Создание клиентских частей SQL БД под ОС Windows'95 и WindowsNT

Создание Sybase SQL Server 11 основывается на опыте работы предыдущих

версий и содержит ряд новых возможностей:

- Масштабируемость, производительность и эффективность SQL Server 11

основывается на следующих факторах:

. SQL Server 11 работает на множестве платформ, от персональных компьютеров

до многопроцессорных суперсерверов;

. обеспечена высокая производительность на каждой платформе благодаря

тесному взаимодействию с производителями аппаратуры и оптимизации

характеристик;

. полностью симметричная многопотоковая СУБД достигает высокой пропускной

способности и поддерживает большое количество пользователей.

- SQL Server обеспечивает надежность и целостность данных:

. SQL Server содержит механизмы триггеров и процедур, декларативной

ссылочной целостности, транзакций и т.д.;

. СУБД соответствует уровню безопасности C2 NCSA (National Computer

Security Council).

. Доступность данных повышает производительность систем:

. Sybase SQL Server программно поддерживает зеркальный журнал и зеркальную

базу данных;

. высокоскоростные средства загрузки/восстановления минимизируют влияние

этих операций на работу системы.

- Открытость и соответствие стандартам:

. SQL Server соответствует стандартам ANSI/ ISO SQL-89 и entry-level ANSI/

ISO SQL-92;

. поддерживаются приложения в стандарте ODBC и X/Open XA;

. SQL Server может использовать различные сетевые протоколы, что позволяет

соединить клиент и сервер практически на каждой платформе.

- Управление и поддержка:

. наличие многопотоковой архитектуры означает, что на компьютере

запускается и требует управления только один процесс - СУБД;

. для симметричной мультипроцессорной обработки можно конфигурировать

количество процессоров, распределенных для СУБД;

. имеется набор продуктов для конфигурирования областей памяти,

пользователей, контроля доступа и производительности - от одной базы

данных до множества сетей в масштабах предприятия.

Рассмотрим основные характеристики Sybase SQL Server.

Работа SQL Server с кэшами в памяти. Запись в журнал из кэша теперь

происходит пакетами. Это снижает уровень конкуренции за доступ к ресурсу

журнала и, соответственно, повышает производительность. Системный

администратор может разделить кэш SQL Server на несколько именованных

областей и приписать эти области различным базам данных и объектам баз

данных. Имеется возможность группировать именованные области кэша так,

чтобы более эффективно проходил обмен с диском большими блоками. Связывание

именованных кэшей и объектов баз данных осуществляется при помощи вызова

системных процедур.

При создании таблицы или индекса можно указать максимальное число строк,

хранимых на странице данных или странице индекса. Эта возможность позволяет

оптимизировать блокировки для часто обновляемых таблиц. SQL Server

использует установленное значение при добавлении и удалении строк.

Проверка взаимных блокировок. SQL Server использует алгоритм выявления

взаимных блокировок транзакций. Имеется возможность сконфигурировать то

время, через которое выполняется такая проверка. Цель конфигурирования

этого параметра - повышение производительности. Проверка взаимоблокировок -

это достаточно длительная операция для сервера. Так как проверка

запускается не сразу, выше вероятность освобождения ресурса к моменту

запуска проверки. С другой стороны, излишнее увеличение времени задержки

может привести к увеличенному времени реакции для приложения, выдавшего

взаимоблокирующий запрос.

Несколько процессов, работающих с сетевыми соединениями. В предыдущей

версии Sybase System 10 сетевым обменом занимался только один процессор в

SMP-архитектуре. Это ограничивало масштабируемость сервера на симметричной

мультипроцессорной архитектуре, так как было "узким местом" при увеличении

числа процессоров. В версии Sybase System 11 сетевым обменом могут

заниматься все процессоры.

Протокольные службы. Библиотеки Sybase обеспечивают работу серверных и

клиентских компонент со множеством сетевых протоколов от разных

производителей, в том числе TCP/IP, SPX/IPX, Named Pipes, DECNet и другие.

