Что такое субд ms sql server. Сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы
Системы управления базами данных
Система управления базами данных как составная часть автоматизированного банка данных
В современных информационных системах информация обычно хранится с использованием автоматизированных банков данных. Банки данных могут быть очень большими и могут содержать разную информацию, используемую организацией.
Банк данных - это информационная система коллективного пользования, обеспечивающая централизованное хранение данных, их обновление и выдачу по запросам пользователей. Это комплекс аппаратного и программного обеспечения банка данных и персонала, обслуживающего его. Банк данных включает:
одну или несколько баз данных;
систему управления базами данных (СУБД);
персонал, обеспечивающий работу банка данных.
База данных – это совокупность определенным образом организованных данных, хранящихся в запоминающих устройствах ЭВМ. Обычно данные хранятся на жестком диске сервера организации.
В общем случае данные в базе данных (по крайней мере, в больших системах) являются интегрированными и разделяемыми. Эти два аспекта, интеграция и разделение данных, представляют собой наиболее важные преимущества использования банков данных на "большом" оборудовании и, по меньшей мере, один из них- интеграция - является преимуществом их применения и на "малом" оборудовании.
Под понятием интеграции данных подразумевается возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично исключающее избыточность хранения информации.
Под понятием разделяемости данных подразумевается возможность использования несколькими различными пользователями отдельных элементов, хранимых в базе данных. Имеется в виду, что каждый из пользователей сможет получить доступ к одним и тем же данным, возможно, даже одновременно (параллельный доступ). Такое разделение данных, с параллельным или последовательным доступом, частично является следствием того факта, что база данных имеет интегрированную структуру.
Одним из следствий упомянутых выше характеристик базы данных (интеграции и разделяемости) является то, что каждый конкретный пользователь обычно имеет дело лишь с небольшой частью всей базы данных, причем обрабатываемые различными пользователями части могут произвольным образом перекрываться. Иначе говоря, каждая база данных воспринимается ее различными пользователями по-разному. Фактически, даже те два пользователя базы данных, которые работают с одними и теми же частями базы данных, могут иметь значительно отличающиеся представления о них.
База данных характеризуется моделью данных, т. е. формой организации данных в ней. По типу модели данных БД делятся на сетевые, иерархические и реляционные. В настоящее время практически применяется только реляционная структура, в которой база данных состоит из одной или нескольких двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:
каждый элемент таблицы - один элемент данных
все ячейки в столбце таблицы однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.)
каждый столбец имеет уникальное имя
одинаковые строки в таблице отсутствуют
порядок следования строк и столбцов может быть произвольным
Такая модель хранения данных обеспечивает удобство использования базы данных на ЭВМ. Учитывая, что таблицы базы данных могут быть связаны определенными отношениями, такая модель обеспечивает целостность данных и отсутствие избыточности хранения. Поэтому она и используется в большинстве современных баз данных.
Система управления базами данных (СУБД) - специализированная программа или комплекс программ, предназначенная для организации и ведения базы данных. Она обеспечивает хранение данных и взаимодействие пользователя с БД, позволяя пользователям производить поиск, сортировку и выборку информации в базе данных, а некоторым пользователям - добавлять, удалять и изменять записи в БД. В зависимости от того, с какой базой данных работает СУБД, она может быть:
иерархической
реляционной
объектно-реляционной
объектно-ориентированной
Мы будем рассматривать реляционные системы управления базами данных.
Персонал, обеспечивающий работу банка данных, это администратор банка данных, а также инженеры и техники, обеспечивающие работу аппаратного обеспечения банка данных.
Таким образом, система управления базами данных является необходимой составной частью банка данных.
СУБД Microsoft SQL server
Одной из самых распространенных СУБД, используемых в крупных организациях, является Microsoft SQL server, СУБД от компании Microsoft. Она использует реляционную модель данных. Microsoft SQL server является клиент-серверной СУБД, что делает ее хорошей для использования в крупных организациях, имеющих мощный сервер. Платформа данных MS SQL Server 2005 включает следующие инструменты для работы с базой данных:
Поддержка структурированных и неструктурированных (XML) данных.
Replication Services: репликация данных для распределённых и мобильных приложений обработки данных, высокая доступность систем, масштабируемый параллелизм со вторичными хранилищами данных для отчётных решений предприятия и интеграция с разнородными системами, включая существующие базы данных Oracle.
Notification Services: развитые возможности уведомлений для разработки и внедрения масштабируемых приложений, способных доставлять персонализированные, своевременные обновления информации множеству соединённых и мобильных устройств.
Integration Services: возможности извлечения, преобразования и загрузки для хранилищ данных и интеграции данных в масштабе предприятия.
Analysis Services: аналитическая обработка в реальном времени (OLAP) для быстрого, сложного анализа больших и смешанных наборов данных, использующая многомерное хранение.
Reporting Services: исчерпывающее решение для создания, управления и доставки как традиционных бумажных отчётов, так и интерактивных, основанных на технологии WWW отчётов.
Инструменты управления: SQL Server включает средства управления для развитого управления и настройки баз данных, также как и тесную интеграцию с такими инструментами, как Microsoft Operations Manager (MOM) и Microsoft Systems Management Server (SMS). Стандартные протоколы доступа к данным существенно уменьшают время, необходимое для интеграции данных SQL Server с существующими системами. В дополнение, поддержка Web служб встроена для обеспечения взаимодействия с другими приложениями и платформами.
Инструменты разработки: SQL Server предлагает интегрированные инструменты разработки для ядра базы данных, извлечения, трансформации и загрузки данных, извлечения информации, OLAP и отчётности, которые тесно интегрированы с Microsoft Visual Studio® для предоставления сквозных возможностей разработки приложений. Каждая главная подсистема SQL Server поставляется со своей собственной объектной моделью и набором API для расширения системы данных в любом направлении, которое уникально для вашего бизнеса.
Особенностью данной СУБД являются следующие средства:
SQL Server Management Studio. SQL Server упрощает управление путём предоставления единой интегрированной консоли управления для мониторинга и управления реляционной базой данных SQL Server, Integration Services, Analysis Services, Reporting Services, Notification Services и SQL Mobile на большом числе распределённых серверов и баз данных. Администраторы баз данных могут выполнять несколько задач одновременно, включая следующие: создание и выполнение запроса, просмотр серверных объектов, управление объектом, отслеживание активности системы и просмотр оперативной справки. SQL Server Management Studio содержит среду разработки для создания, редактирования и управления сценариев и хранимых процедур, используя Transact-SQL, многомерные выражения (MDX), XMLA и SQL Server Mobile Edition. Management Studio легко интегрируется с системой контроля версий. Management Studio также содержит инструменты для планирования задач Агента SQL Server и управления Планами Технического Обслуживания для автоматизации ежедневных задач обслуживания. Объединение задач управления и создания в одном инструменте в соединении со способностью управлять всеми типами серверов обеспечивает улучшенную производительность для администраторов баз данных.
Упреждающий мониторинг и настройка производительности SQL Server предоставляет более 70 новых мер внутренней производительности базы данных и использования ресурсов от памяти, блокировок и планирования до транзакций и операций сетевого и дискового ввода-вывода. Эти Динамические Представления Управления (Dynamic Management Views - DMV) обеспечивают большую прозрачность и видимость состояния базы данных и мощную инфраструктуру для упреждающего мониторинга жизнеспособности и производительности базы данных.
Объекты Управления SQL (SQL Management Objects) Объекты Управления SQL (SMO) являются новым набором объектов для программирования, которые предоставляет полную функциональность для управления базой данных SQL Server. Фактически, Management Studio построена на Объектах Управления SQL. SMO реализована в виде сборки Microsoft .NET Framework. SMO можно использовать для автоматизации распространённых задач администрирования SQL Server, таких как программное получение конфигурационных настроек, создание баз данных, выполнение сценариев Transact-SQL, создание заданий Агента SQL Server и планирование резервного копирования. Объектная модель SMO является более безопасной, надёжной и масштабируемой заменой Распределённым Объектам Управления (DMO), которые входят в состав предыдущих версий SQL Server.
Выделенное административное соединение SQL Server привносит выделенное административное соединение для доступа к серверу даже если он не отвечает или недоступен по иной причине. Это позволяет вам выполнять диагностические функции или операторы Transact-SQL для разрешения проблем на сервере. Административное соединение активируется членами фиксированной серверной роли sysadmin и доступно только через утилиту командной строки SQLCMD либо локально, либо с удалённой машины.
Поддержка Web служб В SQL Server можно разрабатывать Web службы XML в уровне базы данных, используя SQL Server в качестве слушателя HTTP. Это даёт новый способ доступа к данным приложениям, которые сосредоточены вокруг Web служб. В SQL Server 2005 можно использовать HTTP для прямого доступа к SQL Server, без применения слушателя промежуточного уровня, такого как Microsoft Internet Information Services (IIS). SQL Server предоставляет интерфейс Web службы для выполнения SQL выражений и вызова функций и процедур. Результаты запросов возвращаются в XML формате и здесь можно воспользоваться преимуществами инфраструктуры Web служб Visual Studio.
