壹、網狀數據庫
最早出現的是網狀DBMS。網狀模型中以記錄為數據的存儲單位。記錄包含若幹數據項。網狀數據庫的數據項可以是多值的和復合的數據。每個記錄有壹個惟壹地標識它的內部標識符，稱為碼（DatabaseKey,DBK），它在壹個記錄存入數據庫時由DBMS自動賦予。DBK可以看作記錄的邏輯地址，可作記錄的替身，或用於尋找記錄。網狀數據庫是導航式（Navigation）數據庫，用戶在操作數據庫時不但說明要做什麽，還要說明怎麽做。例如在查找語句中不但要說明查找的對象，而且要規定存取路徑。
世界上第壹個網狀數據庫管理系統也是第壹個DBMS是美國通用電氣公司Bachman等人在1964年開發成功的IDS（IntegratedDataStore）。IDS奠定了網狀數據庫的基礎，並在當時得到了廣泛的發行和應用。1971年，美國CODASYL（ConferenceonDataSystemsLanguages，數據系統委員會）中的DBTG（DataBaseTaskGroup，數據庫任務組）提出了壹個著名的DBTG報告，對網狀數據模型和語言進行了定義，並在1978年和1981年又做了修改和補充。因此網狀數據模型又稱為CODASYL模型或DBTG模型。1984年美國國家標準協會（ANSI）提出了壹個網狀定義語言（NetworkDefinitionLanguage，NDL）的推薦標準。在70年代，曾經出現過大量的網狀數據庫的DBMS產品。比較著名的有Cullinet軟件公司的IDMS，Honeywell公司的IDSII，Univac公司（後來並入Unisys公司）的DMS1100，HP公司的IMAGE等。網狀數據庫模型對於層次和非層次結構的事物都能比較自然的模擬，在關系數據庫出現之前網狀DBMS要比層次DBMS用得普遍。在數據庫發展史上，網狀數據庫占有重要地位。
二、層次數據庫
層次型數據庫管理系統是緊隨網絡型數據庫而出現的。現實世界中很多事物是按層次組織起來的。層次數據模型的提出，首先是為了模擬這種按層次組織起來的事物。層次數據庫也是按記錄來存取數據的。層次數據模型中最基本的數據關系是基本層次關系，它代表兩個記錄型之間壹對多的關系，也叫做雙親子女關系（PCR）。數據庫中有且僅有壹個記錄型無雙親，稱為根節點。其他記錄型有且僅有壹個雙親。在層次模型中從壹個節點到其雙親的映射是惟壹的，所以對每壹個記錄型（除根節點外）只需要指出它的雙親，就可以表示出層次模型的整體結構。層次模型是樹狀的。
最著名最典型的層次數據庫系統是IBM公司的IMS（Information Management System），這是IBM公司研制的最早的大型數據庫系統程序產品。從60年代末產生起，如今已經發展到IMSV6，提供群集、N路數據***享、消息隊列***享等先進特性的支持。這個具有30年歷史的數據庫產品在如今的WWW應用連接、商務智能應用中扮演著新的角色。
三、關系數據庫
關系模型的建立
網狀數據庫和層次數據庫已經很好地解決了數據的集中和***享問題，但是在數據獨立性和抽象級別上仍有很大欠缺。用戶在對這兩種數據庫進行存取時，仍然需要明確數據的存儲結構，指出存取路徑。而後來出現的關系數據庫較好地解決了這些問題。關系數據庫理論出現於60年代末到70年代初。1970年，IBM的研究員E.F.Codd博士發表《大型***享數據銀行的關系模型》壹文提出了關系模型的概念。後來Codd又陸續發表多篇文章，奠定了關系數據庫的基礎。關系模型有嚴格的數學基礎，抽象級別比較高，而且簡單清晰，便於理解和使用。但是當時也有人認為關系模型是理想化的數據模型，用來實現DBMS是不現實的，尤其擔心關系數據庫的性能難以接受，更有人視其為當時正在進行中的網狀數據庫規範化工作的嚴重威脅。為了促進對問題的理解，1974年ACM牽頭組織了壹次研討會，會上開展了壹場分別以Codd和Bachman為首的支持和反對關系數據庫兩派之間的辯論。這次著名的辯論推動了關系數據庫的發展，使其最終成為現代數據庫產品的主流。
關系數據模型提供了關系操作的特點和功能要求，但不對DBMS的語言給出具體的語法要求。對關系數據庫的操作是高度非過程化的，用戶不需要指出特殊的存取路徑，路徑的選擇由DBMS的優化機制來完成。Codd在70年代初期的論文論述了範式理論和衡量關系系統的12條標準，用數學理論奠定了關系數據庫的基礎。Codd博士也以其對關系數據庫的卓越貢獻獲得了1983年ACM圖靈獎。
