Реляционные базы данных на основе SQL Server 2000

 

•     Personal Edition.  В эту  редакцию входит полный набор инструментов управления и большая часть функциональности Standard Edition, но она оптимизирована для персонального использования. Personal Edition работает не только под управлением серверных ОС корпорации Microsoft, но и их персональных редакций, к числу которых относятся Windows 2000 Professional, Windows NT Workstation 4.0 и Windows 98. Поддерживаются двухпроцессорные системы. Хотя эта редакция поддерживает базы данных любого объема, ее производительность оптимизирована для одиночных пользователей и небольших рабочих групп: она снижается при загруженности, возникающей при одновременной работе более чем пяти пользователей.

 

•     Developer Edition.  Этот вариант SQL Server позволяет разработчикам создавать  приложения любых типов, функционирующие  совместно с SQL Server. В эту редакцию входит вся функциональность Enterprise Edition, но со специальным лицензионным соглашением конечного пользователя (EULA), которое допускает разработку и тестирование, но запрещает развертывание в эксплуатационных целях.

 

•     Desktop Engine (MSDE).  В эту  редакцию входят базовые функции механизма баз данных SQL Server 2000, однако не входят пользовательский интерфейс, управляющие инструменты, функции анализа, поддержка репликации сведением, лицензии на доступ клиентов, библиотеки разработчика и электронная документация. Здесь также ограничен размер базы данных и уровень загруженности при работе с пользователями. Редакция Desktop Engine требует меньше всего ресурсов по сравнению с остальными редакциями SQL Server 2000, поэтому она идеально подходит для реализации автономного хранилища данных.

 

•     Windows CE Edition.  Эта  редакция представляет собой версию SQL Server 2000 для устройств под управлением Windows CE. Она программно совместима с  другими редакциями SQL Server 2000. Это  позволяет разработчикам с помощью  уже имеющихся у них навыков и приложений расширять функциональность реляционного хранилища данных решениями, работающими на новых классах устройств.

 

Резюме

 

Microsoft SQL Server 2000 — это законченное  решение для управления и анализа  данных, позволяющее оперативно развертывать масштабируемые Web-приложения нового поколения. SQL Server представляет собой реляционную СУБД, которая с помощью языка Transact-SQL пересылает запросы между компьютером клиента и компьютером SQL Server 2000. База данных напоминает обычный файл данных: она также используется для хранения информации. Однако, СУБД мощнее, чем простой файл данных, так как уровень организации данных в базе значительно выше. Реляционная база данных — это особый тип баз данных, использующий для организации данных математическую теорию множеств. В реляционной базе данных информация организована в таблицы. В SQL Server 2000 имеется несколько функций, упрощающих его установку, развертывание и использование; а также поддерживающих масштабируемость, организацию хранилищ данных и интеграцию с другим серверным ПО. Доступны различные редакции SQL Server 2000, способные удовлетворить самые разные требования заказчиков (организаций и отдельных лиц) к производительности, исполняющей среде и стоимости.

 

Компоненты SQL Server 2000

 

Как говорилось в занятии 1, SQL Server 2000 — это реляционная СУБД. По своей  природе такая СУБД состоит из нескольких компонентов, а именно: из механизма баз данных, различных  приложений, а также инструментов и набора баз данных — стандартных, входящих в комплект поставки системы и пользовательских, которые могут быть добавлены к реляционной СУБД после ее установки. В этом занятии дан обзор главных компонентов, составляющих реляционную СУБД SQL Server 2000.

 

 

 

 

 

 

Обзор компонентов SQL Server 2000

 

SQL Server 2000 состоит из ряда компонентов,  таких, как механизм реляционных  баз данных, Analysis Services и English Query. Все  эти компоненты, каждый из которых  играет определенную роль, работая  совместно, формируют полнофункциональную  реляционную СУБД (рис. 1-1).

 

Механизм реляционных  баз данных

 

Механизм реляционных баз данных SQL Server 2000 — это современное ядро с высокой степенью масштабируемости, предназначенное для хранения данных. Механизм баз данных сохраняет данные в таблицах. Каждая таблица представляет определенный класс объектов, в зависимости от интересов конкретной организации (например, сведения о транспортных средствах, работниках или клиентах). Таблица состоит из столбцов, каждый из которых представляет атрибут объекта (например, вес, имя или стоимость), который она моделирует, и строк. Каждая строка представляет один экземпляр объекта, моделируемого таблицей (например, автомобиль с номером ABC-123 или работник с идентификационным номером ID 123456). Приложение передает механизму баз данных оператор SQL, механизм возвращает результат в виде набора данных в табличной форме. Интернет-приложение передает механизму баз данных оператор SQL или запрос XPath, а тот возвращает результат в виде документа XML. Механизм реляционных баз данных обеспечивает поддержку стандартных интерфейсов доступа к данным, таких, как ADO (ActiveX Data Objects), OLE DB и ODBC (Open Database Connectivity).