Важно отметить, что MS SQL Server рассчитана на работу именно на платформе Windows. Это ограничивает ее использование в различных сферах деятельности. Кроме того, компания Microsoft ориентируется на снижение стоимости СУБД, что приводит к уменьшению эффективности средств обеспечения надежности и безопасности. Это является важным фактором при выборе СУБД для организации.
СУБД Oracle
Другой распространенной СУБД является система от компании Oracle. Данная СУБД также является клиент-серверной, следовательно она предназначена для компаний, имеющих информационную сеть с мощным сервером. Эта СУБД использует тоже реляционную модель данных, но содержит элементы объектно-ориентированной модели данных. На 2009 год самой новой является версия Oracle 11g Release 2. Рассмотрим особенности этой программы.
Масштабируемость приложений. Модуль Oracle Real Application Clusters, следующее поколение продукта Oracle Parallel Server, обеспечивает прозрачную масштабируемость приложений за счет быстрого и эффективного совместного использования кластерного кэша для согласованного доступа к данным. Oracle Real Application Clusters предоставляет следующие возможности:
Коробочные приложения, которые можно масштабировать практически линейно и совершенно прозрачно
Совместимость со всеми приложениями без необходимости их перестройки
Быстрое увеличение кластеров, возможность быстрого добавления узлов и дисков
Аварийное восстановление Oracle Data Guard обеспечивает клиентов системой быстрого восстановления из аварийных ситуаций. Операции восстановления в Data Guard предусматривают возможные случаи, просты в использовании и полностью автоматизированы.
Физическая резервная база данных Физическое резервирование базы данных осуществляется путем передачи журналов операций с основного сервера на резервный. Операции из этих журналов затем физически выполняются средствами восстановления (этот процесс называется «довыполнением»), чтобы согласовать содержимое резервного и основного серверов. Резервная база данных идентична основной по физической структуре и даже может быть использована при операциях чтения.
Логическая резервная база данных В Oracle Data Guard появился новый механизм резервирования базы данных – логическая резервная база данных (Logical Standby Database), отличающаяся от физической способом реализации. Материалом для обеих резервных баз данных служат журналы операций, но вместо прямого их применения логическая база данных экстраполирует из них операторы SQL и выполняет их на резервном сервере, как обычные SQL-команды. В итоге резервная база данных доступна для нормальных операций чтения и записи.
Передача журналов без потери данных Oracle Data Guard обладает способностью синхронно или асинхронно переписывать обновления журналов операций напрямую из основной базы данных в резервную. Это позволяет предложить всеобъемлющее решение аварийного восстановления без опоры на сторонние продукты для хранения оперативных копий журналов восстановления. Таким образом, в любой ситуации клиенты могут быть уверены, что их резервная база данных сохранит все операции, сделанные вплоть до момента сбоя.
Data Guard Broker Модуль Oracle выполняет функции контроля, управления и автоматизации, необходимые для поддержки логической и физической резервных баз данных. Например, он может восстановить основную базу данных в любую из резервных за одну операцию.
Восстановление после системных сбоев
Система Cache Fusion, обеспечивает быстрое восстановление после сбоя, что приводит к непрерывной доступности данных и приложений.
Real Application Clusters Кластерная архитектура обеспечивает более высокий уровень доступности, чем одноузловая конфигурация, поскольку устраняется единый источник сбоев – сервер. В кластерной конфигурации с двумя узлами при аварии системы на одном узле приложение продолжит работу на оставшемся.
Oracle Fail Safe – четырехузловая отказоустойчивая конфигурация для Windows Oracle Fail Safe обеспечивает необходимую для электронного бизнеса непрерывную доступность и защиту от системных сбоев в кластерной архитектуре на базе Windows NT и 2000. Oracle Fail Safe выполняет аварийное восстановление для базы данных и серверов приложений как в двухузловых, так и в четырехузловых кластерах Windows NT и 2000.
Быстрое восстановление через заданный интервал времени В Oracle применяется технология быстрого восстановления Fast-Start Time-Based Recovery, позволяющая администраторам баз данных задавать требуемый верхний предел для времени восстановления (в секундах). При перезагрузке после сбоя или аварии системы пользователи будут вновь подключены к их приложению не позднее этого времени.
Снимок состояния системы и возобновление работы Часто у администраторов баз данных возникает проблема выбора: разобраться в причине сбоя или быстрее восстановить работу системы. С помощью Flash Freeze администратор может сделать «снимок» состояния системы в момент сбоя, быстро перезапустить базу данных, а затем в автономном режиме проанализировать полученные данные.
Восстановление после ошибок пользователей. В Oracle облегчены операции восстановления после ошибок, совершенных пользователями, в том числе последствия неправильных или введенных не в той последовательности команд.
Oracle Flashback Query Oracle Flashback Query позволяет пользователям и приложениям обращаться к состоянию данных на некоторый момент времени в прошлом. С помощью этого параметра "обратного хода" можно задать дату и время, а затем формировать обычные запросы к данным, которые будут выглядеть так, как они выглядели в указанное время. После обнаружения ошибок можно произвести относительно простые отменяющие действия, которые могут быть выполнены без вмешательства администратора базы данных. Еще более важно, что восстановление не вызывает задержки в работе приложения.
Подробный анализ журналов операций Установить причину ошибок можно, также проанализировав журналы операций базы данных. Реляционная утилита Oracle LogMiner позволяет читать, анализировать и интерпретировать с помощью стандартного интерфейса SQL как действующие, так и архивные журналы. С помощью Oracle LogMiner администраторы баз данных теперь смогут анализировать все изменения в базах данных, включая операции с данными, определения и команды администрирования.
Возобновляемые операции Для выполнения некоторых длительных операций, таких, как загрузка данных или сложные изменения, может не хватить ресурсов (например, дискового пространства). Неудачное завершение длительных операций может потребовать много времени для их возобновления. Oracle решает эту проблему, позволяя администраторам баз данных откладывать операции, которые не могут завершиться в данный момент. Отложив операцию, администратор может устранить проблему с нехваткой ресурсов и затем возобновить выполнение отложенной операции с момента, где она была остановлена.
Уменьшение запланированных задержек. Oracle позволяет все плановые операции по обслуживанию системы выполнять, не приостанавливая ее обычную работу.
Изменение схемы без закрытия доступа
В Oracle можно переопределять структуры таблиц, даже если они открыты для доступа пользователями и приложениями.
Реорганизация таблиц и индексов без закрытия доступа
Также Oracle обладает простым механизмом для реорганизации и переопределения самих таблиц, не прерывая доступа к ним. Это снижает запланированные задержки, увеличивает доступность приложений, уменьшает фрагментацию дисков и улучшает производительность.
Выполнение всех операций с индексом без закрытия доступа
В Oracle, все индексы таблиц можно создавать и перестраивать оперативно, не прерывая доступа к ним. Без этого пользователи не могут выполнять свои приложения во время таких операций.
Динамические параметры базы данных Параметры базы данных в Oracle, задающие объем используемой сервером базы данных памяти, можно менять оперативно, не прерывая доступ. Раньше для изменения таких параметров приходилось переводить базу данных в автономный режим и перезапускать ее, чтобы изменения вступили в силу
Снижение затрат на управление. Oracle упрощает управление обработкой данных с помощью следующих средств:
Автоматизированная конфигурация позволяет сохранять параметры после выключения системы. Новые функции автоматического архивирования и восстановления значительно снижают время, затрачиваемое администратором на повседневное обслуживание.
Система управления базами данных (СУБД) - это общий набор различных программных компонентов баз данных и собственно баз данных, содержащий следующие составляющие:
прикладные программы баз данных;
клиентские компоненты;
серверы баз данных;
собственно базы данных.
Прикладная программа баз данных представляет собой программное обеспечение специального назначения, разработанное и реализованное пользователями или сторонними компаниями-разработчиками ПО. В противоположность, клиентские компоненты - это программное обеспечение баз данных общего назначения, разработанное и реализованное компанией-разработчиком базы данных. С помощью клиентских компонентов пользователи могут получить доступ к данным, хранящимся на локальном или удаленном компьютере.
Сервер баз данных выполняет задачу управления данными, хранящимися в базе данных. Клиенты взаимодействуют с сервером баз данных, отправляя ему запросы. Сервер обрабатывает каждый полученный запрос и отправляет результаты соответствующему клиенту.
Возможности СУБД
В общих чертах, базу данных можно рассматривать с двух точек зрения - пользователя и системы базы данных. Пользователи видят базу данных как набор логически связанных данных, а для системы баз данных это просто последовательность байтов, которые обычно хранятся на диске. Хотя это два полностью разных взгляда, между ними есть что-то общее: система баз данных должна предоставлять не только интерфейс, позволяющий пользователям создавать базы данных и извлекать или модифицировать данные, но также системные компоненты для управления хранимыми данными. Поэтому система баз данных должна предоставлять следующие возможности:
разнообразные пользовательские интерфейсы;
физическую независимость данных;
логическую независимость данных;
оптимизацию запросов;
целостность данных;
управление параллелизмом;
резервное копирование и восстановление;
безопасность баз данных.
