Система управління базами даних субд. Система керування базами даних SQL Server

Однією з найпоширеніших СУБД, які у великих організаціях, є Microsoft SQL server, СУБД від компанії Microsoft. Вона використовує реляційну модель даних. Microsoft SQL Server є клієнт-серверної СУБД, що робить її гарною для використання у великих організаціях, що мають потужний сервер. Платформа даних MS SQL Server 2005 включає такі інструменти для роботи з базою даних:

· Підтримка структурованих та неструктурованих (XML) даних.
· Replication Services: реплікація даних для розподілених та мобільних програм обробки даних, висока доступність систем, масштабований паралелізм з вторинними сховищами даних для звітних рішень підприємства та інтеграція з різнорідними системами, включаючи існуючі бази даних Oracle.
· Notification Services: розвинені можливості повідомлень для розробки та впровадження масштабованих додатків, здатних доставляти персоналізовані, своєчасні оновлення інформації безлічі з'єднаних та мобільних пристроїв.
· Integration Services: можливості вилучення, перетворення та завантаження для сховищ даних та інтеграції даних у масштабі підприємства.
· Analysis Services: аналітична обробка в реальному часі (OLAP) для швидкого, складного аналізу великих та змішаних наборів даних, що використовує багатовимірне зберігання.
· Reporting Services: вичерпне рішення для створення, управління та доставки як традиційних паперових звітів, так і інтерактивних, заснованих на технології WWW звітів.
· Інструменти керування: SQL Server включає засоби управління для розвиненого керування та налаштування баз даних, як і тісну інтеграцію з такими інструментами, як Microsoft Operations Manager (MOM) і Microsoft Systems Management Server (SMS). Стандартні протоколи доступу до даних значно зменшують час, необхідний для інтеграції даних SQL Server з існуючими системами. На додаток, підтримка Web служб вбудована для забезпечення взаємодії з іншими програмами та платформами.
· Інструменти розробки: SQL Server пропонує інтегровані інструменти розробки для ядра бази даних, вилучення, трансформації та завантаження даних, отримання інформації, OLAP та звітності, які тісно інтегровані з Microsoft Visual Studio® для надання наскрізних можливостей розробки додатків. Кожна головна підсистема SQL Server поставляється зі своєю власною об'єктною моделлю та набором API для розширення системи даних у будь-якому напрямку, що є унікальним для вашого бізнесу.

Особливістю цієї СУБД є такі кошти:

SQL Server Management Studio. SQL Server спрощує керування шляхом надання єдиної інтегрованої консолі управління для моніторингу та управління реляційною базою даних SQL Server, Integration Services, Analysis Services, Reporting Services, Notification Services та SQL Mobile на великій кількості розподілених серверів та баз даних. Адміністратори баз даних можуть виконувати кілька завдань одночасно, включаючи такі: створення та виконання запиту, перегляд серверних об'єктів, керування об'єктом, відстеження активності системи та перегляд оперативної довідки. SQL Server Management Studio містить середовище розробки для створення, редагування та управління сценаріїв та збережених процедур, використовуючи Transact-SQL, багатовимірні вирази (MDX), XMLA та SQL Server Mobile Edition. Management Studio легко інтегрується із системою контролю версій. Management Studio також містить інструменти для планування завдань Агента SQL Server та управління планами технічного обслуговування для автоматизації щоденних завдань обслуговування. Об'єднання завдань управління та створення в одному інструменті у поєднанні зі здатністю керувати всіма типами серверів забезпечує покращену продуктивність для адміністраторів баз даних.

Запобіжний моніторинг та налаштування продуктивності SQL Server надає більше 70 нових заходів внутрішньої продуктивності бази даних та використання ресурсів від пам'яті, блокувань та планування до транзакцій та операцій мережного та дискового введення-виведення. Ці Динамічні Уявлення Управління (Dynamic Management Views - DMV) забезпечують більшу прозорість та видимість стану бази даних та потужну інфраструктуру для попереджуючого моніторингу життєздатності та продуктивності бази даних.

Об'єкти SQL Server (SQL Management Objects) Об'єкти SQL Server (SMO) є новим набором об'єктів для програмування, які надає повну функціональність для керування базою даних SQL Server. Фактично Management Studio побудована на Об'єктах Управління SQL. SMO реалізована у вигляді збирання Microsoft .NET Framework. SMO можна використовувати для автоматизації поширених завдань адміністрування SQL Server, таких як програмне отримання конфігураційних налаштувань, створення баз даних, виконання сценаріїв Transact-SQL, створення завдань Агента SQL Server та планування резервного копіювання. Об'єктна модель SMO є більш безпечною, надійною та масштабованою заміною розподіленим об'єктам управління (DMO), які входять до складу попередніх версій SQL Server.

Виділене адміністративне з'єднання SQL Server привносить виділене адміністративне з'єднання для доступу до сервера, навіть якщо він не відповідає або недоступний з іншої причини. Це дозволяє виконувати діагностичні функції або оператори Transact-SQL для вирішення проблем на сервері. Адміністративне з'єднання активується членами фіксованої серверної ролі sysadmin і доступне лише через утиліту командного рядка SQLCMD або локально, або з віддаленої машини.

Підтримка Web служб У SQL Server можна розробляти Web служби XML у рівні бази даних, використовуючи SQL Server як слухач HTTP. Це дає новий спосіб доступу до цих програм, які зосереджені навколо Web служб. У SQL Server 2005 можна використовувати HTTP для прямого доступу до SQL Server без застосування слухача проміжного рівня, такого як Microsoft Internet Information Services (IIS). SQL Server надає інтерфейс Web служби для виконання SQL виразів та виклику функцій та процедур. Результати запитів повертаються у форматі XML і тут можна скористатися перевагами інфраструктури Web служб Visual Studio.

Важливо, що MS SQL Server розрахована працювати саме на платформі Windows. Це обмежує її використання у різних сферах діяльності. Крім того, компанія Microsoft орієнтується на зниження вартості СУБД, що призводить до зменшення ефективності засобів забезпечення надійності та безпеки. Це є важливим чинником під час виборів СУБД в організацію.