 

Механизм реляционных баз данных обладает высокой масштабируемостью. SQL Server 2000 Enterprise Edition поддерживает группы серверов баз данных, формирующих базы данных терабайтного объема, к которым могут обращаться тысячи пользователей одновременно. Механизм баз данных также способен динамически настраиваться путем выделения дополнительных ресурсов по мере роста числа пользователей, подключенных к базе данных, и освобождения их после отключения пользователей. Другими словами, отдельные пользователи или небольшие рабочие группы, у которых нет администраторов баз данных, могут использовать более простые редакции SQL Server. С помощью административных утилит с графическим интерфейсом из комплекта поставки продукта легко администрировать даже крупные серверы баз данных под управлением Enterprise Edition, работающие в эксплуатационном режиме.

Механизм реляционных баз данных также обладает высокой степенью защиты. Аутентификацию при регистрации допустимо интегрировать с проверкой подлинности Windows, поэтому SQL Server не хранит никаких паролей и не пересылает их по сети (где их могут прочесть, используя анализаторы пакетов). На узлах разрешается задавать аудит всех пользователей, обращающихся к базе данных, соответствующий требованиям безопасности уровня С2, и применять протокол SSL (Secure Sockets Layer) для шифрования всех данных, передаваемых между приложением и базой данных. Более подробно об архитектуре механизма баз данных рассказано в занятии 3.

 

Репликация

 

Репликация SQL Server 2000 позволяет поддерживать несколько копий данных на различных  компьютерах с целью повышения  общей производительности системы, а также обеспечивает поддержку синхронизации всех копий. Например, какой-либо отдел размещает данные о продажах на собственном сервере и посредством репликации обновляет эти сведения на корпоративном компьютере. Или другой пример: несколько мобильных пользователей работают весь день, отключившись от сети, а в конце рабочего дня они с помощью репликации сведением выполняют слияние своих записей с главной базой данных.

 

Репликация — важная и мощная технология распределения данных и  некоторых типов объектов баз  данных (хранимых процедур, представлений и пользовательских функций) по всему предприятию. В репликации SQL Server используется принцип «публикации и подписки». Издатель (владелец) данных, подлежащих репликации, определяет статьи (аналогичные таблицам базы данных), которые надо сделать доступными для подписчиков (или для адресов, получающих копии оригинальной публикации).

 

Модель репликации сведением позволяет  многим или даже всем подписчикам, а  также издателю обновлять реплицируемые  данные. Репликация сведением является идеальным решением для любого окружения, где подписчики часто отсоединены от сети (например, для удаленных продавцов). Подписчики получают возможность модифицировать или добавлять данные в дороге, а по возвращении в офис или при подключении к локальной сети через модем — выполнять слияние модифицированных данных с оригинальной копией (опубликованной издателем).

 

DTS

 

Многим организациям для более  эффективного принятия решений требуется  централизация данных. Однако данные можно хранить в самых разнообразных форматах и в нескольких различных местах. DTS (Data Transformation Services) в SQL Server позволяет создавать хранилища и киоски данных путем интерактивного или автоматического импорта и передачи данных из нескольких гетерогенных источников по расписанию.

 

DTS SQL Server 2000 существенно повышает  эффективность процесса создания  хранилищ данных для оперативной  аналитической обработки (Online Analytical Processing, OLAP). Кроме того, он предоставляет  средства для тонкой настройки  обширных баз данных для  оперативной обработки транзакций (Online Transaction Processing, OLTP), в результате чего можно увеличить число одновременно работающих пользователей, активно добавляющих и модифицирующих данные. Структура баз данных OLTP такова, что они регистрируют подробности каждой транзакции. Попытка выполнить сложный анализ для определения трендов продаж за несколько месяцев или лет потребует просмотра огромного числа записей, а большая загруженность обработкой информации при этом снижает производительность баз данных OLTP.

 

Хранилища и киоски данных создаются  в системе OLTP на основе данных, извлеченных  и преобразованных в форму, которая  лучше подходит для OLAP-обработки. Периодически осуществляется сбор строк с подробными данными OLTP в промежуточную базу данных, где они обобщаются, а итоговые данные помещаются в хранилище или киоск. DTS поддерживает извлечение данных из одного источника и выполнение сложных преобразований с последующим сохранением итоговых преобразованных данных в другом источнике данных. Этот компонент в значительной степени упрощает процесс извлечения данных из нескольких систем OLTP и создания на основе извлеченных данных хранилища или киоска данных для OLAP.