Все эти возможности вкратце описываются в следующих далее разделах.
Разнообразные пользовательские интерфейсы
Большинство баз данных проектируются и реализовываются для работы с ними разных типов пользователей, имеющих разные уровни знаний. По этой причине система баз данных должна предоставлять несколько отдельных пользовательских интерфейсов. Пользовательский интерфейс может быть графическим или текстовым.
В графических интерфейсах ввод осуществляется посредством клавиатуры или мыши, а вывод реализуется в графическом виде на монитор. Разновидностью текстового интерфейса, часто используемого в системах баз данных, является интерфейс командной строки, с помощью которого пользователь осуществляет ввод посредством набора команд на клавиатуре, а система отображает вывод в текстовом формате на мониторе.
Физическая независимость данных
Физическая независимость данных означает, что прикладные программы базы данных не зависят от физической структуры данных, хранимых в базе данных. Эта важная особенность позволяет изменять хранимые данные без необходимости вносить какие-либо изменения в прикладные программы баз данных.
Например, если данные были сначала упорядочены по одному критерию, а потом этот порядок был изменен по другому критерию, изменение физических данных не должно влиять на существующие приложения баз данных или ее схему (описание базы данных, созданное языком определения данных системы базы данных).
Логическая независимость данных
При обработке файлов, используя традиционные языки программирования, файлы объявляются прикладными программами, поэтому любые изменения в структуре файла обычно требуют внесения соответствующих изменений во все использующие его программы.
Системы баз данных предоставляют логическую независимость файлов, т.е., иными словами, логическую структуру базы данных можно изменять без необходимости внесения каких-либо изменений в прикладные программы базы данных. Например, добавление атрибута к уже существующей в системе баз данных структуре объекта с именем Person (например, адрес) вызывает необходимость модифицировать только логическую структуру базы данных, а не существующие прикладные программы. (Однако приложения потребуют модифицирования для использования нового столбца.)
Оптимизация запросов
Большинство систем баз данных содержат подкомпонент, называющийся оптимизатором , который рассматривает несколько возможных стратегий исполнения запроса данных и выбирает из них наиболее эффективную. Выбранная стратегия называется планом исполнения запроса . Оптимизатор принимает решение, принимая во внимание такие факторы, как размер таблиц, к которым направлен запрос, существующие индексы и логические операторы (AND, OR или NOT), используемые в предложении WHERE.
Целостность данных
Одной из стоящих перед системой баз данных задач является идентифицировать логически противоречивые данные и не допустить их помещения в базу данных. (Примером таких данных будет дата "30 февраля" или время "5:77:00".) Кроме этого, для большинства реальных задач, которые реализовываются с помощью систем баз данных, существуют ограничения для обеспечения целостности (integrity constraints) , которые должны выполняться для данных. (В качестве примера ограничения для обеспечения целостности можно назвать требование, чтобы табельный номер сотрудника был пятизначным целым числом.)
Обеспечение целостности данных может осуществляться пользователем в прикладной программе или же системой управления базами данных. До максимально возможной степени эта задача должна осуществляться посредством СУБД.
Управление параллелизмом
Система баз данных представляет собой многопользовательскую систему программного обеспечения, что означает одновременное обращение к базе данных множественных пользовательских приложений. Поэтому каждая система баз данных должна обладать каким-либо типом механизма, обеспечивающим управление попытками модифицировать данные несколькими приложениями одновременно. Далее приводится пример проблемы, которая может возникнуть, если система баз данных не оснащена таким механизмом управления:
На общем банковском счете № 3811 в банке X имеется $1500.
Владельцы этого счета, госпожа А и господин Б, идут в разные отделения банка и одновременно снимают со счета по $750 каждый.
Сумма, оставшаяся на счету № 3811 после этих транзакций, должна быть $0, и ни в коем случае не $750.
Все системы баз данных должны иметь необходимые механизмы для обработки подобных ситуаций, обеспечивая управление параллелизмом.
Резервное копирование и восстановление
Система баз данных должна быть оснащена подсистемой для восстановления после ошибок в программном и аппаратном обеспечении. Например, если в процессе обновления 100 строк таблицы базы данных происходит сбой, то подсистема восстановления должна выполнить откат всех выполненных обновлений, чтобы обеспечить непротиворечивость данных.
Безопасность баз данных
Наиболее важными понятиями безопасности баз данных являются аутентификация и авторизация. Аутентификация - это процесс проверки подлинности учетных данных пользователя, чтобы не допустить использования системы несанкционированными пользователями. Аутентификация наиболее часто реализуется, требуя, чтобы пользователь вводил свое имя пользователя и пароль. Система проверяет достоверность этой информации, чтобы решить, имеет ли данный пользователь право входа в систему или нет. Этот процесс можно усилить применением шифрования.
Авторизация - это процесс, применяемый к пользователям, уже получившим доступ к системе, чтобы определить их права на использование определенных ресурсов. Например, доступ к информации о структуре базы данных и системному каталогу определенной сущности могут получить только администраторы.
Системы реляционных баз данных
Компонент Database Engine сервера Microsoft SQL Server является системой реляционных баз данных. Понятие систем реляционных баз данных было впервые введено в 1970 г. Эдгаром Ф. Коддом в статье "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks". В отличие от предшествующих систем баз данных (сетевых и иерархических), реляционные системы баз данных основаны на реляционной модели данных, обладающей мощной математической теорией.
Модель данных - это набор концепций, взаимосвязей между ними и их ограничений, которые используются для представления данных в реальной задаче. Центральным понятием реляционной модели данных является таблица. Поэтому, с точки зрения пользователя, реляционная база данных содержит только таблицы и ничего больше. Таблицы состоят из столбцов (одного или нескольких) и строк (ни одной или нескольких). Каждое пресечение строки и столбца таблицы всегда содержит ровно одно значение данных.
Работа с демонстрационной базой данных в последующих статьях
Используемая в наших статьях база данных SampleDb представляет некую компанию, состоящую из отделов (department) и сотрудников (employee). Каждый сотрудник принадлежит только одному отделу, а отдел может содержать одного или нескольких сотрудников. Сотрудники работают над проектами (project): в любое время каждый сотрудник занят одновременно в одном или нескольких проектах, а над каждым проектом может работать один или несколько сотрудников.
Эта информация представлена в базе данных SampleDb (находится в исходниках) посредством четырех таблиц:
Department Employee Project Works_on
Организация этих таблиц показана на рисунках ниже. Таблица Department представляет все отделы компании. Каждый отдел обладает следующими атрибутами (столбцами):
Department (Number, DepartmentName, Location)
Атрибут Number представляет однозначный номер каждого отдела, атрибут DepartmentName - его название, а атрибут Location - расположение. Таблица Employee представляет всех работающих в компании сотрудников. Каждый сотрудник обладает следующими атрибутами (столбцами):
Employee (Id, FirstName, LastName, DepartmentNumber)
Атрибут Id представляет однозначный табельный номер каждого сотрудника, атрибуты FirstName и LastName - имя и фамилию сотрудника соответственно, а атрибут DepartmentNumber - номер отдела, в котором работает сотрудник.
Все проекты компании представлены в таблице проектов Project, состоящей из следующих столбцов (атрибутов):
Project (ProjectNumber, ProjectName, Budget)
В столбце ProjectNumber указывается однозначный номер проекта, а в столбцах ProjectName и Budget - название и бюджет проекта соответственно.
В таблице Works_on указывается связь между сотрудниками и проектами:
Works_on (EmpId, ProjectNumber, Job, EnterDate)
В столбце EmpId указывается табельный номер сотрудника, а в столбце ProjectNumber - номер проекта, в котором он принимает участие. Комбинация значений этих двух столбцов всегда однозначна. В столбцах Job и EnterDate указывается должность и начало работы сотрудника в данном проекте соответственно.
На примере базы данных SampleDb можно описать некоторые основные свойства реляционных систем баз данных:
Строки таблицы не организованы в каком-либо определенном порядке.
Также не организованы в каком-либо определенном порядке столбцы таблицы.
Каждый столбец таблицы должен иметь однозначное имя в любой данной таблице. Но разные таблицы могут содержать столбцы с одним и тем же именем. Например, таблица Department содержит столбец Number и столбец с таким же именем имеется в таблице Project.
Каждый элемент данных таблицы должен содержать одно значение. Это означает, что любая ячейка на пересечении строк и столбцов таблицы никогда не содержит какого-либо набора значений.
Каждая таблица содержит, по крайней мере, один столбец, значения которого определяют такое свойство, что никакие две строки не содержат одинаковой комбинации значений для всех столбцов таблицы. В реляционной модели данных такой столбец называться потенциальным ключом (candidate key) . Если таблица содержит несколько потенциальных ключей, разработчик указывает один из них, как первичный ключ (primary key) данной таблицы. Например, первичным ключом таблицы Department будет столбец Number, а первичными ключами таблиц Employee будет Id. Наконец, первичным ключом таблицы Works_on будет комбинация столбцов EmpId и ProjectNumber.