Системи управління базами даних

Система управління базами даних як складова частина автоматизованого банку даних

У сучасних інформаційних системах інформація зазвичай зберігається з допомогою автоматизованих банків даних. Банки даних можуть бути дуже великими і можуть містити різну інформацію, яку використовують організацію.

Банк даних – це інформаційна система колективного користування, що забезпечує централізоване зберігання даних, їх оновлення та видачу за запитами користувачів. Це комплекс апаратного та програмного забезпечення банку даних та персоналу, що обслуговує його. Банк даних включає:

одну чи кілька баз даних;

систему управління базами даних (СУБД);

персонал, який би роботу банку даних.

База даних – це сукупність належним чином організованих даних, які у запам'ятовуючих пристроях ЕОМ. Зазвичай, дані зберігаються на жорсткому диску сервера організації.

У випадку дані в базі даних (принаймні, у великих системах) є інтегрованими і поділюваними. Ці два аспекти, інтеграція та поділ даних, є найважливішими перевагами використання банків даних на "великому" обладнанні і, щонайменше, один з них - інтеграція - є перевагою їх застосування і на "малому" обладнанні.

Під поняттям інтеграції даних мається на увазі можливість подати базу даних як поєднання декількох окремих файлів даних, що повністю або частково виключає надмірність зберігання інформації.

Під поняттям поділюваності даних мається на увазі можливість використання кількома різними користувачами окремих елементів, які у базі даних. Мається на увазі, що кожен з користувачів зможе отримати доступ до тих самих даних, можливо, навіть одночасно (паралельний доступ). Такий поділ даних з паралельним або послідовним доступом частково є наслідком того факту, що база даних має інтегровану структуру.

Одним із наслідків згаданих вище характеристик бази даних (інтеграції та розділяння) є те, що кожен конкретний користувач зазвичай має справу лише з невеликою частиною всієї бази даних, причому оброблювані різними користувачами частини можуть довільним чином перекриватися. Інакше висловлюючись, кожна база даних сприймається її різними користувачами по-різному. Фактично, навіть ті два користувача бази даних, які працюють з одними і тими ж частинами бази даних, можуть мати уявлення про них, що значно відрізняються.

База даних характеризується моделлю даних, т. е. формою організації даних у ній. За типом моделі даних БД поділяються на мережеві, ієрархічні та реляційні. Нині практично застосовується лише реляційна структура, у якій база даних складається з однієї чи кількох двовимірних таблиць. Кожна реляційна таблиця є двовимірним масивом і має наступні властивості:

кожен елемент таблиці – один елемент даних

всі осередки в стовпці таблиці однорідні, тобто всі елементи в стовпці мають однаковий тип (числовий, символьний і т.д.)

кожен стовпець має унікальне ім'я

однакових рядків у таблиці відсутні

порядок прямування рядків і стовпців може бути довільним

Така модель зберігання даних забезпечує зручність використання бази даних ЕОМ. Враховуючи, що таблиці бази даних можуть бути пов'язані певними відносинами, така модель забезпечує цілісність даних та відсутність надмірності зберігання. Тому вона і використовується у більшості сучасних баз даних.

Система управління базами даних (СУБД) – спеціалізована програма або комплекс програм, призначена для організації та ведення бази даних. Вона забезпечує зберігання даних та взаємодію користувача з БД, дозволяючи користувачам здійснювати пошук, сортування та вибірку інформації в базі даних, а деяким користувачам – додавати, видаляти та змінювати записи в БД. Залежно від того, з якою базою даних працює СУБД, вона може бути:

ієрархічної

реляційної

об'єктно-реляційної

об'єктно-орієнтованою

Ми розглядатимемо реляційні системи управління базами даних.

Персонал, який забезпечує роботу банку даних, це адміністратор банку даних, а також інженери та техніки, які забезпечують роботу апаратного забезпечення банку даних.

Таким чином, система управління базами даних є необхідною складовою банку даних.

СУБД Microsoft SQL server

Підтримка структурованих та неструктурованих (XML) даних.

Replication Services: реплікація даних для розподілених та мобільних програм обробки даних, висока доступність систем, масштабований паралелізм із вторинними сховищами даних для звітних рішень підприємства та інтеграція з різнорідними системами, включаючи існуючі бази даних Oracle.

Notification Services: розвинені можливості повідомлень для розробки та впровадження додатків, що масштабуються, здатних доставляти персоналізовані, своєчасні оновлення інформації безлічі з'єднаних і мобільних пристроїв.

Integration Services: можливості вилучення, перетворення та завантаження для сховищ даних та інтеграції даних у масштабі підприємства.

Analysis Services: аналітична обробка в реальному часі (OLAP) для швидкого, складного аналізу великих та змішаних наборів даних, що використовує багатовимірне зберігання.

Reporting Services: вичерпне рішення для створення, управління та доставки як традиційних паперових звітів, так і інтерактивних, що базуються на технології WWW звітів.

Інструменти керування: SQL Server включає засоби управління для розвиненого керування та налаштування баз даних, як і тісну інтеграцію з такими інструментами, як Microsoft Operations Manager (MOM) і Microsoft Systems Management Server (SMS). Стандартні протоколи доступу до даних значно зменшують час, необхідний для інтеграції даних SQL Server з існуючими системами. На додаток, підтримка Web служб вбудована для забезпечення взаємодії з іншими програмами та платформами.

Інструменти розробки: SQL Server пропонує інтегровані інструменти розробки для ядра бази даних, вилучення, трансформації та завантаження даних, отримання інформації, OLAP та звітності, які тісно інтегровані з Microsoft Visual Studio® для надання наскрізних можливостей розробки додатків. Кожна головна підсистема SQL Server поставляється зі своєю власною об'єктною моделлю та набором API для розширення системи даних у будь-якому напрямку, що є унікальним для вашого бізнесу.