關系數據模型是以集合論中的關系概念為基礎發展起來的。關系模型中無論是實體還是實體間的聯系均由單壹的結構類型--關系來表示。在實際的關系數據庫中的關系也稱表。壹個關系數據庫就是由若幹個表組成。
SQL語言的產生和發展
1974年，IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin將Codd關系數據庫的12條準則的數學定義以簡單的關鍵字語法表現出來，裏程碑式地提出了SQL（Structured Query Language）語言。SQL語言的功能包括查詢、操縱、定義和控制，是壹個綜合的、通用的關系數據庫語言，同時又是壹種高度非過程化的語言，只要求用戶指出做什麽而不需要指出怎麽做。SQL集成實現了數據庫生命周期中的全部操作。自產生之日起，SQL語言便成了檢驗關系數據庫的試金石，而SQL語言標準的每壹次變更都指導著關系數據庫產品的發展方向。
在SQL語言取得進展的同時，IBM研究中心於1973年開始著手SystemR項目。其目標是論證壹個全功能關系DBMS的可行性。該項目結束於1979年，完成了第壹個實現SQL的DBMS。1986年，ANSI把SQL作為關系數據庫語言的美國標準，同年公布了標準SQL文本。目前SQL標準有3個版本。基本SQL定義是ANSIX3135-89，"Database Language - SQL with Integrity Enhancement"[ANS89]，壹般叫做SQL-89。SQL-89定義了模式定義、數據操作和事務處理。SQL-89和隨後的ANSIX3168-1989,"DatabaseLanguage-EmbeddedSQL"構成了第壹代SQL標準。ANSIX3135-1992[ANS92]描述了壹種增強功能的SQL，現在叫做SQL-92標準。SQL-92包括模式操作，動態創建和SQL語句動態執行、網絡環境支持等增強特性。在完成SQL-92標準後，ANSI和ISO即開始合作開發SQL3標準。SQL3的主要特點在於抽象數據類型的支持，為新壹代對象關系數據庫提供了標準。
第二部分 主流關系數據庫軟件介紹
Codd的關系數據庫理論把關系系統分為表式系統、（最小）關系系統、關系上完備的系統、全關系系統4個級別。目前尚沒有壹個數據庫系統是完全關系系統。真正稱做關系系統的應該至少是關系上完備的系統。現代的主流關系數據庫產品都是關系上完備的。
壹、IBM的DB2 / DB2 universal database
作為關系數據庫領域的開拓者和領航人，IBM於1980年開始提供集成的數據庫服務器--System/38，隨後是SQL/DSforVSE和VM，其初始版本與SystemR研究原型密切相關。DB2forMVSV1在1983年推出。該版本的目標是提供這壹新方案所承諾的簡單性，數據不相關性和用戶生產率。DB2以後的版本的重點是改進其性能、可靠性和容量，以滿足廣泛的關鍵業務的行業需求。1988年DB2forMVS提供了強大的在線事務處理（OLTP）支持，1989年和1993年分別以遠程工作單元和分布式工作單元實現了分布式數據庫支持。最近推出的DB2UniversalDatabase6.1則是通用數據庫的典範，是第壹個具備網上功能的多媒體關系數據庫管理系統，支持包括Linux在內的壹系列平臺。其主要新功能包括：
1）提供了JavaStoredProcedureBuilder支持服務器端的存儲過程快速開發。
2）支持與目錄服務器通訊的標準LDAP。
3）增強的轉換及遷移工具。
4）擴展的DB2通用數據庫控制中心，可在更多的平臺下采用相同的圖形工具完成管理工作。
5）提高了電子商務性能，提供多種電子商務整合方案。
6）具有強大的XML支持能力。
二、Informix的歷史 ／ InformixIDS2000
Informix在1980年成立，目的是為Unix等開放操作系統提供專業的關系型數據庫產品。公司的名稱Informix便是取自Information和Unix的結合。