Архитектура Sybase позволяет как приложению-клиенту, так и серверу

одновременно работать с несколькими интерфейсами. Например, SQL Server для

Novell NetWare или Windows NT может одновременно допускать соединения через

SPX и TCP/IP.

Управление транзакциями. Архитектура Sybase System 11 поддерживает как

синхронную, так и асинхронную модель управления транзакциями. Модель

выбирается в соответствии с требованиями предметной области.

Централизованное хранение данных и доступ к центральной БД в условиях

географически распределенной системы приводят к необходимости установления

соединений между центральным сервером, хранящим данные, и компьютерами-

клиентами. Большинство компьютеров-клиентов отделены от центрального

сервера медленными и недостаточно надежными линиями связи, поэтому работа в

режиме удаленного клиента становится почти невозможной. Обмен данными на

практике часто реализуется регламентной передачей файлов, либо через

модемное соединение, либо "с курьером". То, что данные доставляются к месту

назначения не системными средствами, а путем экспорта/импорта файлов,

приводит к необходимости участия человека в процессе обмена, что влечет за

собой неоперативность поступления данных и необходимость реализации внешних

механизмов контроля целостности и непротиворечивости. Результатом является

высокая вероятность ошибок. Кроме того, реализация всех алгоритмов обмена

данными и контроля в этом случае возлагается на прикладных программистов,

проектирующих АРМ. Объем работ по программированию и отладке подпрограмм

обмена соответствует числу различных АРМ. Это также приводит к повышению

вероятности ошибок в системе.

В современной технологии АРМ объединены в локальную сеть. АРМ-клиент

выдает запросы на выборку и обновление данных, а СУБД исполняет их. Запросы

клиента в соответствии с требованиями задачи сгруппированы в транзакции.

Если все операции с базой данных, содержащиеся внутри транзакции, выполнены

успешно, транзакция в целом выполняется успешно (фиксируется). Если хотя бы

одна из операций с БД внутри транзакции не выполнилась успешно, то все

изменения в БД, произведенные к этому моменту из транзакции, отменяются

(происходит откат транзакции). Такое функционирование обеспечивает

логическую целостность данных в базе данных.

При распределенной обработке изменения, проводимые приложением-клиентом,

могут затрагивать более чем один сервер СУБД. В этом случае для поддержания

целостности необходимо применение транзакционного механизма, реализуемого

системными средствами, а не прикладной программой.

Производители современных промышленных СУБД обеспечивают поддержку

распределенной обработки транзакций. Распределенная обработка данных

основывается на синхронных или асинхронных механизмах обработки

распределенных транзакций. Эти механизмы могут использоваться совместно.

Выбор того или иного механизма зависит от требований конкретной подзадачи,

так как каждый механизм обладает сильными и слабыми сторонами.

Фиксация. Исторически первым появился метод синхронного внесения

изменений в несколько БД, называемый двухфазной фиксацией (2PC - two-phase

commit). Этот механизм реализован сейчас практически у всех производителей

СУБД.

Метод двухфазной фиксации состоит в том, что при завершении транзакции

серверы БД, участвующие в ней, получают команду "приготовиться к фиксации

транзакции". После получении подтверждений от всех серверов транзакция

фиксируется на каждом из них. Все ресурсы, используемые в транзакции,

остаются блокированными до тех пор, пока все компоненты транзакции могут

быть атомарно завершены успешно, либо все отменены. Таким образом, в любой

момент времени обеспечивается целостность данных в распределенной системе.

Платой за это является требование доступности всех участвующих серверов и

линий связи во время проведения транзакции и невозможность работы

приложений-клиентов при недоступности, например, удаленного сервера. Кроме

того, требуется высокое быстродействие линий связи для обеспечения

приемлемого времени реакции у приложения-клиента.

В распределенной системе идеальным являлось бы состояние, когда каждая

программа-клиент обращается только к тем серверам, которые находятся в

пределах ее локальной сети, а передача данных и обеспечение целостности

осуществляется системными средствами и не требуют специальных действий со

стороны прикладной программы. Такое распределение функций возможно и

реализуется на практике с помощью механизма асинхронного тиражирования

транзакций.