Особливістю цієї СУБД є такі кошти:

СУБД Oracle

Іншою поширеною СУБД є система від компанії Oracle. Ця СУБД також є клієнт-серверною, отже вона призначена для компаній, які мають інформаційну мережу з потужним сервером. Ця СУБД використовує також реляційну модель даних, але містить елементи об'єктно-орієнтованої моделі даних. На 2009 рік найновішою є версія Oracle 11g Release 2. Розглянемо особливості цієї програми.

Масштабованість додатків. Модуль Oracle Real Application Clusters, наступне покоління продукту Oracle Parallel Server, забезпечує прозору масштабованість додатків за рахунок швидкого та ефективного спільного використання кластерного кешу для узгодженого доступу до даних. Oracle Real Application Clusters надає такі можливості:

Коробкові додатки, які можна масштабувати практично лінійно та абсолютно прозоро

Сумісність з усіма додатками без необхідності їх перебудови

Швидке збільшення кластерів, можливість швидкого додавання вузлів та дисків

Аварійне відновлення Oracle Data Guard забезпечує клієнтів системою швидкого відновлення із аварійних ситуацій. Операції відновлення у Data Guard передбачають можливі випадки, прості у використанні та повністю автоматизовані.

Фізична резервна база даних Фізичне резервування бази даних здійснюється шляхом передачі журналів операцій із основного сервера на резервний. Операції з цих журналів потім фізично виконуються засобами відновлення (цей процес називається «довиконанням»), щоб узгодити вміст резервного та основного серверів. Резервна база даних ідентична основний за фізичною структурою і може бути використана при операціях читання.

Логічна резервна база даних У Oracle Data Guard з'явився новий механізм резервування бази даних - логічна резервна база даних (Logical Standby Database), що відрізняється від фізичного способу реалізації. Матеріалом для обох резервних баз даних є журнали операцій, але замість прямого їх застосування логічна база даних екстраполює з них оператори SQL і виконує їх на резервному сервері, як звичайні SQL-команди. У результаті резервна база даних доступна для нормальних операцій читання та запису.

Передача журналів без втрати даних Oracle Data Guard має здатність синхронно або асинхронно переписувати оновлення журналів операцій безпосередньо з основної бази даних до резервної. Це дозволяє запропонувати всеосяжне рішення аварійного відновлення без опори сторонні продукти для зберігання оперативних копій журналів відновлення. Таким чином, у будь-якій ситуації клієнти можуть бути впевнені, що їхня резервна база даних збереже всі операції, зроблені аж до моменту збою.

Data Guard Broker Модуль Oracle виконує функції контролю, керування та автоматизації, необхідні для підтримки логічної та фізичної резервних баз даних. Наприклад, він може відновити основну базу даних у будь-яку резервну за одну операцію.

Відновлення після системних збоїв

Система Cache Fusion забезпечує швидке відновлення після збою, що призводить до безперервної доступності даних і додатків.

Real Application Clusters Кластерна архітектура забезпечує вищий рівень доступності, ніж одновузлова конфігурація, оскільки усувається єдине джерело збоїв – сервер. У кластерній конфігурації з двома вузлами при аварії системи на одному вузлі додаток продовжить роботу на решті.

Oracle Fail Safe – чотиризлова відмовостійка конфігурація для Windows Oracle Fail Safe забезпечує необхідну для електронного бізнесу безперервну доступність та захист від системних збоїв у кластерній архітектурі на базі Windows NT та 2000. Oracle Fail Safe виконує аварійне відновлення для бази даних та серверів додатків як так і в чотиризлових кластерах Windows NT та 2000.

Швидке відновлення через заданий інтервал часу Oracle застосовує технологію швидкого відновлення Fast-Start Time-Based Recovery, що дозволяє адміністраторам баз даних задавати необхідну верхню межу для часу відновлення (у секундах). При перезавантаженні після збою або аварії системи користувачі будуть знову підключені до їх застосування не пізніше цього часу.

Знімок стану системи та відновлення роботи Часто у адміністраторів баз даних виникає проблема вибору: розібратися у причині збою чи швидше відновити роботу системи. За допомогою Flash Freeze адміністратор може зробити знімок стану системи в момент збою, швидко перезапустити базу даних, а потім в автономному режимі проаналізувати отримані дані.

Відновлення помилок користувачів. В Oracle полегшено операції відновлення після помилок, вчинених користувачами, у тому числі наслідків неправильних або введених не в тій послідовності команд.

Oracle Flashback Query Oracle Flashback Query дозволяє користувачам та програмам звертатися до стану даних на деякий момент часу в минулому. За допомогою цього параметра "зворотного ходу" можна задати дату і час, а потім формувати звичайні запити до даних, які виглядатимуть так, як вони виглядали у вказаний час. Після виявлення помилок можна зробити відносно прості дії, що скасовують, які можуть бути виконані без втручання адміністратора бази даних. Ще важливіше, що відновлення не викликає затримки у роботі програми.

Детальний аналіз журналів операцій Встановити причину помилок можна також проаналізувавши журнали операцій бази даних. Реляційна утиліта Oracle LogMiner дозволяє читати, аналізувати та інтерпретувати за допомогою стандартного інтерфейсу SQL як діючі, так і архівні журнали. За допомогою Oracle LogMiner адміністратори баз даних тепер зможуть аналізувати всі зміни в базах даних, включаючи операції з даними, визначення та команди адміністрування.

Відновлювані операції Для деяких тривалих операцій, таких як завантаження даних або складні зміни, може не вистачити ресурсів (наприклад, дискового простору). Невдале завершення тривалих операцій може зажадати багато часу їхнього відновлення. Oracle вирішує цю проблему, дозволяючи адміністраторам баз даних відкладати операції, які можуть завершитися в даний момент. Відклавши операцію, адміністратор може усунути проблему з нестачею ресурсів, а потім відновити виконання відкладеної операції з моменту, коли її було зупинено.

Зменшення запланованих затримок. Oracle дозволяє всі планові операції з обслуговування системи виконувати, не зупиняючи її нормальної роботи.

Зміна схеми без закриття доступу
У Oracle можна перевизначати структури таблиць, навіть якщо вони відкриті для доступу користувачами та додатками.

