Система баз данных MS SQL Server 2000

SQL Server 2000 автоматически и динамически меняет свою конфигурацию в процессе работы. По мере роста числа пользователей, подключенных к SQL Server 2000, он может динамически выделять необходимые ресурсы, например память. При снижении загруженности SQL Server 2000 освобождает ресурсы и возвращает их системе. Если на сервере одновременно запускаются другие приложения, SQL Server 2000 обнаружит выделение для них дополнительной виртуальной памяти и уменьшит объем используемой им виртуальной памяти, чтобы снизить издержки на подкачку страниц. SQL Server 2000 также способен автоматически увеличивать или уменьшать размер базы данных по мере добавления или удаления информации.

SQL Server 2000 работает с другими программными продуктами, образуя стабильное и безопасное хранилище информации для Интернета и интрасетей:

      SQL Server 2000 работает с механизмами безопасности и шифрования Windows 2000 Server и Windows NT Server, реализуя безопасное хранилище информации;

      SQL Server 2000 является высокопроизводительной службой хранения данных для Web-приложений, работающих по управлением Microsoft Internet Information Services;

      SQL Server 2000 можно использовать вместе с Site Server для обслуживания больших и сложных Web-сайтов электронной коммерции;

      поддержка TCP/IP Sockets позволяет интегрировать SQL Server 2000 с Microsoft Proxy Server для реализации безопасной связи через Интернет и в интрасетях.

Производительность SQL Server 2000 можно довести до уровня, необходимого для работы огромных Интернет-узлов. Кроме того, в механизме баз данных SQL Server 2000 есть встроенная поддержка XML, а мастер Web Assistant помогает генерировать страницы HTML (Hypertext Markup Language) на основе данных SQL Server 2000 и публиковать эти данные для доступа по протоколам HTTP (Hypertext Transport Protocol) и FTP (File Transfer Protocol).

SQL Server поддерживает аутентификацию Windows, что позволяет применять в качестве учетных записей SQL Server 2000 пользовательские и доменные учетные записи Windows NT и Windows 2000.

Аутентификацию пользователей при подключении к сети осуществляет Windows 2000. При соединении с SQL Server, клиентское ПО запрашивает доверенное соединение, которое может быть предоставлено, только если пользователи прошли аутентификацию Windows NT или Windows 2000. Таким образом, SQL Server сам не выполняет проверку пользователей, а пользователям не требуются отдельные имена и пароли для подключения к каждой системе SQL Server SQL Server 2000 может посылать и получать электронную почту и пейджинговые сообщения от Microsoft Exchange или других почтовых серверов, совместимых с MAPI (Message Application Programming Interface). Эта функция обеспечивает отсылку почты с помощью пакетов, хранимых процедур и триггеров SQL Server 2000. События и уведомления SQL Server 2000 можно настроить так, чтобы в случае возникновения серьезных проблем или даже при риске их возникновения администратор сервера автоматически получал уведомления по электронной почте или на пейджер.

2 Инструменты SQL Server 2000

2.1 Enterprise Manager

SQL Server Enterprise Manager — основной инструмент администрирования SQL Server 2000, поддерживающий пользовательский интерфейс, совместимый с MMC (Microsoft Management Console) и позволяющий решать ряд административных задач:

      определять группы серверов, работающих под управлением SQL Server;

      регистрировать отдельные серверы в группе;

      настраивать любые параметры SQL Server для всех зарегистрированных серверов;

      создавать и администрировать любые базы данных, объекты, идентификаторы пользователей, учетные имена и права доступа к SQL Server на каждом из зарегистрированных серверов;

      определять и исполнять все административные задачи SQL Server на каждом зарегистрированном сервере;

      интерактивно конструировать и тестировать операторы SQL, пакеты и сценарии, вызывая SQL Query Analyzer;

      вызывать различные мастера SQL Server.

MMC поддерживает общий интерфейс для управления различными серверными приложениями в сети Microsoft Windows. В состав серверных приложений входит такой компонент, как оснастка, который предоставляет пользователям MMC интерфейс для управления серверным приложением. SQL Server Enterprise Manager является оснасткой MMC для Microsoft SQL Server 2000.