Асинхронная репликация не делает линии связи более надежными или

скоростными. Она перекладывает передачу данных, обеспечение их целостности

и ожидание при передаче данных с прикладной программы и пользователя на

системный уровень.

Асинхронная репликация, в отличие от 2РС, не обеспечивает полной

синхронности информации на всех серверах в любой момент времени.

Синхронизация происходит через некоторый, обычно небольшой, интервал

времени, величина которого определяется быстродействием соответствующего

канала связи. Для большинства задач кратковременное наличие устаревших

данных в удаленных узлах вполне допустимо. Вместе с тем асинхронная

репликация транзакций принципиально обеспечивает целостность данных, так

как объектом обмена данными здесь является логическая единица работы -

транзакция, а не просто данные из измененных таблиц.

Репликационный сервер Sybase Replication Server, входящий в состав Sybase

System 11, использует асинхронную модель репликации транзакций. При

разработке модели данных проектируются и правила репликации. Затем

проводится конфигурирование системы. При работе прикладной программы

изменения данных отслеживаются системными средствами и в соответствии с

конфигурацией требуемые данные передаются в удаленную СУБД.

Репликационный сервер представляет собой отдельную задачу, запускаемую

одновременно с СУБД. Он имеет свой входной язык и стандартный для продуктов

Sybase сетевой интерфейс Open Server. Такое разделение снижает нагрузку на

СУБД и делает систему в целом более открытой.

Транзакция может вносить изменения в одну или несколько таблиц базы

данных. Выбранные для репликации таблицы специальным образом помечаются.

Для каждой такой таблицы или группы ее строк, выбранной по заданному

условию, определяется один узел, в котором данные таблицы являются

первичными. Это тот узел, в котором происходит наиболее активное обновление

данных. Репликационному серверу, обслуживающему БД с первичными данными,

задается описание тиражирования (replication definition). В этом описании,

в частности, могут быть заданы интервалы значений первичного ключа таблицы

(или другое условие на первичный ключ), при выполнении которого измененные

данные будут тиражироваться из этого узла к подписчикам. Если условие не

задано, то описание тиражирования действует для всех записей таблицы.

Возможность тиражирования группы записей таблицы означает, в частности,

что часть записей таблицы может быть первичными данными в одном узле, а

часть - в других. В одном или нескольких узлах (СУБД), которым нужны

измененные данные, в обслуживающем его репликационном сервере создается

подписка (subscription) на соответствующее описание тиражирования.

В узле, содержащем первичные данные, для каждой тиражируемой базы данных

запускается специальная компонента - репликационный агент (Replication

Agent - RA). Он подключается к серверу БД и получает от него уведомления о

завершении транзакций. Измененные данные передаются репликационному

серверу, обслуживающему этот узел. Репликационный сервер в соответствии с

описанием тиражирования и подписками отправляет данные в специальном

эффективном протоколе по месту назначения - соответствующим репликационным

серверам в удаленных узлах.

Именно в этом месте - между репликационными серверами - связь может быть

медленной или недостаточно надежной. Передаваемые данные в составе

транзакции при недоступности узла-получателя записываются в стабильные

очереди на диске и затем передаются по мере возможности. Данные могут

передаваться в удаленный узел по маршруту, содержащему несколько

репликационных серверов. Данная возможность лежит в основе построения

иерархических систем репликации.

СУБД, хранящая вторичные данные, может быть любой СУБД, доступной через

шлюз, в том числе Oracle, Informix, Ingres, DB2, RMS, ISAM, или даже

приложение Open Server. СУБД, хранящая первичные данные, требует наличия

для нее RA. Сейчас RA имеется для Sybase SQL Server, Oracle, DB2, Sybase

SQL Anywhere. Готовятся RA и для других СУБД. Интерфейс RA открыт и

возможно создание RA для нестандартных источников данных.

Важно, что репликационный сервер тиражирует транзакции, а не отдельные

изменения в базе данных. Метод тиражирования транзакций гарантирует

целостность внутри транзакции, и, как следствие, невозможность нарушения

ссылочной целостности. Схема обновления первичных данных и копий данных

исключает возможность возникновения конфликтов (конфликты могут быть

вызваны только неправильным проектированием системы или сбоем).

