Введение в базы данных. Часть 3. Серверные СУБД

Выше мы обсудили преимущества архитектуры «клиент-сервер», обусловленные ее базовыми принципами и не зависящие от того, какая конкретно СУБД выбрана. Однако помимо собственно средства современные серверные СУБД обычно предоставляют дополнительный набор сервисов, связанных с обслуживанием хранения и обработки данных, созданием клиентских приложений, сменой СУБД или ее версии, обслуживанием нескольких баз данных, публикацией данных в Internet. Поскольку в условиях конкуренции между различными производителями СУБД каждый из них стремится к завоеванию как можно большей части рынка, это приводит к тому, что все они пытаются перегнать друг друга и предоставить потенциальному потребителю (а также производителям средств разработки, средств проектирования данных и генераторов отчетов) как можно больше сервисов различного назначения, так как при выборе СУБД потребитель обычно ориентируется на то, что поддерживает в данная СУБД, с одной стороны, и чем она поддерживается — с другой. И, как и в случае настольных СУБД, в этой области также происходит процесс заимствования идей, решений и интерфейсов.

Ниже перечислены наиболее характерные для сегодняшнего дня сервисы, предоставляемые серверными СУБД.

Почти все современные серверы баз данных существуют в нескольких версиях для различных платформ (как правило, различные коммерческие версии UNIX — Solaris, HP/UX и др., а также Windows NT Server и, с недавнего времени, Windows 2000). Многие производители серверных СУБД также выпускают версии своих серверов для Windows NT Workstationи Windows 95/98 (а иногда даже для Windows CE). В последнем случае такие серверы нередко бывают персональными (однопользовательскими), либо в их реализации отсутствуют возможности, характерные для полнофункциональных версий этих серверов. Подобные персональные серверы, как правило, используются в «переносных» системах, например на ноутбуках, применяемых для работы с базой данных отдельно от центрального офиса компании с последующей репликацией данных. Иногда такие серверы используются при создании приложений для изоляции разработчика от сервера баз данных, находящегося в процессе эксплуатации.

В последнее время многие производители серверных СУБД выпускают также версии для Linux — с этой точки зрения Linux в последние два года была весьма «модной» платформой.

Исключением из этого правила является Microsoft SQL Server. Однако для данной СУБД это вполне оправданно — компания Microsoft сама производит серверные операционные системы и в отличие от большинства других производителей серверных СУБД может себе позволить создавать серверы баз данных, тесно интегрированные с сервисами операционной системы собственного производства и поддерживающие исключительно их.

Администрирование сервера баз данных, конечно, — удел профессионалов. Однако и профессионал предпочтет удобные утилиты администрирования унылому окну с интерфейсом командной строки. Наличие удобных утилит администрирования, как ни странно, иногда оказывается одним из решающих факторов при выборе СУБД. Именно поэтому подавляющее большинство современных СУБД обычно поставляется с подобными утилитами, и их интерфейс в последнее время напоминает интерфейс Windows Explorer (даже неинтересно помещать в эту статью иллюстрации — все они нынче похожи, как близнецы).

Следует отметить, что производители СУБД, вовремя не заметившие эту тенденцию, оказались лишенными значительной части рынка или практически вытесненными с него. Весьма показателен здесь пример IB Database (InterBase Corporation) — производители этой СУБД, очень неплохой с точки зрения хранения данных и скорости обработки запросов, не позаботились вовремя об удобных утилитах администрирования (а также о средствах репликации данных), положившись на продукты третьих фирм и на продвижение этой СУБД в составе популярных средств разработки, — и в результате многие ее потенциальные пользователи сделали выбор в пользу других СУБД, а сама IB Database практически перешла в разряд некоммерческих продуктов с доступными исходными текстами.