Таблица никогда не содержит одинаковых строк. Но это свойство существует только в теории, т.к. компонент Database Engine и все другие реляционные системы баз данных допускают существование в таблице одинаковых строк.
SQL - язык реляционной базы данных
Язык реляционной базы данных в системе SQL Server называется Transact-SQL . Это разновидность самого значимого на сегодняшний день языка базы данных - языка SQL (Structured Query Language - язык структурированных запросов) . Происхождение языка SQL тесно связано с проектом, называемым System R, разработанным и реализованным компанией IBM еще в начале 80-х годов прошлого столетия. Посредством этого проекта было продемонстрировано, что, используя теоретические основы работы Эдгара Ф. Кодда, возможно создание системы реляционных баз данных.
В отличие от традиционных языков программирования, таких как C#, C++ и Java, язык SQL является множество-ориентированным (set-oriented) . Разработчики языка также называют его запись-ориентированным (record-oriented) . Это означает, что в языке SQL можно запрашивать данные из нескольких строк одной или нескольких таблиц, используя всего лишь одну инструкцию. Это одно из наиболее важных преимуществ языка SQL, позволяющее использовать этот язык на логически более высоком уровне, чем традиционные языки программирования.
Другим важным свойством языка SQL является его непроцедурность. Любая программа, написанная на процедурном языке (C#, C++, Java), пошагово описывает, как выполнять определенную задачу. В противоположность этому, язык SQL, как и любой другой непроцедурный язык, описывает, что хочет пользователь. Таким образом, ответственность за нахождение подходящего способа для удовлетворения запроса пользователя лежит на системе.
Язык SQL содержит два подъязыка: язык описания данных DDL (Data Definition Language) и язык обработки данных DML (Data Manipulation Language) . Инструкции языка DDL также применяются для описания схем таблиц баз данных. Язык DDL содержит три общие инструкции SQL: CREATE, ALTER и DROP. Эти инструкции используются для создания, изменения и удаления, соответственно, объектов баз данных, таких как базы данных, таблицы, столбцы и индексы.
В отличие от языка DDL, язык DML охватывает все операции по манипулированию данными. Для манипулирования базами данных всегда применяются четыре общие операции: извлечение, вставка, удаление и модифицирование данных (SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE).
Московский Энергетический Институт, Технический Университет
Обзор современных систем управления базами данных
Студент: Дудкина А.
Группа: А-13-07
Предмет: базы данных и экспертные системы
Преподаватель: Сидорова Н.П.
Microsoft SQL Server
PostgreSQL
Прочие СУБД
Введение.
Обзор основных СУБД:
Заключение: тенденции развития СУБД.
Приложение.
Введение
В настоящее время в мире используется достаточно большое количество универсальных промышленных СУБД. Среди них можно выделить трех несомненных лидеров (как по уровню развития технологий, так и по объему рынка – они вместе занимают более 90% мирового рынка СУБД). Это СУБД первого эшелона – Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL и IBM DB2, в последнее время быстро становится популярна система с открытым кодом PostgreSQL. Список СУБД второго эшелона довольно велик, сюда относят такие СУБД, как Sybase, Informix, Ingress, Adabas, Interbase, Progress, Cache, Linter, Firebird, Teradata и т д
Существуют также небольшие СУБД для нишевых (специализированных) решений и постоянно появляются прототипы новых специализированных СУБД (объектно-ориентированные СУБД, ХML СУБД, СУБД для обработки потоковых данных, СУБД для работы с текстами и т.д.).
Настольные СУБД используются для сравнительно небольших задач (небольшой объем обрабатываемых данных, малое количество пользователей). С учетом этого, указанные СУБД имеют относительно упрощенную архитектуру, в частности, функционируют в режиме файл-сервер, поддерживают не все возможные функции СУБД (например, не ведется журнал транзакций, отсутствуетвозможность автоматического восстановления базы данных после сбоев и т. п.). Тем не менее, такие системы имеют достаточно обширную область применения. Прежде всего, это государственные (муниципальные) учреждения, сфера образования, сфера обслуживания, малый исредний бизнес. Специфика возникающих там задач заключается в том, что объемы данных не являются катастрофически большими, частота обновлений не бывает слишком высокой, организация территориально обычно расположена в одном небольшом здании, количество пользователей колеблется от одного до 10–15 человек. В подобных условиях использованиенастольных СУБД для управления информационными системами является вполне оправданным, и они с успехом применяются.
Одними из первых СУБД были так называемые dBase-совместимые программные системы, разработанные разными фирмами. Первой широко распространенной системой такого рода была система dBase III – PLUS (фирма Achton-Tate). Развитый язык программирования, удобный интерфейс, доступный для массового пользователя, способствовали широкому распространению системы. В то же время работа системы в режиме интерпретации обусловливала низкую производительность на стадии выполнения. Это привело к появлению новых систем-компиляторов, близких к системе dBase III – PLUS: Clipper (фирма Nantucket Inc.), FoxPro (фирма Fox Software), FoxBase+ (фирма Fox Software), Visual FoxPro (фирма Microsoft). Одно время достаточно широко использовалась СУБД PARADOX (фирма Borland International).
В последние годы очень широкое распространение получила система управления базами данных Microsoft Access, которая входит в целый ряд версий пакета Microsoft Office(фирма Microsoft).
Для крупных организаций ситуация принципиально меняется. Там использование файл-серверных технологий является неудовлетворительным по описанным выше причинам. Поэтому на передний край борьбы за автоматизацию выходят так называемые серверные СУБД .
Основными производителями таких систем обработки и хранения данных являются 3 корпорации: Oracle, Microsoft и IBM. Диаграмма соотношения объемов продаж соответствующих систем (источник: IDC Report, Май 2006) приводится нарисунке.
Продажи ПО систем хранения данных в мире
Наиболее распространеннымиклиент-серверными системами здесь соответственно являются системы Oracle (разработчик компания Oracle), MS SQL Server (разработчик компания Microsoft), DB2, Informix Dynamic Server (компания IBM).
Дадим краткую характеристику основным системам.
Oracle
СУБД Oracle – ветеран рынка реляционных СУБД. Разработка этой системы была начата практически в то же время, что и IBM DB2 и по настоящее время эти системы остаются основными конкурентами (что видно из рисунка).
Oracle занимает лидирующие позиции на рынке СУБД и, что особенно важно, лидирует на платформах Unix и Windows. В России также обозначилось лидерство Oracle, особенно в области крупномасштабных информационных систем. Фактически в нашей стране СУБД Oracle стала стандартом государственных информационных систем.
Причина широкой распространенности Oracle заключается прежде всего в высоких эксплуатационных характеристиках СУБД, большом количестве подготовленных отечественных специалистов по Oracle, наличию поддерживающей инфраструктуры – учебных центров, широкой сети партнеров Oracle, большому числу технических курсов по Oracle в высших учебных заведениях и т.д. Так, только в Москве имеется более десятка учебных центров, предоставляющих широкий спектр технических курсов практически по всем линиям программных продуктов Oracle. Партнерская сеть по всей стране насчитывает более 160 организаций, что гарантирует поддержку ПО Oracle практически в любой точке страны. На русском языке уже издано достаточно много качественных книг по СУБД Oracle.
Служба технической поддержки Oracle построена на профессиональной основе. Служба технической поддержки в России сертифицирована по стандарту ISO 9000.
Кроме того, ведущие компании – партнеры Oracle, такие как FORS, RDTex имеют собственные центры технической поддержки.
Важным является и то, что наряду с СУБД, компания Oracle поставляет центральный инфраструктурный продукт – Internet Application Server, сервер приложений, функционирующих в среде Internet/Intranet, а также CASE-средства, средства быстрой разработки приложений, средства построения хранилищ данных, оперативного анализа данных, выявления сложных зависимостей в данных (Data Mining), что позволяет поставлять не отдельные продукты, но комплексные технологические решения для заказчиков.
С технической точки зрения важно то, что Oracle функционирует практически на всех существующих компьютерных платформах, в том числе и на больших ЭВМ (OS/390) и на еще сохраняющих популярность системах Vax VMS, не говоря уже о Windows NT и различных разновидностях Unix, в том числе Solaris, HP-UX, AIX, Linux, SCO Unix и т.д.
Другой важной характеристикой является поддержка Oracle всех возможных вариантов архитектур, в том числе симметричных многопроцессорных систем, кластеров, систем с массовым параллелизмом и т.д. Очевидна значимость этих характеристик для современных масштабных организаций, где эксплуатируется множество компьютеров различных моделей и производителей. В таких условиях фактором успеха является максимально возможная типизация предлагаемых решений, ставящая своей целью существенное снижение стоимости владения программным обеспечением. Унификация систем управления базами данных – один из наиболее значимых шагов на пути достижения этой цели.