2.2 SQL Server Agent

SQL Server Agent работает на сервере, который функционирует под управлением экземпляра SQL Server 2000 или более ранних версий SQL Server. SQL Server Agent отвечает за решение следующих задач:

       запуск заданий SQL Server, запланированных для исполнения в определенное время или по истечении определенного периода времени;

      определение особых условий, при наступлении которых необходимо выполнить заданное администратором действие, например предупредить кого-нибудь, отправив сообщение на пейджер или по электронной почте, или запустить задачу, соответствующую этим условиям;

      запуск определенных администраторами задач, выполняющих репликацию.

2.3 SQL Profiler

              SQL Profiler — это инструмент для записи событий SQL Server 2000. События сохраняются в файле трассировки, который в последствии можно проанализировать или использовать для повтора некоторой последовательности действий при диагностировании возникшей проблемы. SQL Profiler применяется для:

      пошагового исполнения проблемных запросов и определения источника проблемы;

      поиска и диагностики медленных запросов;

      записи последовательностей SQL-операторов, приводящих к возникновению проблем;

      мониторинга производительности SQL Server и регулирования его загруженности.

SQL Profiler также поддерживает аудит действий, выполненных с экземплярами SQL Server. Информация о действиях, имеющих отношение к безопасности, сохраняется для последующего просмотра администратором, отвечающим за безопасность.

2.4 Service Manager

SQL Server Service Manager предназначен для запуска, остановки и приостановки серверных компонентов SQL Server 2000. Эти компоненты работают как службы в Microsoft Windows NT или Windows 2000, а в Windows 95 и Windows 98 — как отдельные исполняемые программы.

SQL Server. Реализует механизм баз данных SQL Server. Для каждого экземпляра SQL Server, работающего на компьютере, существует по одной службе SQL Server.

SQL Server Agent. Реализует агент, который запускает запланированные административные задачи SQL Server. Для каждого экземпляра SQL Server, работающего на компьютере, имеется по одной службе SQL Server Agent.

Microsoft Search (только для Windows NT и Windows 2000). Реализует механизм полнотекстового поиска. Существует в единственном экземпляре, независимо от числа экземпляров SQL Server на компьютере.

MSDTC (только для Windows NT и Windows 2000). Управляет распределенными транзакциями. Существует в единственном экземпляре, независимо от числа экземпляров SQL Server на компьютере.

MSSQLServerOLAPService (только для Windows NT и Windows 2000). Реализует Analysis Services. Существует в единственном экземпляре, независимо от числа экземпляров SQL Server на компьютере.

Окно Service Manager может быть скрыто и представлено значком в системной области панели задач. Чтобы вывести меню со списком задач, которые поддерживает Service Manager, щелкните правой кнопкой значок на панели задач.

2.5 SQL Query Analyzer

SQL Query Analyzer — это инструмент с графическим интерфейсом, предназначенный для решения множества различных задач:

      создания запросов и сценариев SQL, а также исполнения их с базами данных SQL Server;

      создания часто используемых объектов баз данных в стандартных сценариях;

      копирования существующих объектов баз данных;

      исполнения хранимых процедур без задания их параметров;

      отладки хранимых процедур;

      отладки запросов, имеющих проблемы с производительностью;

      поиска объектов в базах данных, а также просмотра и работы с объектами;

      добавления, обновления и удаления строк в таблице;

      определения комбинаций клавиш для запуска часто используемых запросов;добавления часто используемых команд в меню Tools.

SQL Query Analyzer запускают непосредственно из меню Start или в SQL Server Enterprise Manager. Его также можно запустить, введя в командной строке команду isqlw.

3 Обзор архитектуры SQL Server 2000

В SQL Server 2000 информация хранится в базах данных. Она организована в доступные пользователю логические компоненты, а сама база данных физически реализована в виде двух или более файлов на диске. Обращаясь к базе данных, вы главным образом имеете дело с логическими компонентами (таблицами, представлениями, процедурами и учетными именами). Физическая реализация файлов во многом прозрачна. Как правило, лишь администратор базы данных работает с ее физической реализацией. На рисунке 1 показаны различия между тем, как база данных представляется пользователю, и ее физической реализацией.