Реорганізація таблиць та індексів без закриття доступу
Також Oracle має простий механізм для реорганізації та перевизначення самих таблиць, не перериваючи доступу до них. Це знижує заплановані затримки, збільшує доступність додатків, зменшує фрагментацію дисків та покращує продуктивність.

Виконання всіх операцій з індексом без закриття доступу

У Oracle всі індекси таблиць можна створювати і перебудовувати оперативно, не перериваючи доступу до них. Без цього користувачі не можуть виконувати свої програми під час таких операцій.

Динамічні параметри бази даних Параметри бази даних в Oracle, що задають обсяг бази даних пам'яті, що використовується сервером, можна змінювати оперативно, не перериваючи доступ. Раніше для зміни таких параметрів доводилося переводити базу даних в автономний режим і перезапускати її, щоб зміни набули чинності

Зниження витрат за управління. Oracle спрощує управління обробкою даних за допомогою таких засобів:

Автоматизована конфігурація дозволяє зберігати параметри після вимкнення системи. Нові функції автоматичного архівування та відновлення значно знижують час, який витрачається адміністратором на повсякденне обслуговування.

Система управління базами даних (СУБД)- це загальний набір різних програмних компонентів баз даних та власне баз даних, що містить такі складові:

прикладні програми баз даних;

клієнтські компоненти;

сервери баз даних;

власне бази даних.

Прикладна програма баз данихявляє собою програмне забезпечення спеціального призначення, розроблене та реалізоване користувачами чи сторонніми компаніями-розробниками ПЗ. В протилежність, клієнтські компоненти- це програмне забезпечення баз даних загального призначення, розроблене та реалізоване компанією-розробником бази даних. За допомогою компонентів клієнта користувачі можуть отримати доступ до даних, що зберігаються на локальному або віддаленому комп'ютері.

Сервер баз данихвиконує завдання управління даними, які у базі даних. Клієнти взаємодіють із сервером баз даних, надсилаючи йому запити. Сервер обробляє кожен отриманий запит та надсилає результати відповідному клієнту.

Можливості СУБД

Загалом, базу даних можна розглядати з двох точок зору - користувача та системи бази даних. Користувачі бачать базу даних як набір логічно зв'язаних даних, а системи баз даних це просто послідовність байтів, які зазвичай зберігаються на диску. Хоча це два абсолютно різні погляди, між ними є щось спільне: система баз даних повинна надавати не тільки інтерфейс, що дозволяє користувачам створювати бази даних і вилучати або модифікувати дані, але також системні компоненти для керування даними, що зберігаються. Тому система баз даних має надавати такі можливості:

різноманітні інтерфейси;

фізичну незалежність даних;

логічну незалежність даних;

оптимізацію запитів;

цілісність даних;

керування паралелізмом;

резервне копіювання та відновлення;

безпека баз даних.

Всі ці можливості коротко описуються в наступних розділах.

Різноманітні інтерфейси користувача

Більшість баз даних проектуються і реалізовуються до роботи з ними різних типів користувачів, мають різні рівні знань. З цієї причини система баз даних повинна надавати кілька окремих інтерфейсів користувача. Інтерфейс користувача може бути графічним або текстовим.

У графічних інтерфейсах введення здійснюється за допомогою клавіатури або миші, а висновок реалізується у графічному вигляді на монітор. Різновидом текстового інтерфейсу, який часто використовується в системах баз даних, є інтерфейс командного рядка, за допомогою якого користувач здійснює введення за допомогою набору команд на клавіатурі, а система відображає виведення в текстовому форматі на моніторі.

Фізична незалежність даних

Фізична незалежність даних означає, що прикладні програми бази даних не залежать від фізичної структури даних, що зберігаються у базі даних. Ця важлива особливість дозволяє змінювати збережені дані без необхідності вносити будь-які зміни до прикладних програм баз даних.

Наприклад, якщо дані спочатку були впорядковані за одним критерієм, а потім цей порядок був змінений за іншим критерієм, зміна фізичних даних не повинна впливати на існуючі програми баз даних або її схему (опис бази даних, створений мовою визначення даних системи бази даних).

Логічна незалежність даних

При обробці файлів, використовуючи традиційні мови програмування, файли оголошуються прикладними програмами, тому будь-які зміни в структурі файлу зазвичай вимагають внесення відповідних змін до всіх програм, що його використовують.

Системи баз даних надають логічну незалежність файлів, тобто, іншими словами, логічну структуру бази даних можна змінювати без необхідності внесення будь-яких змін до прикладних програм бази даних. Наприклад, додавання атрибуту до вже існуючої в системі баз даних структури об'єкта з ім'ям Person (наприклад, адреса) викликає необхідність модифікувати лише логічну структуру бази даних, а не наявні прикладні програми. (Однак програми вимагатимуть модифікації для використання нового стовпця.)

Оптимізація запитів

Більшість систем баз даних містять підкомпонент, що називається оптимізатором, Який розглядає кілька можливих стратегій виконання запиту даних та вибирає з них найбільш ефективну. Вибрана стратегія називається планом виконання запиту. Оптимізатор приймає рішення, беручи до уваги такі фактори, як розмір таблиць, до яких спрямований запит, існуючі індекси та логічні оператори (AND, OR або NOT), що використовуються у пропозиції WHERE.

Цілісність даних

Однією з завдань, що стоять перед системою баз даних є ідентифікувати логічно суперечливі дані і не допустити їх приміщення в базу даних. (Прикладом таких даних буде дата "30 лютого" або час "5:77:00".) Крім того, для більшості реальних завдань, що реалізуються за допомогою систем баз даних, існують обмеження для забезпечення цілісності (integrity constraints), які мають виконуватися для даних. (Як приклад обмеження для забезпечення цілісності можна назвати вимогу, щоб табельний номер співробітника був п'ятизначним цілим числом.)

Забезпечення цілісності даних може здійснюватися користувачем у прикладній програмі або системою управління базами даних. До максимально можливого ступеня це завдання має здійснюватися у вигляді СУБД.