Ядром СУБД Oracle является сервер базы данных, который поставляется в одном из четырех вариантов в зависимости от масштаба информационной системы, в рамках которой предполагается его применение. Для систем масштаба крупной организации предлагается продукт OracleDatabase Enterprise Edition (корпоративная редакция) , для которого имеется целый набор опций, архитектурно и функционально расширяющих возможности сервера. Именно Oracle Database Enterprise Edition устанавливается на кластерах (с опцией Parallel Server, по версию 8i включительно или RAC– Real Application Cluster, начиная с версии 9i и старше), позволяя создавать системы высокой готовности. Продукт Oracle Database Standard Edition(стандартная редакция) ориентирован на организации среднего масштаба или подразделения в составе крупной организации. Для персонального использования предназначен продукт Oracle Database Personal Edition (персональная редакция) .
Важнейшим преимуществом Oracle перед конкурентами (и, прежде всего, перед DB2) является идентичность кода различных версий сервера баз данных Oracle для всех платформ, гарантирующая идентичность и предсказуемость работы Oracle на всех типах компьютеров, какие бы не входили в ее состав. Все варианты сервера Oracle имеют в своей основе один и тот же исходный программный код и функционально идентичны, за исключением некоторых опций, которые, например, могут быть добавлены к Oracle Database Enterprise Edition и не могут - к Oracle Database Standard Edition.
Таким образом, для всех платформ существует единая СУБД в различных версиях, которая ведет себя одинаково и предоставляет одинаковую функциональность вне зависимости от платформы, на которой она установлена. Разработку серверных продуктов в составе СУБД выполняет единое подразделение корпорации Oracle, изменения вносятся централизовано, после этого подвергаются тщательному тестированию в базовом варианте, а затем переносятся на все платформы, где также детально проверяются. Возможность переноса Oracle обеспечивается специфической структурой исходного программного кода сервера. Приблизительно 80% программного кода Oracle – это программы на языке программирования C, который (с известными ограничениями) является платформо - независимым. Примерно 20% кода, представляющее собой ядро сервера, реализовано на машинно-зависимых языках и эта часть кода, разумеется, переписывается для различных платформ.
Жесткая технологическая схема разработки Oracle, опирающаяся на принципы идентичности исходного программного кода для различных версий и платформ, контрастирует со схемами других компаний. Так, СУБД DB/2 представляет собой семейство продуктов, но не единый продукт. Функционально версия DB2 для IBM S/390 столь существенно отличается от DB2 для платформ UNIX и NT, что позволяет говорить вообще о разных продуктах.
Итак, СУБД Oracle скрывает детали реализации механизмов управления данным на каждой из платформ, что дает основание говорить о практически полной унификации базового программного обеспечения. Дополнительно к этому, архитектура Oracle позволяет переносить прикладные системы, реализованные на одной платформе, на другие платформы без изменений как в структурах баз данных, так и кодов приложений. При этом основным критерием, определяющим возможность переноса тех или иных программных компонентов между платформами является полное исключение их них машинно-зависимого кода.
Microsoft SQL Server
Началом истории Microsoft SQL Server по праву можно считать 1986 год, когда Microsoft и Sybase выпустили совместную версию продукта - SQL Server 1.0 и адаптировали ее для операционной системы OS/2 при поддержке компании Ashton Tate, которая в то время была лидером на рынке СУБД для персональных компьютеров. Выпущенный в 1989 году продукт не получил должного признания из за проблем, связанных с продвижением OS/2. В 1990 году Sybase и Microsoft прервали соглашение с Ashton Tate и выпустили версию SQL Server 1.1 для новой операционной системы Windows 3.0. Microsoft отвечала за клиентские утилиты, программные интерфейсы и средства управления, а Sybase - за разработку ядра базы данных.
В 1992 году началась разработка новой версии продукта - SQL Server on Windows NT, который был выпущен в 1993 году одновременно с серверной операционной системой - Microsoft Windows NT. Тесная интеграция с Windows NT обеспечила продукту высокую производительность, управляемость и впервые у Microsoft появилась система управления базами данных, которая могла конкурировать с аналогичными продуктами на платформе UNIX. В 1994 году Microsoft и Sybase прервали совместное пятилетнее соглашение и бывшие партнеры занялись самостоятельным развитием своих, теперь уже конкурирующих продуктов.
В 1995 и 1996 годах увидели свет версии SQL Server 6.0 и 6.5, но некоторые проблемы с производительностью и управляемостью не позволили этим продуктам завоевать существенную долю рынка корпоративных СУБД. Было принято решение приостановить развитие текущей версии платформы и начать создание продукта «с нуля». Примерно в то же время компания DEC
продала свою систему управления базами данных компании Oracle и Microsoft удалось заполучить ведущих специалистов компании DEC - Джима Грея (Jim Gray), Дэйва Ломета (Dave Lomet) и Фила Бернштейна (Phil Bernstein). Команде разработчиков была поставлена задача - создать новое ядро базы данных с поддержкой масштабируемости, новый процессор обработки запросов, систему самонастройки, самоуправления, а также реализовать поддержку OLAP и ETL с привлечением специалистов из компании Panorama. Разработка новой СУБД заняла около трех лет и в 1998 году был выпущен продукт под названием SQL Server 7.0 - Microsoft начала завоевывать не только рынок реляционных СУБД, но и такие новые рынки, как business intelligence и data warehousing. Параллельно велась работа над SQL Server 2000, который включал в себя поддержку XML, индексированные представления, распределенные разделы на основе представлений, а также более чем 20% ное увеличение производительности для практически всех ключевых компонентов продукта. В 2000 году Microsoft стала полноправным лидером на рынке СУБД для платформы Windows.
Дальнейшее развитие продукта - в версиях SQL Server 2005 и SQL Server 2008 - добавило увеличение производительности, управляемости, расширенную поддержку различных типов данных, интегрированные системы создания отчетов, трансформации данных, расширенные функции анализа и т. п.
Microsoft SQL Server 2008 - это законченное предложение в области баз данных и анализа данных для быстрого создания масштабируемых решений электронной коммерции, бизнес-приложений и хранилищ данных. Оно позволяет значительно сократить время выхода этих решений на рынок, одновременно обеспечивая масштабируемость, отвечающую самым высоким требованиям. В SQL Server включена поддержка языка XML и протокола HTTP,средства повышения быстродействия и доступности, позволяющие распределить нагрузку и обеспечить бесперебойную работу, функции для улучшения управления и настройки, снижающие совокупнуюстоимость владения.
Платформа бизнес-анализа SQL Server 2008, тесно интегрированная с Microsoft Office, предоставляет развитую маштабируемую инфраструктуру для внедрения мощных возможностей бизнес-анализа в рабочий процесс всех бизнес-подразделений вашей компании, открывая доступ к нужной бизнес-информации через знакомый интерфейс MS Excel и MS Word.
MS SQL Server 2008 поддерживает создание и работу с корпоративным хранилищем данных, объединяющим информацию со всех систем и приложений, позволяющим получить единую комплексную картину бизнеса вашей компании.
MS SQL Server 2008 предоставляет масштабируемый ивысокопроизводительный"процессор данных" - для самых ответственных и требовательных бизнес-приложений, тем, кому необходим высочайший уровень надежности и защиты, позволяя при этом снизить совокупную стоимость владения за счет расширенных возможностей по управлению серверной инфраструктурой.
MS SQL Server 2008 предлагает разработчикам развитую, удобную и функциональную среду программирования, включая средства работы с веб службами, инновационные технологии доступа к данным – все, что необходимо для эффективной работы с данными любых типов и форматов
DB 2 Universal Database
Сначала немного информации с сервера (http :// www -01. ibm . com / software / ru / data /? pgel = ibmhzn ):
Универсальный сервер баз данных DB 2 Universal Database - это масштабируемая, обьектно-реляционная система управления базами данных с интегрированной поддержкой мультимедиа и Web , работающая на системах от персональных компьютеров и серверов на процессорах Intel до Unix , от однопроцессорных систем до симметричных многопроцессорных систем (SMP ) и систем с массовым параллелизмом (MPP ), на хостах AS /400 и мейнфреймах. DB 2 Universal Database объединяет в себе высокую производительность систем обработки транзакций в режиме on - line , объектно-реляционные расширения, усовершенствованные средства оптимизации с возможностями параллельной обработки и поддержкой очень больших баз данных. DB 2 Universal Database также имеет новые встроенные средства для облегчения переноса на свою базу приложений, разработанных на других системах управления базами данных, таких как Oracle , Microsoft , Sybase и Informix . Помимо этого, DB 2 Universal Database включает в себя дополнительные средства поддержки систем аналитической обработки в реальном времени (OLAP ) и систем поддержки принятия решений, множество простых в использовании расширений (DB 2 extenders ). DB 2 Universal Database доступна на абсолютном большинстве ключевых платформ, что дает заказчикам ту гибкость, которая им необходима.