Informix第壹個真正支持SQL語言的關系數據庫產品是InformixSE（StandardEngine）。InformixSE的特點是簡單、輕便、適應性強。它的裝機量非常之大，尤其是在當時的微機Unix環境下，成為主要的數據庫產品。它也是第壹個被移植到Linux上的商業數據庫產品。
在90年代初，聯機事務處理成為關系數據庫越來越主要的應用，同時，Client/Server結構日漸興起。為了滿足基於Client/Server環境下聯機事務處理的需要，Informix在其數據庫產品中引入了Client/Server的概念，將應用對數據庫的請求與數據庫對請求的處理分割開來，推出了Informix-OnLine，OnLine的壹個特點是數據的管理的重大改變，即數據表不再是單個的文件，而是數據庫空間和邏輯設備。邏輯設備不僅可以建立在文件系統之上，還可以是硬盤的分區和裸設備。由此提高了數據的安全性。
1993年，為了克服多進程系統性能的局限性，Informix使用多線程機制重新改寫數據庫核心，次年初，Informix推出了采用被稱為"動態可伸縮結構"（DSA）的InformixDynamicServer。除了應用線程機制以外，Informix在數據庫核心中引入了虛處理器的概念，每個虛處理器就是壹個Informix數據庫服務器進程。在DynamicServer中，多條線程可以在虛處理器緩沖池中並行執行，而每個虛處理機又被實際的多處理機調度執行。更重要的是：為了執行高效性和多功能的調諧，Informix將虛處理器根據不同的處理任務進行了分類。每壹類被優化以完成壹種特定的功能。
到90年代後期，隨著Internet的興起，電子文檔、圖片、視頻、空間信息、Internet/Web等應用潮水般湧入IT行業，而關系數據庫所管理的數據類型仍停留在數字、字符串、日期等六七十年代的水平上，其處理能力便顯得力不從心了。1992年，著名的數據庫學者、Ingres的創始人加州大學伯克利分校的MichaelStonebraker教授提出對象關系數據庫模型，從而找到了壹條解決問題的有效途徑。
1995年，Stonebraker及其研發組織的加入了Informix，使之在數據庫發展方向上有了壹個新的突破：1996年Informix推出了通用數據選件（Universal Data Option）。這是壹個對象關系模型的數據庫服務器；它與其他廠商中間件的解決方案不同，從關系數據庫服務器內部的各個環節對數據庫進行面向對象的擴充；將關系數據庫的各種機制抽象化、通用化。UniversalDataOption采用了DynamicServer的所有底層技術，如DSA結構和並行處理，同時允許用戶在數據庫中建立復雜的數據類型及用戶自定義的數據類型，同時可對這些數據類型定義各種操作和運算以實現對象的封裝。在定義操作和運算時可以采用數據庫過程語言、C語言，它們經註冊後成為服務器的壹部分。
1999年，Informix進壹步將Universal Data Option進行了優化，為用戶自定義數據類型和操作過程提供了完整的工具環境。同時在傳統事務處理的性能超過了以往的Dynamic Server。新的數據庫核心便被命名為IDS.2000。它的目標定位於下世紀基於Internet的復雜數據庫應用。
事實上，Internet的普及從Web開始。Web應用以簡便和圖文並茂見長。但充斥整個系統的HTML文件又將我們不知不覺地帶回了文件系統的時代。采用數據庫管理Internet信息遇到的第壹個挑戰就是復雜信息的管理問題，Internet的出現將"數據"的概念在實際應用中擴大了。為此，自1995年起，Informix便著手進行新壹代數據庫系統的設計。作為專業的數據庫廠商，Informix首先針對Internet應用中數據類型的多樣化，采用對象技術對關系數據庫體系進行了擴展。與眾不同之處在於，Informix並非將新的數據類型寫死在數據庫核心中，而是將數據庫系統中各個環節充分地抽象化，使用戶有能力定義和描述自己需要管理的數據類型，將可管理的數據類型擴展到無限，同時適應了未來應用發展的需要。這就是Informix今年新推出的數據庫服務器--InformixDynamicServer.2000（簡稱IDS.2000）。
