие в середине 70-х гг. исследований и разработок, связанных с проектированием 

систем баз данных, привело к осознанию необходимости технологий и инструментария 
управления метаданными в крупных системах. Инструментальные средства такого рода, 
ориентированные на разработчика, системный персонал и пользователей таких систем, стали 
называть словарями данных (Data Dictionary). Средства, предназначенные для поддержки 
функционирования самой системы, назывались справочниками данных (Data Directory). 
Далее средства обоих типов стали объединять в единую систему словаря/справочника 
данных (Data Dictionary/Directory, DD/D).

За прошедшие десятилетия развития систем баз данных и информационных систем 

были созданы и нашли применение в этой области разнообразные и сложным образом 
взаимосвязанные информационные технологии, призванные решать многочисленные 
возникающие здесь задачи. При создании таких систем применяются не только технологии,
специально разработанные для систем баз данных и управления информационными 
ресурсами в традиционном их понимании. Поэтому технологии объектного анализа и 
проектирования систем программного обеспечения имеют сегодня прямое отношение к 
объектным системам баз данных и информационным системам. Успешные информационные 
технологии начали широко распространяться, реализовываться многими поставщиками на 
различных аппаратно-программных платформах, интегрироваться с другими технологиями  
в рамках одного приложения.

Все это породило новые проблемы, такие, как обеспечение переносимости приложений 

между 
различными 
программно-аппаратными 
платформами, 
интероперабельности 

программных продуктов различных поставщиков и созданных на их основе приложений, 
повторного использования ресурсов, в частности метаданных и программных компонентов 
приложений, 
измерения
производительности 
различных 
систем 
с 
возможностью 

сопоставления результатов измерений и многие другие.

1.2
Процессы стандартизации в области технологий баз данных

В связи с большими масштабами проводимых в настоящее время разработок 

информационных систем всевозможного назначения наибольшую актуальность приобрели 
технологические 
проблемы 
обеспечения 
интероперабельности 
(интероперабельность 

означает упрощение комплексирования новых программных систем на основе использования 
готовых компонентов со стандартными интерфейсами) программных средств разных 
поставщиков, переносимости ресурсов данных и приложений между различными средами, 
возможностей повторного использования и интеграции программных и информационных 
ресурсов.

Необходимым условием решения указанных задач является разработка стандартов 

технологий и отдельных их элементов. Сложность и разветвленность технологий баз данных, 
многообразие сфер их применения и их специфических особенностей способствовали 
вовлечению в деятельность по стандартизации довольно широкого круга организаций – от 

официальных национальных и международных органов стандартизации до различных 
специально учрежденных индустриальных консорциумов. Их усилиями в рассматриваемой 
области созданы, продолжают поддерживаться развиваться многочисленные стандарты, 
связанные с разными аспектами технологий баз данных и их применений. 

Такие стандарты представляют собой спецификации необходимых свойств системной 

архитектуры (функциональности, интерфейсов и др.), протоколов, процессов, моделей, 
языковых средств представления программного кода, запросов, описания данных или 
метаданных, методов и/или средств эталонного тестирования программных продуктов, а 
также используемой терминологии. В связи с многообразием объектов стандартизации в 
рассматриваемой области, требований к ним, используемых подходов, существованием 
многочисленных консорциумов, групп, институтов и других организаций, занимающихся 
стандартизацией, создано огромное количество разнообразных стандартов.

Среди существующих стандартов различаются стандарты де-юре и стандарты де-факто. 

Стандарты де-юре разрабатываются и принимаются (или, как иногда говорят, публикуются) 
официальными организациями, специально учрежденными для деятельности в этой области. 
Поэтому стандарты де-юре называют также официальными стандартами.

Функционируют национальные и международные официальные организации по 

стандартизации. Принятые ими стандарты имеют соответственно статус национальных или 
международных. 
Среди 
международных 
официальных 
организаций, 
учреждающих 

стандарты, главной является Международная организация по стандартизации (International
Organization
for
Standardization, ISO). Другой крупной авторитетной международной 

организацией, занимающейся стандартизацией в области информационных технологий, 
является Международная электротехническая комиссия (International
Electro
technical

Commission, 
IEC). 
Для 
обеспечения 
взаимодействия 
по
разработке 
стандартов 

информационных технологий ISO и IEC образовали Совместный технический комитет (Joint
Technical Committee 1, JTC1). Его усилиями к настоящему времени уже разработано 
значительное количество совместных стандартов ISO/IEC.

Среди национальных организаций по стандартизации наибольший вклад в создание 

стандартов в области информационных технологий внес и продолжает вносить 
Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute, 
ANSI). ANSI не занимается непосредственной разработкой стандартов. Это делают 
аккредитованные при нем организации, которые разрабатывают проекты стандартов и 
представляют их в ANSI для придания им официального статуса, для чего представленные 
проекты подвергаются установленной в ANSI процедуре.

Стандартами в области технологий баз данных занимался комитет X3H2. В 1997 г. 