Система СУБД DB2 – один из “долгожителей” в мире систем управления базами данных. Имея в своей основе классическую реляционную модель данных, система первоначально разрабатывалась для больших ЭВМ. Только впоследствии компания IBM реализовала DB2 для платформы AS/400 (СУБД получила название DB2/400), а несколько позже приступила к выпуску практически нового продукта под названием Universal Data Base (UDB), который, как предполагалось, будет соответствовать стандартам открытых систем и функционировать на широком спектре платформ, включая Unix и Windows.
В настоящий момент позиции СУБД DB2 исключительно сильны в первую очередь на больших ЭВМ. Если сравнить экспертные оценки по эксплуатационным характеристикам, приведенные в таблице 1, то видно, что СУБД DB2 обладает практически наивысшими оценками именно на платформе больших ЭВМ. Показательно и то, что СУБД UDB рассматривается в таблице отдельно. Это как раз показатель того, что под общим брэндомDB2 скрывается три практически различных продукта – DB2 для больших ЭВМ, DB2/400 и универсальная DB2 для других платформ. В контексте современной технической политики, которая требует безусловной и максимально возможной унификации базового программного обеспечения, наличие трех различных программных продуктов является негативным фактором.
Являясь главным конкурентом СУБД Oracle в Северной Америке, на российском рынке СУБД DB2, несмотря на высокое техническое качество продукта, представлена очень слабо. Возможно, это связано с общей стратегией компании IBM на российском рынке, когда основной акцент сделан на поставках компьютерных платформ. Фактом является то, что в России с DB2 работают лишь группы энтузиастов. Практически нет инфраструктуры, необходимой для широкого распространения продукта, нет достаточного числа обученных специалистов, нет широкой сети учебных центров, отсутствует литература на русском языке. Представительство IBM в России практически не имеет отделения по технической поддержке DB2, что существенно осложняет эксплуатацию СУБД. Инсталляционная база DB2 в России очень ограничена и затрагивает по большей части большие ЭВМ и AS/400. Партнерская сеть IBM по DB2 невелика по сравнению, скажем, с Microsoft или Oracle. DB2 пока не удалось стать стандартом баз данных для платформ UNIX (здесь эта ниша занята Oracle) и Windows NT (ниша занята Microsoft SQL Server и Oracle).
PostgreSQL
PostgreSQL - объектно-реляционная система управления базами данных (ОРСУБД), разработка которой в различных формах ведется с 1977 года. Работа началась с проекта Ingres в Калифорнийском университете (Беркли). Затем проект Ingres был переведен на коммерческую разработку в корпорации Relational Technologies/Ingres.
В 1986 году другая группа, которую возглавлял Майкл-Стоунбрейкер (Michael Stonebraker) из Беркли, продолжила работу над Ingres и создала объектно-реляционную СУБД Postgres. В 1996 году из-за усовершенствования пакета и перехода на распространение с открытыми исходными текстами было принято новое название - PostgreSQL (в течение непродолжительного времени использовалось название Postgres95). В настоящее время над проектом PostgreSQL активно работает группа разработчиков со всего мира.
PostgreSQL считается самой совершенной СУБД, распространяемой на условиях открытых исходных текстов. В PostgreSQL реализованы многие возможности, традиционно встречавшиеся только в масштабных коммерческих продуктах (за дополнительной информацией обращайтесь к разделу «Возможности PostgreSQL»).
В PostgreSQL реализованы многие возможности, обычно присутствующие только в коммерческих СУБД, таких как DB 2 и Oracle . Ниже перечислены основные возможности PostgreSQL версии 7.1.x.
Объектно-реляционная модель. Работа с данными в PostgreSQL основана на объектно-реляционной модели, что позволяет задействовать сложные процедуры и системы правил. Примерами нетривиальных возможностей этой категории являются декларативные запросы SQL, контроль параллельного доступа, поддержка многопользовательского доступа, транзакции, оптимизация запросов, поддержка наследования и массивов.
Простота расширения. В PostgreSQL поддерживаются пользовательские операторы, функции, методы доступа и типы данных.
Полноценная поддержка SQL . PostgreSQL соответствует базовой спецификации SQL99 и поддерживает такие нетривиальные средства, как объединения стандарта SQL92.
Проверка целостности ссылок. PostgreSQL поддерживает проверку целостности ссылок, обеспечивающую правильность данных в базе.
Гибкость API . Гибкость API PostgreSQL позволяет легко создавать интерфейсы к РСУБД PostgreSQL. В настоящее время существуют программные интерфейсы для Object Pascal, Python, Perl, PHP, ODBC, Java/JDBC, Ruby, TCL, C/ C+ и Pike.
Процедурные языки. В PostgreSQL предусмотрена поддержка внутренних процедурных языков, в том числе специализированного языка PL/pgSQL, являющегося аналогом PL/SQL, процедурного языка Oracle. Одним из преимуществ PostgreSQL является возможность использования Perl, Python и TCL в качестве внутренних процедурных языков.
МУСС. Технология MVCC (Multi-Version Concurrency Control) используется в PostgreSQL для предотвращения лишних блокировок (locking). Каждый, кто хоть раз работал с другими СУБД на базе SQL (например, MySQL или Access), наверняка замечал, что обращение к базе данных для чтения иногда сопровождается задержками, связанными с попытками записи в базу данных. Проще говоря, операции чтения блокируются операциями, производящими обновление записей. Применение технологии MVCC в PostgreSQL полностью решает эту проблему. MVCC лучше низкоуровневой блокировки, поскольку операции чтения никогда не блокируются операциями записи. Вместо этого PostgreSQL отслеживает все транзакции, выполняемые пользователями базы данных, что позволяет работать с записями без ожидания их освобождения.
Клиент-сервер. В PostgreSQL используется архитектура «клиент-сервер» с распределением процессов между пользователями. В целом она напоминает методику работы с процессами в Apache 1.3.x. Главный (master) процесс создает дополнительные подключения для каждого клиента, пытающегося установить соединение с PostgreSQL.
Опережающая регистрация изменений. Опережающая регистрация изменений (Write Ahead Logging, WAL) повышает надежность данных. Все изменения данных протоколируются до их непосредственной актуализации в базе. Наличие протокола изменений гарантирует, что в случае сбоя базы данных (что весьма маловероятно) данные можно будет восстановить по запротоколированным транзакциям. После восстановления системы пользователь продолжает работу с состояния, непосредственно предшествовавшего сбою.
Прочие СУБД
MySQL -одна из наиболее известных свободных СУБД. MySQL является собственностью компанииOracle Corporation, получившей её вместе с поглощённойSun Microsystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения. Распространяется подGNU General Public Licenseи под собственной коммерческой лицензией, на выбор. Помимо этого разработчики создают функциональность по заказу лицензионных пользователей, именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизмрепликации.
MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в состав серверовWAMP,LAMPи в портативные сборки серверовДенвер,XAMPP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.
Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типаMyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицыInnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.
27 января 2010 годаOracle CorporationприобрелаSun Microsystemsи включила MySQL в свою линейку СУБД.
Сообществом разработчиков MySQL созданы различные ответвления кода, такие какDrizzle,OurDelta,Percona Server, иMariaDB. Все эти ответвления уже существовали на моментпоглощениякомпаний Sun и MySQL AB корпорацией Oracle.
Apache Derby -реляционная СУБД, написанная наJava, предназначенная для встраивания в Java-приложения илиобработки транзакций в реальном времени. Занимает 2MBна диске.Apache Derby разрабатывается какopen sourceи распространяется на условиях лицензииApache 2.0. Дерби был ранее известен какIBMCloudscape.Sunраспространяет те же бинарные файлы под именемJava DB.
Основа технологии базы данных Derby - полнофункциональное встраиваемое ядро реляционных базы данных.JDBCиSQL- это доступныеAPIдля него. Поддерживается синтаксисSQL, аналогичныйIBM DB2.
Сетевой сервер Derby добавляет к возможностям ядра СУБДклиент-серверныевозможности. Сетевой сервер позволяет клиентам подключаться черезTCP/IP, используя стандартный протоколDRDA(англ.). Сервер сети позволяет Derby сетевую поддержкуJDBC,ODBC/CLI,PerlиPHP.
Встроенная база данных может быть также сконфигурированна для работы в качестве гибридной серверно-встраиваемой РСУБД; принимающей TCP/IP соединения от других клиентов в добавление к клиентам на той же JVM.
С точки зрения скорости выполнения, Derby не показала хороших результатов в сравнении с другими встраиваемыми SQL базами данных, такими как другая открытая и свободная база данныхH2.
В 70-х гг. прошлого столетия фирма IBM разработала язык программирования, предназначенный для создания запросов (вопросов к базе данных). Он назывался SEQUEL (Structured English Query Language - английский структурированный язык создания запросов). В течение времени в SEQUEL добавлялись новые возможности. Вскоре он перестал быть языком создания только запросов. С его помощью стали создавать целые базы данных и управлять защитой ядра базы данных. Популярность нового языка настолько выросла, что пришлось сделать его достоянием широких масс пользователей и назвать SQL. Поскольку читаются обе аббревиатуры практически одинаково, то в разговоре их легко перепутать.