Управління паралелізмом

Система баз даних являє собою розраховану на багато користувачів систему програмного забезпечення, що означає одночасне звернення до бази даних множинних користувачів додатків. Тому кожна система баз даних повинна мати будь-який тип механізму, що забезпечує управління спробами модифікувати дані декількома додатками одночасно. Далі наводиться приклад проблеми, яка може виникнути, якщо система баз даних не оснащена таким механізмом керування:

На загальному банківському рахунку № 3811 у банку X є $1500.

Власники цього рахунку, пані А та пан Б, йдуть у різні відділення банку та одночасно знімають з рахунку по $750 кожен.

Сума, що залишилася на рахунку № 3811 після цих транзакцій, має бути $0, і в жодному разі не $750.

Усі системи баз даних повинні мати необхідні механізми обробки подібних ситуацій, забезпечуючи управління паралелізмом.

Резервне копіювання та відновлення

Система баз даних має бути оснащена підсистемою для відновлення після помилок у програмному та апаратному забезпеченні. Наприклад, якщо в процесі оновлення 100 рядків таблиці бази даних відбувається збій, підсистема відновлення повинна виконати відкат всіх виконаних оновлень, щоб забезпечити несуперечність даних.

Безпека баз даних

Найбільш важливими поняттями безпеки баз даних є автентифікація та авторизація. Аутентифікація- це процес автентифікації облікових даних користувача, щоб не допустити використання системи несанкціонованими користувачами. Аутентифікація найчастіше реалізується, вимагаючи, щоб користувач вводив своє ім'я користувача та пароль. Система перевіряє достовірність цієї інформації, щоб вирішити, чи має користувач право входу в систему чи ні. Цей процес можна посилити шифруванням.

Авторизація- це процес, що застосовується до користувачів, які вже отримали доступ до системи, щоб визначити їх права використання певних ресурсів. Наприклад, доступ до інформації про структуру бази даних та системний каталог певної сутності можуть отримати тільки адміністратори.

Системи реляційних баз даних

Компонент Database Engineсервера Microsoft SQL Server є системою реляційних баз даних. Поняття систем реляційних баз даних було вперше введено 1970 р. Едгаром Ф. Коддом у статті "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks". На відміну від попередніх систем баз даних (мережевих та ієрархічних), реляційні системи баз даних засновані на реляційній моделі даних, що має потужну математичну теорію.

Модель даних- це набір концепцій, взаємозв'язків між ними та їх обмежень, які використовуються для представлення даних у реальному завданні. Центральним поняттям реляційної моделі даних є таблиця. Тому, з погляду користувача, реляційна база даних містить лише таблиці і більше. Таблиці складаються зі стовпців (одного чи кількох) та рядків (жодного чи кількох). Кожне припинення рядка і стовпця таблиці завжди містить одне значення даних.

Робота з демонстраційною базою даних у наступних статтях

Використовувана у наших статтях база даних SampleDb представляє якусь компанію, що складається з відділів (department) та співробітників (employee). Кожен співробітник належить лише одному відділу, а відділ може містити одного чи кількох співробітників. Співробітники працюють над проектами (project): у будь-який час кожен співробітник зайнятий одночасно в одному або кількох проектах, а над кожним проектом може працювати один або кілька співробітників.

Ця інформація представлена в базі даних SampleDb (перебуває у вихідниках) за допомогою чотирьох таблиць:

Department Employee Project Works_on

Організація цих таблиць показана на рисунках нижче. Таблиця Department подає всі відділи компанії. Кожен відділ має наступні атрибути (стовпці):

Department (Number, DepartmentName, Location)

Атрибут Number представляє однозначний номер кожного відділу, атрибут DepartmentName – його назва, а атрибут Location – розташування. Таблиця Employee представляє всіх співробітників, що працюють у компанії. Кожен співробітник має наступні атрибути (стовпці):

Employee (Id, FirstName, LastName, DepartmentNumber)

Атрибут Id представляє однозначний табельний номер кожного співробітника, атрибути FirstName та LastName – ім'я та прізвище співробітника відповідно, а атрибут DepartmentNumber – номер відділу, в якому працює співробітник.

Всі проекти компанії представлені в таблиці проектів Project, що складається з наступних стовпців (атрибутів):

Project (ProjectNumber, ProjectName, Budget)

У стовпці ProjectNumber вказується однозначний номер проекту, а в стовпцях ProjectName та Budget – назва та бюджет проекту відповідно.

У таблиці Works_on вказується зв'язок між співробітниками та проектами:

Works_on (EmpId, ProjectNumber, Job, EnterDate)

У стовпці EmpId вказується табельний номер співробітника, а стовпці ProjectNumber - номер проекту, у якому він бере участь. Комбінація значень цих двох шпальт завжди однозначна. У стовпцях Job та EnterDate вказується посада та початок роботи співробітника в даному проекті відповідно.

На прикладі бази даних SampleDb можна описати деякі основні властивості реляційних систем баз даних:

Рядки таблиці не організовані у певному порядку.

Також не організовані в певному порядку стовпці таблиці.

Кожен стовпець таблиці повинен мати однозначне ім'я у цій таблиці. Але різні таблиці можуть містити стовпці з тим самим ім'ям. Наприклад, таблиця Department містить стовпець Number і стовпець з такою ж назвою є в таблиці Project.

Кожен елемент даних таблиці повинен мати одне значення. Це означає, що будь-яка комірка на перетині рядків та стовпців таблиці ніколи не містить будь-якого набору значень.

Кожна таблиця містить принаймні один стовпець, значення якого визначають таку властивість, що жодні два рядки не містять однакової комбінації значень для всіх стовпців таблиці. У реляційній моделі даних такий стовпець називатиметься потенційним ключем (candidate key). Якщо таблиця містить кілька потенційних ключів, розробник вказує один із них, як первинний ключ (primary key)цієї таблиці. Наприклад, первинним ключем таблиці Department буде стовпець Number, а первинними ключами таблиць Employee буде Id. Нарешті первинним ключем таблиці Works_on буде комбінація стовпців EmpId і ProjectNumber.