группа Х3 была реорганизована в Национальный комитет по стандартам информационных 
технологий (National Committee for Information Technology Standards, NCITS). Технический 
комитет Н2 продолжает функционировать в NCITS, сохраняя свое название. Силами этого 
комитета был
подготовлен, в частности, стандарт удаленного доступа к базам 

данных(Remote Database Access, RDA), ведется работа по развитию стандарта языка SQL, по 
мультимедийным и прикладным пакетам SQL (SQL Multimedia and Application Packages, 
SQL/MM).

Наряду со стандартами де-юре существует также категория стандартов де-факто. Это 

такие стандарты, которые широко применяются на практике, независимо от наличия или 
отсутствия у них официального статуса.

Стандарты де-факто могут создаваться самыми различными организациями. Сегодня 

это спецификации, предложенные не только ISO или ANSI, но и многочисленными 
индустриальными консорциумами, большинство из которых было учреждено в 90-е гг., или 
реже отдельной компанией. Ряд наиболее авторитетных консорциумов, занимающихся 
стандартизацией в рассмотренной здесь области (ODMG,OMG,MDC,TPC,W3C и др.) 
Наиболее 
распространенными 
стандартами 
де-факто 
в 
области 
баз 
данных 
и 

информационных технологий являются, в частности, стандарт ANSI/ISO/IEC SQL-92, 
стандарты объектных данных консорциума ODMG, разработанные OMG стандарты CORBA
и UML, принятый W3C стандарт расширяемого языка разметки XML.

ISO и некоторые другие организации, уполномоченные принимать стандарты де-юре, 

учредили сокращенную процедуру (Fast Track Process) рассмотрения общедоступных и 
широко признанных спецификаций претендующих на статус официальных стандартов. 
Такие спецификации называются доступными (Public Available Specifications),а процедура их
рассмотрения включает единственный цикл изучения и голосования (Review-and-Vote). По 
такой процедуре в настоящее время рассматриваются некоторые стандарты ANSI и Open
Group с целью придания им статуса стандартов ISO.

Рассматривая 
функциональную 
направленность 
стандартов 
информационных 

технологий, необходимо выделить важнейшую их группу – стандарты открытых систем [6]. 
Стандарты этой категории обеспечивают переносимость программного обеспечения и 
информационных ресурсов с одной платформы на другую, тот или иной уровень 
интероперабельности программных продуктов различных поставщиков и информационных 
ресурсов.

По сферам применения различаются стандарты, которые не зависят от области 

применения, и стандарты, предназначенные для конкретной предметной области. Первые из 
них 
называют 
стандартами 
«горизонтального 
рынка», 
а 
вторые 
–
стандартами

«вертикальных рынков».

При 
разработке 
стандартов 
часто 
используется 
подход, 
предусматривающий 

конкретизацию или уточнение некоторых элементов данного стандарта с учетом 
специфических потребностей каких-либо особых случаев применения. Такая специализация 
стандарта называется его профилем для рассматриваемой категории применений. Таким 
образом, профиль обеспечивает расширение и обогащение функциональности стандарта для 
некоторой конкретной категории применений. Под профилем иногда понимается также 
совокупность совместимых стандартов с различной функциональностью, предназначенная 
для обеспечения потребностей некоторой сферы применения.

В области стандартизации технологий баз данных и информационных систем наряду с 

созданием необходимых стандартов важнейшее значение имеет и проблема сертификации 
разрабатываемых программных продуктов на соответствие тем или иным стандартам. 
Большую работу проводит консорциум Open Group по сертификации программных средств 
на соответствие стандартам открытых систем.

Первой успешной попыткой считается индустриальный стандарт CODASYL DBTG, 

начальная версия которого была опубликована в 1969 году. Выпущенная в 1971 г. версия 
этого стандарта получила широкое признание и стала основой разработки целого ряда 
коммерческих СУБД. Одной из первых систем этого семейства является СУБД IDMS, 
установки поздних версий которой, поставляемых и развиваемых теперь компанией
Computer Associates, эксплуатируются до настоящего времени.

Осознание той важной роли, которую стали играть технологии баз данных в

разработках информационных систем, и интенсивное расширение масштабов этих 
разработок побудили также и официальные органы стандартизации обратить внимание на 
эту сферу деятельности. Одной из первых попыток в этом направлении, предпринятых 
официальными органами стандартизации, принадлежит исследовательской группе по базам 
данных 
ANSI/X3/SPARC. 
Эта 
группа 
стремилась 
выявить 
возможные 
субъекты 

стандартизации в технологиях баз данных. Результаты проведенной ею работы были 
представлены в знаменитом отчете [7], который дал путевку в жизнь концепциям 
трехсхемной технологии и способствовал широкому признанию принципов многоуровневого 
представления данных в системах баз данных.

Следующим заметным шагом в области стандартизаций технологий баз данных стало 

создание в 1977 г. под влиянием указанного отчета ANSI/X3/SPARC рабочей группы ISO, на