Із самого початку розвитку обчислювальної техніки утворилися два основних напрямки її використання. Перший напрямок - застосування обчислювальної техніки для виконання чисельних розрахунків, які занадто довго або взагалі неможливо робити вручну. Становлення цього напрямку сприяло інтенсифікації методів чисельного рішення складних математичних завдань, розвитку класу мов програмування, орієнтованих на зручний запис чисельних алгоритмів, становленню зворотного зв'язку з розроблювачами нових архітектур ЕОМ.

Другий напрямок, це використання засобів обчислювальної техніки в автоматичній або автоматизованій інформаційній системах. У самому широкому змісті інформаційна система являє собою програмний комплекс, функції якого складаються в підтримці надійного зберігання інформації в пам'яті комп'ютера, виконанні специфічних для даного додатка перетворень інформації й/або обчислень, наданні користувачам зручного й легко освоюваного інтерфейсу. Звичайно обсяги інформації, з якими доводити мати праворуч таким системам, досить великі, а сама інформація має досить складну структуру. Класичними прикладами інформаційних систем є банківські системи, системи резервування авіаційних або залізничних квитків, місць у готелях і т.д.

Насправді, другий напрямок виникло трохи пізніше першого. Це пов'язане з тім, що на зорі обчислювальної техніки комп'ютери малі обмежені можливості в частині пам'яті. Зрозуміло, що можна говорити про надійне й довгострокове зберігання інформації тільки при наявності запам'ятовувальних пристроїв, що зберігають інформацію після вимикання електричного харчування. Оперативна пам'ять цією властивістю звичайно не володіє. На качану використалися два види пристроїв зовнішньої пам'яті: магнітні стрічки й барабани. При цьому ємність магнітних стрічок була досить велика, алі по своїй фізичній природі смороду забезпечували послідовний доступ до даних. Магнітні ж барабани (смороду найбільше схожі на сучасні магнітні диски з фіксованими голівками) давали можливість довільного доступу до даними, алі були обмеженого розміру.

Легко бачити, що зазначені обмеження не дуже істотні для чисто чисельних розрахунків. Навіть якщо програма винна обробити (або зробити) великий обсяг інформації, при програмуванні можна продумати розташування цієї інформації в зовнішній пам'яті, щоб програма працювала якнайшвидше.

З іншого боку, для інформаційних систем, у яких потреба в поточних даних визначається користувачем, наявність тільки магнітних стрічок і барабанів незадовільно. Уявіть собі покупця квитка, що коштуючи в каси винний дочекатися повного перемотування магнітної стрічки. Одним із природних вимог до таких систем є середня швидкість виконання операцій.

Як здається, саме вимоги до обчислювальної техніки з боку нечисельних додатків викликали поява знімних магнітних дисків з рухливими голівками, що з'явилося революцією в історії обчислювальної техніки. Ці пристрої зовнішньої пам'яті малі істотно більшу ємність, чим магнітні барабани, забезпечували задовільну швидкість доступу до даних у режимі довільної вибірки, а можливість зміни дискового пакета на пристрої дозволяла мати практично необмежений архів даних.

З появою магнітних дисків почалася історія систем керування даними в зовнішній пам'яті. До цього кожна прикладна програма, який було потрібно зберігати дані в зовнішній пам'яті, сама визначали розташування кожної порції даних на магнітній стрічці або барабані й виконувала обміни між оперативною й зовнішньою пам'яттю за допомогою програмно-апаратних засобів низького рівня (машинних команд або викликів відповідних програм операційної системи). Такий режим роботи не дозволяє або дуже утрудняє підтримка на одному зовнішньому носії декількох архівів довгочасно збереженої інформації. Крім того, кожній прикладній програмі доводилося вирішувати проблеми іменування частин даних і структуризації даних у зовнішній пам'яті.

1. Опис предметної області