Резервное копирование данных

Резервное копирование данных и журналов транзакций поддерживается всеми без исключения коммерческими серверными СУБД. Различия между СУБД в поддержке резервного копирования заключаются в том, возможно ли производить резервное копирование в процессе работы пользователей, и если да, то какие пользовательские операции в это время нельзя выполнять. Помимо этого в комплекте поставки некоторых СУБД могут содержаться утилиты для использования различных внешних устройств (например, накопителей на магнитных лентах) в качестве средств хранения резервных копий.

Обслуживание репликаций

Репликация по существу представляет собой гарантированное копирование информации из одной базы в несколько других. Репликации используются для разделения нагрузки между серверами в сети, для перемещения поднаборов данных на вспомогательные серверы, для синхронизации данных на нескольких серверах и многих других целей.

В том или ином виде репликации поддерживаются всеми современными серверными СУБД. Различия могут быть лишь в поддержке тех или иных конкретных сценариев репликаций (например, внесение изменений одновременно на нескольких серверах, возможность шифрования реплицируемых данных и др.). Исключение здесь составляет IB Database, в текущей версии не поддерживающая репликаций, но об этой СУБД мы уже упоминали.

Если вы планируете иметь несколько серверов баз данных с необходимостью синхронизации данных (например, у вашего предприятия существует несколько филиалов), стоит обратить внимание на то, какие сценарии репликаций поддерживаются в выбранной вами СУБД.

Параллельная обработка данных в многопроцессорных системах

О возможностях повышения производительности с помощью параллельной обработки запросов в многопроцессорных системах начали говорить несколько лет назад, после появления первого продукта такого класса — Oracle Parallel Server. Серверы, поддерживающие параллельную обработку, разрешают нескольким процессорам обращаться к одной базе данных, что позволяет обеспечить высокую скорость обработки транзакций.

В настоящее время подавляющее большинство производителей современных серверных СУБД поставляют на рынок версии, поддерживающие параллельную обработку данных. Обычно это версии для Windows NT и коммерческих версий UNIX.

Если вы рассчитываете использовать многопроцессорный компьютер в качестве сервера баз данных, вам имеет смысл обратить внимание на то, поддерживает ли выбранная вами СУБД параллельную обработку данных.

Поддержка OLAP и создания хранилищ данных

OLAP (On-Line Analytical Processing) представляет собой технологию построения многомерных хранилищ данных (Data Warehouses), как правило, агрегатных, то есть являющихся результатом обработки набора данных, нередко состоящего из нескольких таблиц. Такие хранилища данных в последнее время широко используются в системах поддержки принятия решений. Более подробно об идеях, лежащих в основе OLAP, будет рассказано в одной из последующих статей данного цикла, здесь же мы ограничимся лишь упоминанием этой возможности.

Многомерные хранилища данных могут быть реализованы как в виде набора обычных реляционных таблиц, так и в виде нереляционной многомерной базы данных. В последнем случае такое хранилище обычно управляется отдельным сервером. Многие производители серверных СУБД поставляют такие серверы отдельно (Oracle, Informix), некоторые включают их в состав сервера реляционных баз данных (Microsoft SQL Server 7.0). Нередко с целью повышения конкурентоспособности подобные OLAP-системы строят многомерные хранилища на основе данных из других СУБД, как это сделано, например, в Microsoft SQL Server OLAP Extensions и в Sybase Adaptive Server IQ.

Если вы планируете создавать системы поддержки принятия решений, вам необходимо обратить внимание на то, какие OLAP-серверы можно использовать на выбранной вами платформе, и поддерживают ли они выбранную вами СУБД.

Распределенные запросы и транзакции

О распределенных транзакциях и запросах заговорили в последнее время, когда наличие нескольких серверов баз данных в одной организации стало обычным явлением. Нужно отметить, что возможности выполнения распределенного запроса или распределенной транзакции поддерживаются сейчас почти всеми серверными СУБД, по крайней мере в том случае, когда все вовлеченные в транзакцию серверы — от одного и того же производителя. С этой целью используется механизм двухфазного завершения транзакций (two-phase commit), когда на первом этапе серверы, вовлеченные в транзакцию, сигнализируют о готовности ее завершить, а на втором этапе происходит реальная фиксация изменений в базах данных.

