Реляционные базы данных на основе SQL Server 2000

 

Архитектура полнотекстовых запросов

 

Компонент полнотекстовых запросов SQL Server 2000 поддерживает развитые возможности поиска в столбцах с символьными строками. Эта возможности реализуются службой Microsoft Search, которая выполняет две функции: поддержку индексации и поддержку запросов.

 

•     Поддержка индексации.  Служба реализует полнотекстовые каталоги и индексы, определенные для базы данных. Microsoft Search принимает определения полнотекстовых каталогов, а также таблицы и столбцы, составляющие индексы каждого каталога. Этот инструмент также реализует запросы на заполнение полнотекстовых индексов.

 

•     Поддержка запросов.  Служба обрабатывает полнотекстовые поисковые  запросы и определяет элементы индекса, соответствующие критерию поиска. Для  каждого элемента, соответствующего критерию, возвращается уникальный идентификатор  строки, а также ранжирующее значение для службы MSSQLServer, которая использует эту информацию для построения результирующего набора. Типы поддерживаемых запросов включают поиск слов и фраз, приблизительного соответствия слов, а также различных склонений и спряжений глаголов и существительных.

 

Полнотекстовые каталоги и индексы  хранятся вне базы данных SQL Server в  отдельных файлах, управляемых службой Microsoft Search. Файлы полнотекстового  каталога не восстанавливаются во время  операции восстановления SQL Server. Их также  нельзя резервировать и восстанавливать с помощью операторов Transact-SQL BACKUP и RESTORE. По завершении операций восстановления необходимо отдельно синхронизировать полнотекстовые каталоги. Файлы полнотекстового каталога доступны только службе Microsoft Search или системному администратору Windows NT или Windows 2000.

 

Организация транзакций

 

SQL Server 2000 управляет согласованностью  и целостностью каждой базы  данных при появлении ошибок. Любое приложение, обновляющее информацию  в базе данных SQL Server, делает это с помощью транзакций. Транзакция — логическая единица работы, состоящая из последовательности операторов (выборки, добавления, обновления или удаления). Если во время транзакции не возникли ошибки, все изменения базы данных, сделанные в результате выполнения транзакции, становятся постоянными. Если ошибки есть, то в базу данных не вносится никаких изменений.

 

Транзакция имеет несколько  фаз.

 

1.   Перед началом транзакции  база данных находится в согласованном  состоянии.

 

2.   Приложение объявляет о  начале транзакции. Этот процесс может быть инициирован явно с помощью оператора BEGIN TRANSACTION. В качестве альтернативы приложение может установить параметры для работы в неявном режиме транзакций. Первый же оператор Transact-SQL, исполняемый после завершения предыдущей транзакции, автоматически запускает новую транзакцию. В начале транзакции в журнал не заносится никаких записей; первая запись в журнале появляется при модификации данных.

 

3.   Приложение начинает модификацию  данных. Модификации в таблицах  производятся по очереди. Если выполняется серия модификаций, то в результате база данных может какое-то время оставаться в несогласованном промежуточном состоянии.

 

4.   Когда приложение достигает  этапа, на котором все модификации  успешно завершены, и база  данных снова находится в согласованном состоянии, приложение фиксирует транзакцию. На этом этапе все сделанные модификации базы данных становятся постоянными.

 

5.   Если приложение обнаруживает  ошибки, которые предотвращают завершение  транзакции, оно выполняет отмену (откат) всех модификаций данных. Этот процесс возвращает базу данных к той точке согласованности, в которой она находилась до начала транзакции.

 

Приложения SQL Server также могут работать в режиме автоматической фиксации. В этом режиме исполнение каждого оператора Transact-SQL фиксируется, если оно успешно, или автоматически откатывается, если возникает ошибка. Приложению, работающему в режиме автофиксации, нет необходимости использовать специальные операторы для начала и завершения транзакции.

 

Все операторы Transact-SQL выполняются  в составе транзакций: явных,  неявных или с автоматической фиксацией. Все транзакции SQL Server, включающие в себя операции по модификации данных, достигают новой точки согласованности  и фиксируются или откатываются к исходной точке согласованности. Транзакции не остаются в промежуточном состоянии, в котором база данных не согласована.