Таблиця ніколи не містить однакових рядків. Але це властивість існує лише теоретично, т.к. компонент Database Engine та інші реляційні системи баз даних допускають існування у таблиці однакових рядків.

SQL - мова реляційної бази даних

Мова реляційної бази даних у системі SQL Server називається Transact-SQL. Це різновид найбільш значущої на сьогоднішній день мови бази даних. мови SQL (Structured Query Language - мова структурованих запитів). Походження мови SQL тісно пов'язане з проектом, званим System R, розробленим та реалізованим компанією IBM ще на початку 80-х років минулого століття. За допомогою цього проекту було продемонстровано, що використовуючи теоретичні основи роботи Едгара Ф. Кодда, можливе створення системи реляційних баз даних.

На відміну від традиційних мов програмування, таких як C#, C++ та Java, мова SQL є безліч-орієнтованим (set-oriented). Розробники мови також називають її запис-орієнтованим (record-oriented). Це означає, що у мові SQL можна запитувати дані з кількох рядків однієї чи кількох таблиць, використовуючи лише одну інструкцію. Це одна з найважливіших переваг мови SQL, що дозволяє використовувати цю мову на логічно вищому рівні, ніж традиційні мови програмування.

Іншою важливою властивістю мови SQL є її непроцедурність. Будь-яка програма, написана процедурною мовою (C#, C++, Java), покроково описує, як виконувати певне завдання. На противагу цьому, мова SQL, як і будь-яка інша непроцедурна мова, описує, що хоче користувач. Таким чином, відповідальність за знаходження відповідного способу задоволення запиту користувача лежить на системі.

Мова SQL містить два підмови: мова опису даних DDL (Data Definition Language)і мова обробки даних DML (Data Manipulation Language). Інструкції мови DDL також використовуються для опису схем таблиць баз даних. Мова DDL містить три загальні інструкції SQL: CREATE, ALTER та DROP. Ці інструкції використовуються для створення, зміни та видалення, відповідно, об'єктів баз даних, таких як бази даних, таблиці, стовпці та індекси.

На відміну від мови DDL, мова DML охоплює всі операції з маніпулювання даними. Для маніпулювання базами даних завжди застосовуються чотири загальні операції: вилучення, вставка, видалення та модифікація даних (SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE).

Системи управління базами даних (СУБД) останнім часом стали невід'ємною частиною ІТ-інфраструктури практично будь-якої компанії. Зараз досить складно знайти компанію, яка б не користувалася системою 1С:Підприємство або якоюсь потужною ERP системою, такою як SAP або Microsoft Dynamics (CRM), які використовують СУБД для зберігання своїх даних. Багато WEB-додатків використовують СУБД для зберігання інформації про клієнтів, найменувань товарів тощо. Якщо раніше СУБД використовувалися переважно зберігання текстових і числових даних, нині в СУБД зберігаються такі дані, як зображення, відеозаписи і ще типи даних. Обсяги баз даних у деяких галузях зросли до кількох терабайт. Тому зараз, як ніколи раніше, підвищилися вимоги до надійності та продуктивності систем управління базами даних. Лідируючі позиції над ринком серед СУБД займає Microsoft SQL Server. Частка ринку Microsoft SQL Server, за даними Gartner, становить 46,8%, решта ринку належить Oracle та IBM DB2, відносно невелику частину ринку займають СУБД Open Source, такі як Postgre та Firebird.

Microsoft SQL Server 2012 є найновішою та найпотужнішою системою управління базами даних. Крім стандартних СУБД функцій, SQL Server 2012 містить великий набір інтегрованих служб з аналізу даних. Доступ до даних, розміщених на SQL Server, можуть отримати будь-які програми, розроблені на .Net і VisualStudio, а також програми пакета Microsoft Office 2007. SQL Server 2012 забезпечує найвищу в своєму класі масштабованість, продуктивність і безпеку.

Microsoft SQL Server 2012 підтримує понад 15000 постачальників програмного забезпечення, його використовують понад 74,7% найбільших компаній світу. Microsoft SQL Server 2012 використовують практично всі ERP і CRMсистеми, як SAP, Microsoft Dynamics, 1C: Підприємство, Microsoft CRM.

Платформа даних SQL Server

SQL Server 2012 надає засоби для створення та управління реляційними базами даних. Також SQL Server 2012 підтримує нові засоби аналітичної обробки даних (Analysis Services), засоби звітності (Reporting Services), а також безліч засобів, що спрощують розробку програм.

Зважаючи на те, що на SQL Server працюють критичні бізнес-додатки, підприємства висувають дуже жорсткі вимоги щодо продуктивності, відмовостійкості та безпеки самої СУБД.

Безпека SQL Server 2012:

Інтерактивне шифрування бази даних. SQL Server 2012 підтримує прозоре шифрування баз даних та журналів транзакцій. Ця функція дозволяє замовнику бути впевненим у тому, що неправомірний доступ до даних компанії неможливо отримати, навіть заволодівши сервером або системою зберігання даних.
Підтримка PKI. SQL Server 2012 підтримує інфраструктуру сертифікатів. Доступ до даних можна обмежувати та шифрувати за допомогою сертифікатів та апаратних модулів захисту (TPM).
Інтеграція з доменом ActiveDirectory. Доступ до даних можна дозволяти за доменними користувачами та групами.
Аудит. SQL Server 2012 підтримує аудит доступу до даних та контроль за діями, що здійснюються з базою даних.