在IDS.2000中，Informix的另壹重大貢獻在於抽象化數據庫的訪問方法（索引機制和查詢優化）並將其中接口開放。這樣，用戶便可以自己定義對復雜對象的全新的索引機制，並融入整個數據庫服務器。在IDS.2000中，所有用戶自定義的數據類型、操作、索引機制都將被系統與其內置的類型、操作和索引機制同等對待。IDS.2000將所有數據庫操作納入標準數據庫SQL的範疇，在形式上與傳統關系數據庫完全兼容，但適應了"數據"概念拓展的需求，成為真正的通用數據庫。Informix在IDS.2000之上增加了壹系列核心擴展模塊，構成了面向Internet的多功能數據庫服務器Informix Internet Foundation.2000。
INFORMIX主要產品分為三大部分：
數據庫服務器(數據庫核心)
應用開發工具
網絡數據庫互聯產品
數據庫服務器有兩種，作用都是提供數據操作和管理：
SE：完全基於UNIX操作系統，主要針對非多媒體的較少用戶數的應用
ONLINE：針對大量用戶的聯機事務處理和多媒體應用環境
應用開發工具是用以開發應用程序必要的環境和工具，主要也有兩個系列：
4GL：INFORMIX傳統的基於字符界面的開發工具，該系列的主要產品有五個，他們是I-SQL、4GL RDS、4GL C COMPILER、4GL ID和ESQL/C；
NewEra：INFORMIX最新提供的具有事件驅動能力、面向對象的基於各種圖形界面的開發工具。
INFORMIX的網絡數據庫互聯產品：提供給用戶基於多種工業標準的應用程序接口，通過它可以和其它遵守這些工業標準的數據庫聯接。
三、Sybase的歷史 ／ Sybase ASE
Sybase公司成立於1984年，公司名稱"Sybase"取自"system"和"database"相結合的含義。Sybase公司的創始人之壹Bob Epstein是Ingres大學版（與System/R同時期的關系數據庫模型產品）的主要設計人員。公司的第壹個關系數據庫產品是1987年5月推出的SybaseSQLServer1.0。
Sybase首先提出了Client/Server數據庫體系結構的思想，並率先在自己的SybaseSQLServer中實現。在此之前，計算機信息壹般都存儲在單壹的主機計算機中，最終用戶壹般都通過字符終端管理和訪問主機，絕大多數的處理都由主機完成，終端主要完成輸入和簡單的顯示功能。這種主機/終端模式的軟硬件費用相當高，中小型企業壹般都無法實施。在70年代末和80年代初，IT業發生了兩件產生深遠影響的事件：PC機和局域網絡的迅速普及。PC機比終端的功能要強得多，局域網的速度也比主機終端之間的連接速度快得多，而且與主機系統相比，它們的費用也低得多，與此同時，工作站和小型機也飛速發展，在許多方面可以取代主機的功能，這些為實施Client/Server體系結構提供了硬件的基礎。
在Client/Server體系結構中，服務器提供數據的存儲和管理等功能，客戶端運行相應的應用，通過網絡可獲得服務器的服務，使用服務器上的數據庫資源。客戶機和服務器通過網絡連結成為壹個互相協作的系統。Client/Server體系結構將原來運行在主機系統上的大型數據庫系統進行適當的劃分，在客戶機和服務器之間進行合理的分配，在Sybase SQL Server中，將數據庫和應用劃分為以下幾個邏輯功能：用戶接口（User Interface）、表示邏輯（Presentation Logic）、事務邏輯（Transaction Logic）、數據存取（Data Access）。Sybase的設計思想是將事務邏輯和數據存取放在服務器壹側處理，而把用戶接口、表示邏輯放在客戶機上處理。
Client/Server體系結構把硬件和軟件合理的配置和設計，極大地推動了當時聯機企業信息系統的實現。與主機/終端模式相比，Client/Server體系結構可以更好地實現數據服務和應用程序的***享，並且系統容易擴充，更加靈活，簡化了企業信息系統的開發。當信息系統的規模擴大或需求改變時，不必重新設計而可以在原有的基礎上進行擴充和調整，從而保護了企業在硬件和軟件上的已有的投資。
“Client/Server體系結構"很快成為企業信息建設的主要模式，對數據庫乃至IT業的發展產生了深遠的影響。
1989年，Sybase發布了OpenClient/OpenServer，這壹產品為不同的數據源和幾百種工具和應用提供了壹致的開放的接口，為實現異構環境下系統的可互操作提供了非常有效的手段。