 

Analysis Services

 

Analysis Services предоставляет инструменты  для анализа данных, которые находятся в хранилищах и киосках данных. В хранилищах и киосках данных итоговая информация содержится в таблицах фактов. Таблица фактов — центральная таблица в схеме хранилища данных, в ней хранятся численные меры и ключи, связывающие факты с таблицами измерений. Как правило, базовая таблица фактов содержит сведения, описывающие некоторые события в бизнесе, например банковские транзакции или факты продажи продукции. Приложения работают с данными Analysis Services с помощью многомерных расширений ADO и OLE DB. Обработка запросов OLAP посредством многомерных кубов Analysis Services выполняется существенно быстрее, чем с использованием подробной информации из баз данных OLTP.

 

В систему Analysis Services входит сервер, управляющий  многомерными кубами, предназначенными для анализа. Он обеспечивает клиенту быстрый доступ к данным куба. Чтобы быстро выдавать ответы на сложные аналитические запросы, Analysis Services организует данные из хранилища в кубические массивы с помощью предварительно вычисленных агрегированных данных. Analysis Services также облегчает создание моделей извлечения информации для данных как из многомерных, так и из реляционных источников. Можно применять модели извлечения информации к обоим типам данных. Посредством службы PivotTable — компонента доступа, совместимого с OLE DB, Microsoft Excel и приложения других производителей могут получать данные с сервера и представлять их пользователю или создавать локальные кубические массивы для автономного анализа.

 

English Query

 

SQL Server 2000 English Query помогает создавать приложения, способные автоматически настраиваться в соответствии со специальными вопросами, которые задают пользователи. Администратор English Query определяет для обработчика English Query все логические связи между таблицами и столбцами базы данных или между кубическими массивами в хранилище или киоске данных. Затем пользовательское приложение может вывести специальное окно, в котором пользователю достаточно набрать символьную строку с вопросом (записанным по-английски), касающимся данных в базе или хранилище. Приложение передает эту строку обработчику English Query, который анализирует ее с учетом связей, определенных между таблицами и кубами. После этого English Query возвращает приложению оператор SQL или запрос MDX (Multi-Dimensional Expression), при исполнении которого будет получен ответ на заданный пользователем вопрос.

 

Посредством English Query разработчики могут  преобразовывать реляционные базы данных в приложения English Query, которые  позволяют конечным пользователям  вместо формирования запроса с помощью оператора SQL задавать вопросы по-английски. Редактор моделей English Query находится в среде разработки Microsoft Visual Studio 6.0. При применении Visual Studio информация о базе данных задается таким образом, что English Query без труда обрабатывает вопросы относительно конкретных таблиц, полей и данных, введенные по-английски.

 

В English Query входят мастера, автоматически  создающие проект (.eqp-файл) или модель (.eqm-файл) для приложения. После проверки проект компилируют в приложение English Query (.eqd-файл), после чего можно осуществлять его развертывание. Мастер SQL Project ускоряет процесс создания проектов English Query путем автоматического создания объектов и связей для выбранных баз данных.

 

Перед развертыванием приложения English Query следует выполнить его полное тестирование, чтобы убедиться, что все существующие объекты и связи возвращают точные результаты. Окно Model Test поддерживает встроенные отладочные средства, позволяющие вносить дальнейшие изменения и улучшения в проект EQ.

 

MetaData Services

 

Службы Meta Data Services из SQL Server обеспечивают хранение и управление метаданными  информационных систем и приложений. Эта технология выполняет функции  концентратора определений данных и компонентов, моделей разработки и развертывания, программных компонентов, предназначенных для повторного использования, и описаний хранилищ данных. Этот продукт состоит из следующих компонентов: ядра репозитория, инструментов, API, стандартных информационных моделей, браузера и SDK (Software Development Kit).

 

Meta Data Services представляет собой набор  служб для управления метаданными.  Для работы с Microsoft Meta Data Services необходимо  разбираться в характеристиках  метаданных. Метаданные описывают  структуру и значение данных, а также структуру и значение приложений и процессов. Следует помнить, что метаданные — это абстракция, что у них есть контекст и они способны выполнять различные функции в среде разработки.

 

При разработке ПО структуры приложений и баз данных, представляющих данные или хранящих их, можно абстрагировать в схемы классификации метаданных, имеющие смысл для разработчиков и программистов. Таблица или форма являются производными некоторого объекта, который, в свою очередь, может быть производным класса.

 

Для метаданных существует несколько уровней абстрагирования. Можно описать экземпляр данных, затем — это описание и так далее — последовательные описания описаний, пока не будет достигнут некий практический предел. Как правило, для описания метаданных, используемого в разработке ПО, имеется три уровня абстрагирования. Например, экземпляр данных «таблица займов» можно представить в виде таблицы базы данных, ту, в свою очередь — как объект «таблица», принадлежащий базе данных, и наконец, объект базы данных «таблица» — как абстрактный класс, формализующий фиксированный набор характеристик, которым должны соответствовать все производные объекты.