 

Принципы администрирования

 

В каждой новой версии SQL Server предпринимаются  попытки автоматизировать повторяемые  операции, которые выполняют администраторы баз данных, или вовсе отказаться от этих операций. В результате администраторы получают возможность уделять больше времени разработке баз данных и решению проблем, возникающих при доступе приложений к данным.

 

Свой вклад в эффективность администрирования вносят многие компоненты SQL Server 2000.

 

•     Сервер баз данных SQL Server 2000 снижает объем работы по администрированию во многих средах, динамически захватывая и освобождая ресурсы. Сервер автоматически выделяет системные ресурсы (память и место на диске) и освобождает их, когда они больше не нужны. Крупные OLTP-системы, для которых критически важен определенный уровень производительности, все же требуют квалифицированного администрирования, а вот для настольных систем или небольших рабочих групп SQL Server 2000 позволяет реализовать небольшие базы данных, которым не нужно постоянное внимание администратора.

 

•     SQL Server 2000 предоставляет  набор графических утилит, которые  помогают администраторам эффективно решать их задачи.

 

•     SQL Server 2000 поддерживает набор служб, с помощью которых  администраторы могут планировать  автоматическое исполнение повторяемых  задач.

 

•     В SQL Server 2000 предусмотрены  средства программирования сервера, чтобы  он обрабатывал исключительные ситуации или, по крайней мере, отсылал дежурному администратору сообщения по электронной почте или на пейджер.

 

•     SQL Server 2000 предоставляет  доступ к тем же API администрирования, которые используются утилитами SQL Server. Эти API поддерживают все административные задачи SQL Server. Такая функциональность позволяет разработчикам приложений, использующих SQL Server 2000 в качестве хранилища данных, полностью избавить пользователей от администрирования SQL Server 2000.

 

Язык определения данных, язык манипулирования данными

 и хранимые процедуры

 

Любое приложение посылает все команды SQL Server 2000 на языке Transact-SQL. Transact-SQL содержит операторы, которые поддерживают любые  виды административной работы, выполняемой  в SQL Server. Эти операторы можно разбить на две категории.

 

•     Язык определения данных/язык манипулирования данными.  Язык определения  данных (Data Definition Language, DDL) используется для определения всех объектов баз  данных SQL и управления этими объектами. Язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML) применяется для выборки, добавления, обновления и удаления данных в объектах, определенных с помощью DDL. DDL языка Transact-SQL, который используется для управления объектами, например базами данных, таблицами и представлениями, основан на операторах SQL-92 DDL (с расширениями). Для каждого класса объекта обычно имеются операторы CREATE, ALTER и DROP, например CREATE TABLE, ALTER TABLE и DROP TABLE. Права доступа контролируются операторами SQL-92 GRANT и REVOKE, а также оператором Transact-SQL DENY.

 

•     Системные хранимые процедуры.  Административные задачи, решение которых выходит за рамки  возможностей SQL-92 DDL и DML, как правило, выполняются с помощью системных  хранимых процедур. Имена этих процедур начинаются с sp_ или xp_, они устанавливаются во время установки SQL Server.

 

Инфраструктура распределенного  управления SQL

 

Инфраструктура распределенного  управления SQL (SQL Distributed Management Framework, SQL-DMF) интегрирована и состоит из объектов, служб и компонентов, используемых для управления SQL Server 2000. SQL-DMF — гибкая и масштабируемая модель, способная адаптироваться к требованиям организации. Этот инструмент снижает необходимость присутствия пользователя при выполнении некоторых задач, например при создании резервных копий базы данных и рассылки оповещений, поддерживая сервисы, взаимодействующие непосредственно с SQL Server 2000.

 

Ключевые компоненты SQL-DMF поддерживают профилактическое управление экземплярами SQL Server в сети, позволяя определять следующую информацию:

 

•     все объекты SQL Server и права доступа к ним;

 

•     повторяемые административные действия, которые необходимо выполнять  через заданные промежутки времени;

 

•     корректирующие действия, которые следует выполнять при  возникновении определенных условий.

 

 

 

 

Графические инструменты

 

В SQL Server 2000 входит много графических  утилит, которые помогают пользователям, программистам и администраторами решать следующие задачи:

 

•     администрировать и  настраивать SQL Server;

 

•     определять информацию каталога для экземпляра SQL Server;

 

•     создавать и тестировать  запросы на выборку данных.