Рисунок 1 – Вид базы данных для пользователя и ее физическая реализация

У каждого экземпляра SQL Server есть четыре системных базы данных (master, tempdb, msdb и model) и одна или несколько пользовательских. В одних организациях все данные содержатся в единственной пользовательской базе данных, а в других для каждой группы создана собственная база данных. Также у каждой базы данных может быть свое приложение, использующее ее. Например, в организации иногда отдельная база данных предназначена для учета продаж, другая — для платежных ведомостей, третья — для работы приложения управления делопроизводством и т. д. Некоторые приложения используют только одну базу данных, а другие могут обращаться к нескольким. На рисунке 2 показаны системные и несколько пользовательских баз данных SQL Server.

Рисунок 2 – Системные и пользовательские базы данных

Нет необходимости запускать несколько копий механизма баз данных SQL Server, чтобы предоставить доступ к базе данных на сервере нескольким пользователям. Единственный экземпляр SQL Server Standard Edition или Enterprise Edition способен обрабатывать запросы тысяч пользователей, одновременно работающих с разными базами данных. Каждый экземпляр SQL Server делает все свои базы данных доступными всем, кто подключается к нему (в зависимости от определенных для них прав доступа).

При подключении к экземпляру SQL Server соединение ассоциируется с определенной базой данных на сервере. Эта БД называется текущей. Обычно соединение устанавливается с базой данных по умолчанию, которую определяет системный администратор. Но, настроив параметры соединения из API баз данных, можно задать и другую БД. Можно переключаться с одной базы данных на другую с помощью оператора Transact SQL USE <имя_БД> или функции API, которая меняет текущий контекст базы данных.

SQL Server 2000 позволяет отключить базу данных от одного экземпляра SQL Server, а затем подключить ее к другому экземпляру или вернуть обратно. При наличии файла с базой данных можно дать SQL Server указание подключать этот файл при установлении соединения под определенным именем.

Операторы SQL — единственный вид команд, которые приложения посылают SQL Server 2000. Вся работа, выполняемая экземпляром SQL Server, является результатом обработки им SQL-операторов (получение, интерпретация и непосредственно исполнение). SQL Server 2000 исполняет операторы SQL с помощью одного из следующих процессов:

      обработки одиночного оператора SQL;

      пакетной обработки;

      исполнения хранимой процедуры или триггера;

      кэширования и повторного использования плана исполнения;

      параллельной обработки запросов.

Главным назначением базы данных является хранение и поиск данных, поэтому выполнение многочисленных дисковых операций чтения/записи является одним из неотъемлемых атрибутов механизма баз данных. Дисковые операции ввода-вывода потребляют большой объем ресурсов, а их выполнение занимает относительного много времени. Значительная часть логики ПО реляционных СУБД служит для повышения эффективности операций ввода-вывода.

SQL Server 2000 выделяет значительную часть своей виртуальной памяти под кэш-буфер и использует этот кэш для уменьшения числа операций физического ввода-вывода. У каждого экземпляра SQL Server 2000 есть собственный кэш-буфер. Данные считываются из дисковых файлов базы данных в кэш-буфер. Несколько логических операций чтения можно выполнить и без многократного физического считывания данных. Данные остаются в кэше, пока в течение определенного времени на них нет ссылок или не понадобится свободная память буфера для считывания следующей порции данных. Они записываются на диск только после модификации. Данные могут быть многократно модифицированы в результате логических операций записи, прежде чем в результате физической операции записи они, обновленные, будут записаны на диск.

Ввод-вывод, осуществляемый экземпляром SQL Server, подразделяется на логический и физический. Логическое чтение происходит каждый раз, когда механизм баз данных запрашивает страницу из кэш-буфера. Если в настоящий момент страница отсутствует в кэш-буфере, выполняется физическое чтение, чтобы прочитать страницу в кэш-буфер. Если страница в данный момент находится в кэше, физическая операция чтения не выполняется — кэш-буфер использует ту страницу, которая уже хранится в памяти. При модификации данных страницы, которая находится в памяти, происходит логическая операция записи. При записи страницы на диск выполняется физическая операция записи. Страница может оставаться в памяти достаточно долго; так, перед физической записью ее на диск иногда выполняется несколько логических операций записи.