1992年11月，Sybase發布了SQLServer10.0和壹系列的新產品（在此之前，SQLServer相繼推出了2.0、4.2、4.8、4.9等版本），將SQLServer從壹個Client/Server系統推進到支持企業級的計算環境。Sybase將此產品系列叫做System10。它是根據能支持企業級數據庫（運行Sybase和其他廠商的數據庫系統）來設計的。
SybaseSQLServer10.0是System10的核心。與4.9版相比，增加了許多新的特點和功能：修改過的Transact-SQL完全符合ANSI-89SQL標準以及ANSI-92入口級SQL標準，此外還增強了對遊標的控制，允許應用程序按行取數據，也允許整個數據雙向滾動。此外，還引入了閥值管理器。1995年，Sybase推出了SybaseSQLServer11.0。除了繼續對聯機事務提供強有力的支持之外，Sybase在11.0中增加了不少新功能以支持聯機分析處理和決策支持系統。
為了適應現在和未來不斷變化的應用需求，Sybase在1997年4月發布了適應性體系結構（Adaptive Component Architecture , ACA）。ACA是壹種3層結構：包括客戶端、中間層和服務器。每壹層都提供了組件的運行環境，ACA結構可以按照應用需求方便地對系統的每壹層進行配置，適應未來的發展要求。與ACA體系結構相適應，Sybase將SQLServer重新命名為Adaptive Server Enterprise，版本號為11.5。在ACA結構中，提出了兩種組件的概念：邏輯組件和數據組件。邏輯組件是實現應用邏輯的組件，可以用Java、C/C++、Power Builder等語言來開發，可遵循目前流行的組件標準，如Corba、ActiveX和JavaBean等。而數據組件可實現對不同類型數據的存儲和訪問。數據組件由Adaptive Server Enterprise11.5（簡稱ASE11.5）提供。這些數據組件不僅可以完成傳統的關系型數據的存儲，而且可以支持各種復雜數據類型，用戶可以根據用戶需要存儲的數據類型安裝相應的數據存儲組件，例如地理空間、時間序列、多媒體/圖像、文本數據等。它代表了Sybase在解決復雜數據類型、多維數據類型和對象數據類型等方面的技術策略。
ASE11.5顯著增強了對數據倉庫和OLAP的支持，引入了邏輯進程管理器允許用戶選擇對象的運行優先級。
Sybase在1998年推出了ASE11.9.2。這壹版本最大的特點是引入了兩種新型的鎖機制來保證系統的並發性和性能：數據頁鎖和數據行鎖，提供了更精細的粒度控制。另外在查詢優化方面也得到了改進。
----進入1999年，隨著Internet的廣泛使用，為了幫助企業建立企業門戶應用，Sybase提出了"OpenDoor"計劃，其中壹個重要的組成部分就是推出了最新的面向企業門戶的ASE12.0。為了滿足企業門戶的要求，ASE12.0在生產率、可用性和集成性方面做了顯著的增強。
ASE12提供了對Java和XML良好的支持，通過完全支持分布事務處理的業界標準X/Open的XA接口標準和微軟的DTC標準保證分布事務的完整性，內置高效的事務管理器（TransactionManager）可以支持分布事務的高吞吐量。
ASE12采用了群集（cluster）技術減少意外停機時間。不但支持兩個服務器之間的失敗轉移（failover），還可支持自動的客戶端的失敗轉移。
----ASE12提供了對ACE和Kerberos安全模式的支持，用戶可以通過ACE和Kerberos提供更加安全和加密的網絡通信；ASE12還提供了聯機索引重建功能，在索引重建時，表中的數據仍可被訪問。
在查詢優化方面，ASE12引入了壹種新的稱為"Merge Join"的算法，可以顯著提高多表連接查詢的速度；通過executeimmediate語句可以執行動態SQL語句；用戶可以定義永久和完整的查詢方案，從而可以進行更有效的性能優化。此外，ASE12與其他Sybase產品（例如Sybase Enterprise Application Server和Sybase Enterprise Event Broker）壹起提供對壹個完整的標準Internet接口的支持。