Відмовостійкість SQL Server 2012:

Дзеркаловання БД (Database Mirroring). Технологія дзеркалювання передбачає наявність одного активного сервера, з яким працюють усі клієнти, та одного дзеркального сервера, на який відбувається передача всіх журналів транзакцій та їх застосування до дзеркальної БД. При відмові активного сервера відбувається перемикання на дзеркальний сервер. Це робиться або вручну, або автоматично, під час використання сервера-спостерігача (Witness). Таким чином забезпечується відмовостійкість БД, і у разі збою максимум, що губиться – це одна транзакція. При цьому не потрібно спеціалізованого кластерного обладнання або SAN-пристроїв. Але треба враховувати, що даний метод не забезпечує безперервність функціонування, оскільки перемикання триває кілька секунд і звернення відбуваються до іншого сервера з іншим ім'ям, а також не забезпечується розподіл навантаження і знижується продуктивність. У SQL Server 2012 з'явилася функція автоматичного відновлення пошкоджених сторінок із дзеркального сервера, а також додано функцію прозорого перенаправлення клієнтів на дзеркальний сервер.

Database Mirroring в SQL Server 2012

Кластери високої доступності (High Availability Cluster). Великі компанії, яким потрібна безперервність функціонування, постійна доступність БД та розподіл навантаження, використовують SQL Server 2012 як кластер. SQL Server 2012 підтримує 16-ти вузлову кластеризацію, причому крім кластеризації ядра СУБД, підтримується також кластеризація Analysis Services, Notification Services та Replication Services. Кластер SQL Server 2012 дозволяє забезпечити режим функціонування 24/7 для критичних бізнес-додатків.

Двох вузловий кластер на базі SQL Server 2012

Масштабованість SQL Server 2012:

Гаряче додавання пам'яті та процесорів. SQL Server 2012 дозволяє не вимикаючи і не перезавантажуючи сервер додавати в нього оперативну пам'ять та процесори (ця функція повинна також підтримуватись і обладнанням).
Реплікація БД. SQL Server 2012 дозволяє створювати копії БД у віддалених філіях. Підтримуються різні механізми реплікації з використанням транзакцій, злиття та миттєвих знімків. Реплікація може бути як односторонньою, коли, наприклад, зміни із центрального офісу реплікуються у філії, так і двосторонньої. SQL Server 2012 підтримує розподілені програми та гео-розподілену кластеризацію.
Розподіл ресурсів (Resource Governor). SQL Server 2012 дозволяє розподіляти ресурси та призначати пріоритет для різних завдань. Ця функція дозволяє уникнути випадків різкого падіння продуктивності всього сервера, і переривання роботи всіх користувачів при виконанні однієї складної задачі.
Підтримка архітектури Intel Itanium. Для надвисоких навантажень випущено версію SQL Server 2012, що працює на RISC-серверах, побудованих на платформі Intel Itanium (IA-64). Ця редакція SQL Server 2012 застосовується у великих ЦОД для обробки великих обсягів інформації. SQL Server 2012 у редакції Itanium підтримує 64 процесорних ядер та 2 терабайти оперативної пам'яті. Підтримуються технології гарячого додавання/відключення процесора та пам'яті, також підтримується технологія зерколювання відмовостійкого пам'яті та 8-ми вузлова кластеризація.

Побудова кластера є досить складним завданням. При побудові кластера проводиться складний аналіз бізнес-додатку, що використовує СУБД, розраховується здатність навантаження і необхідні ресурси, прогнозується зростання БД і зростання здатності навантаження, відповідно планується інфраструктура кластерів і підбирається обладнання. Компанія ЛанКей має досвід побудови кластерів SQL Server у ряді великих компаній. Планування та розгортання кластерів SQL Server здійснюють сертифіковані інженери MCSE, MCDBA, MCTS: SQL Server.

Перша версія Microsoft Servers SQL була представлена компанією далекого 1988 року. СУБД одразу позиціонувалася як реляційна, що має, за заявою виробника, три переваги:

збережені процедури, завдяки яким прискорювалася вибірка даних і підтримувалася їх цілісність у розрахованому на багато користувачів режимі;
постійний доступ до адміністрування без відключення користувачів;
відкрита платформа сервера, що дозволяє створювати сторонні програми, які використовують SQL Server.

2005 року під кодовим найменуванням Yukon з розширеними можливостями масштабування став першою версією, що повністю підтримує технологію.NET. Поліпшилася підтримка розподілених даних, з'явилися перші інструменти звітування та аналізу інформації.

Інтеграція з Інтернетом дозволила використовувати SQL Servers 2005 як основу для створення систем електронної комерції із простим та захищеним доступом до даних через популярні браузери з використанням вбудованого Firewall Версія Enterprise підтримувала паралельні обчислення на необмеженій кількості процесорів.

На зміну версії 2005 прийшов Microsoft SQL Server 2008, який досі є одним з найпопулярніших серверів баз даних, а трохи пізніше з'явилася і наступна версія - SQL Servers 2012, з підтримкою сумісності з .NET Framework та іншими передовими технологіями обробки інформації та середовища розробки Visual Studio Для доступу був створений спеціальний модуль SQL Azure.

Transact-SQL

З 1992 року SQL є стандартом доступу до баз даних. Практично всі мови програмування для доступу до БД використовують саме його, навіть якщо користувач здається, що він працює з інформацією безпосередньо. Базовий синтаксис мови залишається незмінним забезпечення сумісності, але кожен виробник систем управління базами даних намагався поповнити SQL додатковими функціями. Компромісу знайти не вдалося, і після «війни стандартів» залишилися два лідери: PL/SQL компанії Oracle та Transact-SQL у Microsoft Servers SQL.

T-SQL процедурно розширює SQL для доступу до Microsoft Servers SQL. Але це не виключає розробки додатків на «стандартних» операторах.

Автоматизуйте бізнес за допомогою SQL Server 2008 R2

Надійна робота бізнес-додатків є надзвичайно важливою для сучасного бізнесу. Найменша проста база даних може призвести до величезних збитків. Сервер баз даних Microsoft SQL Server 2008 R2 дозволяє надійно та безпечно зберігати інформацію практично необмеженого обсягу, використовуючи знайомі всім адміністраторам засоби керування. Підтримується вертикальне масштабування до 256 процесорів.

Технологія Hyper-V максимально ефективно використовує потужність сучасних багатоядерних систем. Підтримка одному процесорі безлічі віртуальних систем знижує витрати і поліпшує масштабируемость.