Современные процессоры баз данных используют разные версии SQL. SQL Server использует специальную разновидность SQL - Transact-SQL (T-SQL). Первоначально SQL Server (программа создания баз данных, которая понимает SQL) разрабатывалась компанией Microsoft совместно с фирмой Sybase Corporation для использования на платформах IBM OS/2 и создала свою собственную операционную систему - Windows NT Advanced Server. С этого момента было принято решение разрабатывать SQL Server только для сред Windows NT. В результате появилась SQL Server 4.2, которая вскоре была обновлена до версии 4.21. Вскоре между Microsoft и Sybase пробежала черная кошка; в результате Sybase взялась за создание собственного процессора баз данных для Windows NT. Им стала программа Sybase Adaptive Server Enterprise. Чтобы не отставать от конкурентов, Microsoft презентовала SQL Server 6.0, а вскоре и SQL Server 6.5. Обе программы запускались в Windows NT. А вот SQL Server 7.0 выполнялась не только Windows NT, но и Windows 95/98.
SQL Server 7.0 стала главной победой разработчиков процессора баз данных. Она превзошла возможности всех конкурирующих программ. Но в SQL Server 7.0 ядро процессора было сильно изменено. В SQL Server 7.0 полностью изменена не только архитектура ядра; в нее добавили оптимизатор запросов и улучшенную систему сохранения данных. В SQL Server 2000 добавили еще целый ряд дополнительных средств, повысили маштабируемость, надежность и доступность данных. Программа делает работу администратора легче и приятнее. SQL Server 2000 реализована как служба Windows NT Workstation, Windows NT Server и любой Windows 2000. В Windows ME она выполняется, как отдельное приложение в текущем сеансе пользователя. Все встроенные утилиты, например SQL Server Enterprise Manager, выполняются, как вспомогательные приложения типа клиент/сервер, позволяя управлять базой данных из любой точки сети.
Основными задачами системы SQL-сервер являются организация одновременного доступа к данным большого количества пользователей, а также манипуляция информацией, хранимой в базе данных. SQL-сервер поддерживает реляционную модель данных.
В системах, организованных в архитектуре клиент/сервер, поддерживается коллективный доступ к данным. Здесь каждый компьютер осуществляет операции с хранением, доступом и обработкой данных. При этом выполняемые задачи разделяются между сервером и рабочих станций, это разделение должно учитываться в создаваемых системах.
SQL Server - это серверная часть приложения, к которой присоединяются различные клиенты, включая и утилиты, поставляемые вместе с SQL Server (например, SQL Query Analyzer). К преимуще- ствам SQL Server можно отнести:
Обработка данных в среде клиент/сервер осуществляется при запуске запроса. Сервер отбирает необходимые данные и отправляет клиенту только затребованные строки таблиц. При этом не только уменьшается время передачи данных, но и ускоряется обработка запроса рабочей станцией.
Основные операции, связанные с управлением работой SQL-сервера, осуществляются с помощью ряда утилит, входящих в состав системы.
SQL Server Books Online - основной источник сведений о SQL Server для пользователя. В Books Online возможно найти ответы на любые вопросы о SQL Server. Books Online состоит из набора отдельных пособий, сохраненных в электронном виде. В случае необходимости вы можете заказать в Microsoft копию на бумаге. Само пособие организовано в виде документов HTML и просматривается в Microsoft Internet Explorer версии 5.0 и выше.
Books Online предоставить вам все то, что присуще обычным обучающим пособиям, а также дополнительные возможности поиска, отображения и печати необходимой информации.
Левая панель диалогового окна SQL Server Books Online содержит несколько вкладок:
- Contents (Содержание). Все сведения о SQL Server представлены в виде упорядоченных по темам разделов (как в обычном справочном пособии).
- Index (Индексный указатель). Содержит алфавитный список ключевых слов Books Online. После ввода в верхнем поле искомого слова список автоматически прокрутится до того места, где это слово в нем встречается.
- Search (Поиск). Эта вкладка используется чаще других. После ввода слова, названия, команды или опции в поле поиска и щелчка на кнопке List Topics (Просмотреть разделы) результат поиска отображается в виде списка.
- Favorites (Избранное). Подобно программе Internet Explorer, Books Online позволяет сохранять список избранных разделов, к которым обращались чаще всего.
Утилита SQL Server Service Manager (менеджер служб SQL Server) отвечает за управление службами SQL Server в компьютере локальной сети, на котором установлена SQL Server. При запуске этой утилиты на экране появляется диалоговое окно. Поле Server (сервер) содержит название сервера, который используется. Поле Service (службы) указывает службу, состояние которой проверяется на данном сервере. Графически состояние службы представляется следующим образом: зеленая стрелка указывает на выполнение службы в текущий момент; остальные значки символизируют приостановку или полную остановку выполнения службы. Утилита Service Manager - это основная утилита, используемая для управления SQL Server.
Раскрывающийся список Service содержит все службы, которые управляются этой утилитой. Среди них SQL Server, SQL Server Agent, Distributed Transaction Coordinator и Microsoft Search. Раскрывающийся список Server служит для указания сервера, на котором запущены службы. Именованные экземпляры также представлены в этом списке. Оба поля диалогового окна достаточно интеллектуальны, чтобы воспринимать введенные с клавиатуры значения (например, имя_сервераимя_экземпляра). После введения названия сервера и указания в поле Service необходимой службы утилита Service Manager соединяется с удаленным сервером и принимает на себя управление службами.
Все функциональные возможности этого приложения присущи утилите SQL Server Enterprise Manager. Она запускается с панели задач Windows и поэтому более удобна в использовании.
Утилита Client Network, играющая главную роль при подключении компьютеров-клиентов SQL Server, проста в использовании. При запуске Client Network на экране появляется диалоговое окно, в котором указано, какие протоколы используются по умолчанию клиентским приложением для подключения к серверу SQL Server. По умолчанию SQL Server 2000 используется сетевая библиотека ТСР/ IP, независимо от операционной системы, которая управляет компьютером. В нижней части диалогового окна приведены еще две опции: Force Protocol Encryption (проводить шифрование) и Enable Shared Memory Protocol (подключиться к SQL Server локально). Вторая опция позволяет автоматически подключаться к SQL Server, установленном на локальном компьютере. При необходимости можно ее отключить. Первая опция необходима для установки зашифрованного соединения между клиентским приложением и сервером, на котором установлена SQL Server 2000.
Утилита Server Network во многом похожа на Client Network. Но в отличие от утилиты Client Configuration, которая управляет подключением клиентского программного обеспечения к SQL Server, Server Network управляет работой сетевых библиотек. Именно эта утилита определяет протоколы, с помощью которых серверы с программой SQL Server 2000 общаются с клиентскими приложениями.
SQL Server Query Analyzer - утилита, позволяющая выполнять команды языка запросов Transact-SQL. Эта утилита функционирует в среде Windows, что делает ее удобной в использования. При запуске система в диалоговом окне запрашивает имя SQL-сервера, имя пользователя и его пароль. Воспользовавшись введенной информацией, система осуществляет подключение утилиты к данному SQL- серверу. Основное окно утилиты разделено на две части. В верхней части пользователем осуществляется ввод команд, требующих выполнения. По завершении ввода следует воспользоваться кнопкой запуска SQL-запроса, после чего в нижней части данного окна отобразятся результаты выполнения запроса. Здесь же можно проверить корректность выполнения запроса без его запуска и сохранить для дальнейшего использования.
SQL Server Enterprise Manager - утилита, предоставляющая пользователю выполнять все операции администрирования SQL - сервера, доступа ко всем его объектам, а также запуска различных утилит и приложений. Наличие утилиты на компьютере позволяет осуществлять конфигурирование и удаленных серверов, т.е. утилита может запускаться не только на самом сервере, но и на компьютере рабочей станции. Основное окно системы очень похоже на Проводник Windows. В левой части находятся основные объекты SQL-сервера. Использование символов + и - слева от названия объекта позволяет раскрывать его составляющие, что, в свою очередь, дает возможность их редактирования. При выборе необходимого объекта опции настройки его параметров отображаются в правой части окна утилиты.
Утилита Profiler используется для мониторинга всех процессов, протекающих в SQL Server. Она также применяется для настройки среды на максимальную производительность; для этого анализируется план выполнения запросов и на основе полученных результатов принимается правильное решение. Profiler позволяет следить не только за деятельностью отдельных приложений, выполнением команд, но и за каждым пользователем SQL Server. В SQL Server 2000 позволено одновременно отслеживать около 100 событий.
Утилита OSQL добавляет в SQL Server интерфейс ODBC. Эта программа позволяет использовать для подключения к SQL Server команды ODBC. Обычно с ее помощью выполняются пакетные запросы, предназначенные для производственных задач.
ISQL - это программа командной строки, пришедшая из предыдущих версий SQL Server. Для подключения к SQL Server в ней используются средства DB-Library. Поскольку работа ISQL полностью зависит от DB-Library, новые команды в ней остаются недоступными. Среди них и поддержка Unicode.