 

В дополнение к этим утилитам SQL Server содержит несколько мастеров, которые  помогают администраторам и программистам  в решении более сложных административных задач.

 

Автоматизированное администрирование

 

SQL Server 2000 поддерживает ряд функций,  которые позволяют администраторам  программировать сервер так, чтобы  он сам себя администрировал  при выполнении многих повторяемых  действий или в исключительных ситуациях. Такая возможность позволяет администраторам уделять больше времени другим задачам, например: разработке баз данных и создании совместно с программистами эффективных методик программирования доступа к базам данных. Любой производитель приложений может выбрать SQL Server в качестве компонента, отвечающего за хранение данных, и свести, таким образом, к минимуму потребность в администрировании у своих потребителей путем автоматизации административных задач.

 

Возможности автоматизации не ограничены такими задачами администрирования баз данных, как планирование резервирования. Они также позволяют автоматизировать деловые операции, которые поддерживает база данных. Можно запланировать запуск приложений в заданные моменты или через определенные промежутки времени. Некоторые условия, возникшие в системе, способны инициировать запуск этих приложений в тех случаях, когда те должны быть исполнены раньше заданного времени.

 

К средствам поддержки автоматизации  административных задач относятся SQL Server Agent, задания, события и оповещения, операторы и триггеры.

 

Резервное копирование и восстановление

 

Компоненты SQL Server 2000, отвечающие за резервное  копирование и восстановление, позволяют  создавать копию базы данных. Место  хранения этой копии защищено от потенциальных сбоев сервера, на котором работает экземпляр SQL Server. Если на сервере с экземпляром SQL Server происходит сбой или какое-либо повреждение базы данных, для воссоздания или восстановления базы данных используется резервная копия.

 

Импорт/экспорт данных

 

В SQL Server 2000 входит несколько компонентов, поддерживающих импорт и экспорт  данных: DTS, репликация, массированное  копирование и распределенные запросы.

 

 

 

DTS

 

DTS (Data Transformation Services) позволяет импортировать  и экспортировать данные между гетерогенными источниками OLE DB и ODBC. В пакете DTS задаются исходный и целевой источники данных OLE DB. После этого пакет можно исполнять как по требованию, так и по расписанию через определенные промежутки времени. Один пакет DTS способен обслуживать несколько таблиц. Пакеты DTS не ограничены прямой передачей данных от одной таблицы к другой, поскольку в качестве источника данных пакет может использовать запрос. Такая функциональность позволяет пакетам трансформировать данные, например, исполняя запрос, который вместо необработанных данных возвращает агрегированную итоговую информацию.

 

Репликация

 

Репликация применятся для создания копий информации в отдельных  базах данных и их синхронизации  путем репликации изменений, внесенных  в одну из копий, между всеми копиями. Если для всех узлов допустимо запаздывание в обновлении данных на минуту или около того, репликация позволяет распределять данные без издержек, присущих распределенным транзакциям, которые гарантируют наличие на всех узлах точной копии текущих данных. Таким образом, репликация обеспечивает распределение данных при относительно небольших затратах сетевых и вычислительных ресурсов.

 

Массированное копирование

 

Функция массированного копирования SQL Server повышает эффективность передачи больших объемов данных. За один раз функция массированного копирования передает данные целой таблицы.

 

Распределенные запросы

 

Для ссылки на данные из источника OLE DB операторы Transact-SQL используют распределенные запросы. Источники данных OLE DB могут быть как другим экземпляром SQL Server, так и гетерогенными источниками, например базой данных Microsoft Access или Oracle.

 

Проверка целостности  данных

 

Для проверки целостности базы данных Transact-SQL использует набор операторов DBCC. Операторы DBCC в SQL Server 2000 и SQL Server 7.0 содержат ряд улучшений по сравнению с операторами DBCC, которые использовались в SQL Server 6.5.

 

•     Существенно снижена  потребность в запуске этих операторов. В результате изменений архитектуры SQL Server устойчивость баз данных повысилась настолько, что больше не требуется часто проверять их целостность.

 

•     Не обязательно запускать  операторы проверки DBCC во время обычных  процедур резервного копирования и  обслуживания. Их следует запускать  при проверке системы перед внесением крупных изменений, например модернизацией аппаратного и программного обеспечения или после аппаратного сбоя. Эти операторы также следует запускать при подозрении на наличие ошибок в системе.