Аналізуйте дані

Для швидкого аналізу в реальному часі потоків даних використовується компонент SQL Server StreamInsight, оптимізований під даний тип завдань. Можлива розробка власних програм на основі .NET.

Безперебійна робота та безпека даних

Підтримку оптимальної продуктивності в будь-який час забезпечує вбудований в сервер регулятор ресурсів. Адміністратор може керувати навантаженням та системними засобами, встановлювати ліміт для додатків на використання ресурсів процесора та пам'яті. Функції шифрування забезпечують гнучкий та прозорий захист інформації та ведуть журнал доступу до неї.

Необмежений розмір бази даних

Сховище даних можна масштабувати швидко та безпечно. Користувачі можуть використовувати готові шаблони "Fast Track Date Warehouse" для підтримки дискових масивів до 48 Тб. Базова конфігурація підтримує обладнання провідних фірм, таких як HP, EMC та IBM. Функції стиснення інформації стандарту UCS 2 дозволяють більш економно витрачати дисковий простір.

Підвищення ефективності роботи розробників та адміністраторів

Нові програмні майстри дозволяють швидко усунути недовантаженість серверів, покращити контроль та оптимізувати продуктивність без необхідності залучення зовнішніх сторонніх фахівців. Контролюйте параметри роботи програм та баз даних, знайдіть можливості для покращення роботи на панелях моніторингу та прискорюйте оновлення та встановлення.

Інструменти для персонального бізнес-аналізу

У компаніях ніколи не було єдиної думки щодо того, хто має займатися аналітикою – IT-відділи чи безпосередньо користувачі. Система створення персональних звітів вирішує цю проблему за допомогою сучасних інструментів безпечної та ефективної побудови, аналізу та моделювання бізнес-процесів. Підтримується прямий доступ до баз даних у Microsoft Office та SharePoint Server. Корпоративна інформація може інтегруватися з матеріалами інших типів, таких як карти, графіка та відео.

Зручне середовище для спільної роботи

Надайте своїм співробітникам доступ до інформації, спільної розробки та аналізу даних за допомогою програми PowerPivot для електронної таблиці Excel. Програма дозволяє проводити аналіз інформації та моделювання бізнес-процесів та публікувати звіти для загального доступу до Інтернету або системи SharePoint.

Для створення внутрішніх звітів пропонується система Report Builder 3.0, що підтримує безліч форматів і широкий набір попередньо встановлених шаблонів.

Працюйте з базами даних безкоштовно

Компанія надає невеликим проектам і розробникам-початківцям спеціальну безкоштовну версію Microsoft SQL Server Express. Сюди включені самі технології баз даних, як і «повних» версій SQL Server.

Підтримуються середовища розробки Visual Studio та Web Developer. Створюйте складні таблиці та запити, розробляйте інтернет-додатки з підтримкою баз даних, отримуйте прямий доступ до інформації з PHP.

Користуйтеся всіма можливостями Transact-SQL та передовими технологіями доступу до даних ADO.NET і LINQ. Підтримуються збережені процедури, тригери та функції.

Зосередьтеся на елементах бізнес-логіки, а оптимізацію структури бази даних система зробить самостійно.

Створюйте насичені звіти будь-якого ступеня складності. Користуйтеся підсистемою пошуку, інтегруйте звіти з програмами Microsoft Office та додайте до документів інформацію про географічне розташування.

Програми, що розробляються, можуть працювати за відсутності підключення до сервера БД. Синхронізація здійснюється автоматично з використанням фірмової технології транзакційної реплікації Sync Framework.

Адмініструйте свою інфраструктуру, використовуючи політики управління для всіх баз даних та додатків. Загальні експлуатаційні сценарії скорочують час на оптимізацію запитів, створення та відновлення резервних копій масштабу підприємства.

SQL Server 2008 R2 Express Edition ідеально підходить для швидкого розгортання сайтів та інтернет-магазинів, програм для персонального використання, малого бізнесу. Це відмінний варіант для початку роботи та навчання.

Керуйте базами даних за допомогою SQL Server Management Studio

Microsoft SQL Server Management є спеціалізованим середовищем для створення, доступу та управління базами даних і всіма елементами SQL Server, включаючи служби звітів.

Система об'єднує в одному інтерфейсі всі можливості програм адміністрування із ранніх версій, таких як Query Analyzer та Enterprise Manager. Адміністратори отримують програму з великим набором графічних об'єктів розробки та управління, а також розширену мову створення сценаріїв роботи з БД.

Редактор коду Microsoft Server Management Studio заслуговує на окрему увагу. Він дозволяє розробляти сценарії скриптів на Transact-SQL, програмувати багатовимірні запити доступу до даних і проводити їх аналіз з підтримкою збереження результатів в XML. Створення запитів та сценаріїв можливе без підключення до мережі або сервера, з подальшим виконанням та синхронізацією. Є широкий вибір попередньо встановлених шаблонів та система керування версіями.

Модуль "Обозреватель об'єктів" дозволяє переглядати та керувати будь-якими вбудованими об'єктами Microsoft Servers SQL на всіх серверах та екземплярах баз даних. Легкий доступ до потрібної інформації є надзвичайно важливим для швидкої розробки додатків та контролю версій.

Система побудована на базі системи Visual Studio Isolated Shell, яка підтримує налаштування та розширення сторонніх розробників, що розширюються. В Інтернеті є безліч спільнот, на яких можна знайти всю необхідну інформацію та приклади коду для розробки власних інструментів управління та обробки даних.

За даними дослідницької компанії Forrester Research, сервер баз даних Microsoft SQL Server 2012 увійшов до трійки лідерів ринку корпоративних інформаційних сховищ за підсумками 2013 року. Експерти зазначають, що швидке зростання частки ринку Microsoft обумовлено комплексним підходом корпорації до автоматизації бізнес-процесів. Microsoft SQL Server є сучасною платформою для управління та зберігання даних будь-яких типів, доповненою інструментами аналітики та розробки. Окремо варто відзначити простоту інтеграції з іншими продуктами компанії, такими як Office та SharePoint.