SQL Server 2000 оснащен лучшими инструментами, когда-либо создаваемыми Microsoft. С помощью всего одной консоли управления, оснащенной графическим интерфейсом, легко выполняется администрирование большой базы данных всей организации. В SQL Server интегрированы все необходимые программы: утилиты запуска запросов, мониторинга состояния системы и используемых служб.
Средства SQL Server даже позволяют настраивать сетевые соединения и устранять некоторые проблемы, возникающие в сети. Некоторые из инструментов SQL Server запускаются из главного меню Windows, другие - из командной строки или из папки mssqlinn.
Введение
1. СУБД SQL-Server: основные особенности и ее применение в СЭД
Заключение
Список литературы
Введение
Документ является основным способом представления информации на любом современном предприятии. Неоспорима важность сохранности и умелого использования информационных ресурсов предприятия для успешного ведения бизнеса. Способность принять верное решение и вовремя отреагировать на ситуацию, гибко реагировать на все изменения рынка зависит не только от таланта и опыта руководителей. Эффективность управления предприятием зависит и от того, насколько разумно в нем организовано управление документооборотом. Фактически, малоэффективное использование накопленной информации (или, еще хуже, ее утрата) может привести к потере всего бизнеса. Ведь вовремя не полученная информация или документ это, прежде всего, потерянные деньги, время и упущенные возможности. Вследствие этого, на любом предприятии, где ведется активная работа с различными документами, рано или поздно встает проблема систематизации, обработки и безопасного хранения значительных объемов информации. Важную роль в оптимизации деятельности предприятия любого размера и профиля деятельности играют современные системы электронного документооборота.
Для того, чтобы выбрать СЭД, устраивающую организацию по всем параметрам, необходимо изучить многое. В частности, не только сами СЭД, но и СУБД.
Целью данной работы является знакомство с СУБД SQL Server и отдельными элементами СЭД «Directum» и “Евфрат-документооборот».
1. знакомство с СУБД SQL Server, его основными особенностями и применением;
2. Определение маршрута движения документов в СЭД «Directum» и “Евфрат-документооборот»
1. СУБД SQL-Server: основные особенности и ее применение в СЭД
СУБД SQL-Server появилась в 1989 году и с тех пор значительно изменилась. Огромные изменения претерпели масштабируемость продукта, его целостность, удобство администрирования, производительность и функциональные возможности.
Microsoft SQL Server – это реляционная система управления базой данных (СУБД). В реляционных базах данных данные хранятся в таблицах. Взаимосвязанные данные могут группироваться в таблицы, кроме того, могут быть установлены также и взаимоотношения между таблицами. Отсюда и произошло название реляционные – от английского слова relational (родственный, связанный отношениями, взаимозависимый). Пользователи получают доступ к данным на сервере через приложения, а администраторы, выполняя задачи конфигурирования, администрирования и поддержки базы данных, производят непосредственный доступ к серверу. SQL Server является масштабируемой базой данных, это значит, что она может хранить значительные объемы данных и поддерживать работу многих пользователей, осуществляющих одновременный доступ к базе данных.
Microsoft SQL Server 6.5 - одна из наиболее мощных СУБД архитектуры клиент-сервер. Эта СУБД позволяет удовлетворять такие требования, предъявляемые к системам распределенной обработки данных, как тиражирование данных, параллельная обработка, поддержка больших баз данных на относительно недорогих аппаратных платформах при сохранении простоты управления и использования.
MS SQL Server не предназначен непосредственно для разработки пользовательских приложений, а выполняет функции управления базой данных. Сервер имеет средства удаленного администрирования и управления операциями, организованные на базе объектно-ориентированной распределенной среды управления.
Microsoft SQL Server 6.5 предназначен исключительно для поддержки систем, работающих в среде клиент-сервер. Он поддерживает широкий спектр средств разработки и максимально прост в интеграции с приложениями, работающими на ПК.
SQL Server может тиражировать информацию в БД иных форматов, включая Oracle, IBM DB2, Sybase, Microsoft Access и другие СУБД (при наличии ODBC драйвера, отвечающего определенным требованиям).
Microsoft SQL Server 6.5 содержит Ассистент администратора. Этот инструмент позволяет назначать основные процедуры сопровождения базы данных и определять для них график выполнения. Операции по сопровождению баз данных включают проверку распределения страниц, целостности указателей в таблицах (включая системные) и индексах, обновление информации, необходимой оптимизатору, реорганизацию страниц в таблицах и индексах, создание страховочных копий таблиц и журналов транзакций. Все эти операции могут быть установлены для автоматического выполнения по заданному администратором графику.
Требования к программному и аппаратному обеспечению
Одним из главных событий, определивших дальнейшую судьбу Microsoft SQL Server, стало решение Microsoft сосредоточить усилия исключительно на поддержке только платформы Windows NT. Можно найти немало аргументов, подтверждающих как правильность, так и ошибочность такого решения. В результате его принятия популярность SQL Server определяется в первую очередь популярностью платформы, которую он поддерживает, в данный момент - Windows 2000 и ее будущих потомков. Эта СУБД настолько связана с операционной системой, что ее надежность, масштабируемость и производительность определяются надежностью, масштабируемостью и производительностью самой платформы, и положение SQL Server на рынке будет зависеть от выпуска новых версий Windows
Чем шире используются распределенные вычисления, тем более важной оказывается возможность хранить данные где угодно, в частности на рабочей станции или переносном компьютере. Несмотря на утверждения некоторых аналитиков о том, что в эпоху Интернет-приложений настольные СУБД уже не нужны, они по-прежнему широко применяются во всех областях бизнеса. SQL Server можно применять на любых Intel-совместимых компьютерах под управлением Windows 9x, Windows NT, Windows 2000. Имеется также версия SQL Server 2000 для Windows CE, предназначенная для применения в мобильных устройствах.
Одним из преимуществ SQL Server является простота его применения, в частности администрирования. SQL Server Enterprise Manager, входящий в состав всех редакций Microsoft SQL Server (за исключением MSDE), представляет собой полнофункциональное и достаточно простое средство для администрирования этой СУБД.
По данным Transaction Processing Performance Council (TPC), SQL Server сейчас является рекордсменом по производительности.
Таким образом, главными достоинствами SQL-Server являются:
Высокая степень защиты данных.
Мощные средства работы с данными.
Высокая производительность.
Хранение больших массивов данных.
Хранение данных, требующих соблюдения режима секретности или при не допустимости их потери.
Постепенно этот продукт, начавшись с небольшого, но амбициозного проекта, превращался в то, с чем пользователи имеют дело сегодня. Основные функции в последних версиях еще раз подтверждают тот факт, что Microsoft продолжает развивать свои продукты, стараясь удовлетворить возрастающие требования потребителей.
2. Определение маршрута движения документов в СЭД «Directum» и “Евфрат-документооборот»
Модули, отвечающие за документооборот, принято называть модулями маршрутизации документов. В общем случае используется свободная и жесткая маршрутизация документов. При свободной маршрутизации любой участвующий в документообороте пользователь может по своему усмотрению изменить существующий (или задать новый) маршрут прохождения документов. При жесткой маршрутизации маршруты прохождения документов строго регламентированы, и пользователи не вправе их менять. Однако при жесткой маршрутизации может выполняться обработка логических операций, когда маршрут изменяется при выполнении каких-либо заранее заданных условий (например, отправке документа руководству при превышении конкретным пользователем своих должностных полномочий, предположим, финансовых). В большинстве EDMS-систем модуль маршрутизации входит в комплект поставки, в некоторых его необходимо приобретать отдельно. В частности, полнофункциональные модули маршрутизации разрабатывают и поставляют третьи фирмы.
Евфрат
Компания Cognitive Technologies предлагает программу Евфрат. Она работает в среде MS Windows 95/98/NT/2000 и обеспечивает комплексную автоматизацию делопроизводства, включая регистрацию, контроль исполнения, организацию и обслуживание электронного архива документов, полученных из самых различных источников. К ключевым возможностям системы можно отнести:
Cоздание корпоративных электронных архивов;
Введение бумажных документов в БД системы с помощью сканера и системы распознавания CuneiForm;
Поиск текста по содержимому документов и реквизитам;
Морфологический анализ документов для повышения эффективности поиска.
Кроме того, система поддерживает графические форматы (TIF, PCX, JPG, BMP, GIF), формат электронных таблиц Excel и обеспечивает режим быстрого просмотра с сохранением оригинального форматирования.
Варианты рабочих столов Секретариат, Бухгалтерия, Отдел кадров, Страховая компания, Домашняя база Евфрат позволяют организовать рабочее место каждого конкретного сотрудника. Можно гибко управлять представлением информации, подбирать шрифты и пр. Печать информации любого типа осуществляется как через соответствующее приложение, так и напрямую из Евфрат. Имеется набор сервисных утилит для тестирования базы данных, ее сжатия и архивирования. Открытый интерфейс позволяет создавать и подключать фильтры для работы с информацией любого типа и формата.