В различных узлах предприятия используются базы данных от разных

производителей. Например, в системе принятия решений это может быть Sybase,

а в геоинформационной системе - Oracle.

Sybase OmniConnect осуществляет унифицированный доступ приложений к

разнородным источникам данных. Специальные шлюзовые компоненты организуют

работу в системе с любой промышленной СУБД, включая Oracle, Informix,

Ingres, DB/2, RMS, ISAM. Приложения-клиенты при этом работают только с

сервером OmniConnect на диалекте SQL фирмы Sybase (Transact-SQL), а

необходимая трансляция языка SQL и преобразование типов данных

автоматически осуществляется шлюзовыми модулями. Для работы с хранилищами

данных на "больших" ЭВМ (mainframe) Sybase поставляет также продукцию фирмы

Micro Decisionware (Sybase купила фирму MDI в начале 1994 года). MDI

предоставляет шлюзы в DB/2, SQL/DS, SQL/400, в том числе через IBM DRDA-

интерфейс.

OmniConnect хранит информацию о размещении таблиц на том или ином сервере

БД. Централизованно хранятся и исполняются глобальные хранимые процедуры.

Приложение-клиент может осуществлять транзакции, в которых участвуют

таблицы из различных БД, а также выполнять процедуры, которые OmniConnect

при работе с СУБД, отличными от Sybase, прозрачно преобразует к

соответствующему диалекту SQL.

Sybase MPP - это расширение архитектуры Sybase SQL Server, разработанное

и оптимизированное для массовой параллельной обработки. Он обладает

открытой параллельной архитектурой, предназначенной для поддержки очень

больших баз данных (VLDB). Sybase MPP использует стандартный SQL и открытые

интерфейсы. С ним работают те же приложения, что и с SQL Server, без

необходимости перепрограммирования.

Sybase MPP выполняет параллельно операции считывания (выборки),

добавления, обновления и удаления записей. Параллельно выполняются и

загрузка/восстановление, и создание индексов. Архитектура Sybase MPP не

содержит узких мест, связанных с разделяемой памятью или разделяемым

дисковым пространством. При выполнении параллельной выборки Sybase MPP

использует индексы.

Дополнительные процессоры и диски могут добавляться в систему постепенно,

достигая масштабируемости в сотни раз. Имеется возможность тиражировать и

перестартовать ключевые компоненты системы так, чтобы обеспечить быстрое

восстановление при сбоях.

С точки зрения приложений, пользователей и разработчиков Sybase MPP

выглядит как сервер с одной логической базой данных. Для этой базы данных

работает оптимизатор запросов. Поддерживаются хранимые процедуры и

глобальный репозитарий, где хранится информация о размещении данных. Для

управления системой имеются графические утилиты.

Sybase IQ. В системах поддержки принятия решений используется два типа

продуктов. Одни оптимизированы для предварительно известных запросов, а

другие - для запросов "на лету" (т.е. заранее неизвестных). Sybase IQ не

требует заранее определять "пути", то есть не требует использовать

предварительные знания о структуре запросов.

С использованием побитовой схемой индексации Sybase IQ практически все

данные в БД могут быть проиндексированы. Поэтому никакой запрос не приведет

к просмотру записей таблиц.

Sybase IQ не требует изменений в приложениях - любая программа,

работающая с SQL Server, будет работать с IQ. Собственно Sybase IQ не

выполняет отдельных обновлений данных. Он в прозрачном для клиента режиме

передает их для выполнения SQL Server. Sybase IQ очень эффективно выполняет

пакетные дополнения к базе данных. В отличие от технологий, основанных на B-

деревьях, при добавлении 10 миллионов строк в таблицу, где уже есть десятки

миллионов строк, Sybase IQ просто построит дополнительные страницы индекса

и не потребует перестраивать весь индекс целиком.

Sybase Backup Server - это специальный сервер для выгрузки и загрузки баз

данных, не требующий остановки SQL Server и не снижающий его

производительности.

Дамп базы данных и журнала производится без прекращения использования БД.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15