Что касается распределенных транзакций с участием «чужих» серверов, то они, как правило, реализуются с помощью мониторов транзакций или иных подобных сервисов, например Microsoft Distributed Transaction Coordinator.

Если вы планируете использовать несколько серверов баз данных и совершать операции, затрагивающие данные на нескольких серверах, есть смысл поинтересоваться, поддерживают ли выбранные вами СУБД двухфазное завершение транзакций.

Средства проектирования данных

Многие производители серверных СУБД производят также средства анализа бизнес-процессов и проектирования данных, иногда универсальные (как в случае Sybase DataArchitect), а порой ориентированные главным образом на конкретную СУБД (как в случае Oracle Designer/2000). Многие производители СУБД не имеют в своем арсенале собственных средств проектирования данных, ориентируясь на универсальные CASE-средства типа Platinum ERwin. Нередко производители СУБД встраивают в административные утилиты несложные средства проектирования данных, позволяющие визуально редактировать схемы данных, как это сделано, например, в Microsoft SQL Server 7.0.

Выбирая CASE-средство, обратите внимание на то, поддерживает ли оно выбранную вами СУБД.

Поддержка собственных и «чужих» средств разработки и генераторов отчетов

Многие производители серверных СУБД выпускают также средства разработки и генераторы отчетов. Иногда данные средства разработки используют тот же язык программирования, что применяется при написании триггеров и хранимых процедур (в этом случае, как правило, клиентское приложение должно включать интерпретатор этого языка), что позволяет отлаживать хранимые процедуры, помещая их в клиентское приложение. Типичный пример подобного подхода реализован в Oracle Developer/2000. Однако чаще средства разработки производителей серверных СУБД используют языки программирования, отличные от языков создания серверного кода (характерный пример — четыре средства разработки Microsoft).

Практически все производители серверных СУБД делают все возможное для того, чтобы клиентские приложения для их СУБД можно было создавать с помощью других средств разработки. С этой целью они предоставляют разработчикам описания API клиентской части, ODBC-драйверы, OLE DB-провайдеры, а нередко и объектные модели, позволяя использовать COM-объекты клиентской части в приложениях (как, например, это сделано в клиентских частях Oracle, Microsoft SQL Server, Informix).

Производители серверных СУБД, ориентирующиеся только на собственные средства разработки, как правило, оказываются вытесненными с рынка или теряют его часть. Показательной в этом плане явилась ситуация 1997 года, когда в комплекте поставки некогда популярного сервера SQLBase компании Gupta (ныне Centura) содержался ODBC-драйвер производства компании Intersolv, не поддерживавший хранимые «процедуры». Это вызвало недовольство пользователей Visual Basic и Delphi, и в конечном итоге они перешли на другой продукт, более совместимый с их средствами разработки.

Выбирая СУБД и средство разработки, обратите внимание на то, какие механизмы доступа к данным при этом можно использовать и какие именно серверные объекты в этом случае будут доступны клиентскому приложению. Есть смысл попробовать поработать с оценочными версиями этих продуктов, чтобы убедиться, что вы не попадете в ситуацию, описанную выше.

Поддержка доступа к данным с помощью Internet

Без поддержки публикации данных в Internet или получения данных от удаленных Internet-клиентов сегодня не обходится практически ни одна коммерческая СУБД, в том числе настольные базы данных. Тем или иным способом производители серверных СУБД поддерживают Web-технологии. Чаще всего эта поддержка осуществляется с помощью Web-серверов собственного производства, либо посредством создания расширений для существующих Web-серверов, либо просто путем включения в комплект поставки утилит, генерирующих Web-страницы согласно определенному расписанию.

Обсудив, какие сервисы предоставляют современные серверные СУБД, мы можем наконец поговорить и о конкретных серверах баз данных. Ниже мы рассмотрим наиболее популярные из них.