Администрирование SQL Server 2000

Введение

SQL Server 2000 на сегодняшний  день является эффективнейшим  программным продуктом, который  позволят работать со множеством  баз данных. Выделяют два основных  раздела работы с сервером, каждый  из которых можно разделить  на более мелкие блоки: администрирование; программирование.

Администрирование в свою очередь можно разделить  на две части: администрирование  собственно сервера и администрирование  баз данных. Так как тема курсовой работы - администрирование баз данных SQL Server 2000, то рассмотрим, прежде всего, именно администрирование баз данных.

Администрирование баз данных представляет собой отдельную  большую, едва ли не главную область  работы с SQL Server 2000. Оно включает разработку структуры базы данных, ее реализацию, проектирование системы безопасности, создание пользователей базы данных, предоставление им прав доступа, создание объектов и т. д. Кроме того, администратор базы данных должен периодически создавать резервные копии, выполнять проверку целостности данных и следить за размером файлов как самой базы данных, так и журнала транзакций. Указанный список можно долго продолжать, так как область администрирования баз данных очень обширна и перечисление всех задач администрирования заняло бы очень много времени, поэтому остановимся на основных задачах администратора.

Первая большая  задача, которая встает перед любым  администратором или разработчиком, это проектирование структуры базы данных. Нерационально спроектированная база данных в дальнейшем доставит много проблем рабочего характера, как администратору, так и программистам и пользователям. Поэтому следует ответственно отнестись к разработке базы данных, сразу же продумывая различные варианты использования данных, а также возможности интеграции с дополнительными системами и доступа к данным с помощью различных технологий. А так же учитывать возможную необходимость внесения в будущем изменений в структуру базы.

Существует множество  технологий и методов разработки баз данных, рассмотрение которых  достойно отдельной большой работы. Для более детального знакомства с теорией реляционных баз данных и построением баз данных с использованием ER-диаграмм необходимо обратиться к специализированной литературе, посвященной этим вопросам. Для понимания теории реляционных баз данных, которая является доминирующей в настоящее время, необходимо хорошее знание математики, так как в основе реляционной модели данных лежат математические объекты.

В широком смысле слова база данных — это совокупность сведений о конкретных объектах реального  мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и, в конечном счете, автоматизации. Примером может служить предприятие, вуз и т. д. Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать нужные сведения с произвольным сочетанием признаков. Сделать это можно, только если данные структурированы.

База данных — поименованная совокупность взаимосвязанных  данных, находящихся под управлением системы управления базами данных (СУБД). СУБД это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Основная задача базы данных — хранить и при необходимости представлять по первому требованию пользователей все необходимые данные в одном месте, исключая их повторение и избыточность.

Централизованный  характер управления данными в базе данных предполагает существование  некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данных, хранимых в базе.

Различают централизованные и распределенные базы данных. Распределенная база данных состоит из нескольких частей, хранимых в различных ЭВМ  вычислительной сети. Этот способ обработки подразумевает наличие нескольких серверов, на которых может храниться пересекающаяся или даже дублирующаяся информация. Для работы с такой базой данных используется система управления распределенными базами данных (СУРБД).

Централизованная  база данных хранится в памяти одной вычислительной системы, то есть база данных располагается на одном компьютере. Если для этого компьютера установлена поддержка сети, то множество пользователей с клиентских компьютеров могут одновременно обращаться к информации, хранящейся в центральной базе данных. В локальных сетях чаще всего используется именно такой способ обработки данных. Системы централизованных баз данных могут существенно различаться в зависимости от их архитектуры.[1]

Администрирование SQL Server 2000

Файл-сервер

БД располагается  на файл-сервере (или нескольких файл-серверах), в качестве которого может использоваться наиболее мощная из рабочих станций, объединенных в сеть. Функции файл-сервера  заключаются, в основном, в хранении БД и обеспечении доступа к ним пользователей, работающих на различных компьютерах. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. Переданные данные обрабатываются СУБД, которая находится опять же на компьютерах пользователей. После того как пользователи выполнят необходимые изменения данных, они копируют файлы обратно на файл-сервер, где другие пользователи, в свою очередь, могут снова их использовать. Кроме того, каждый пользователь может создавать на локальном компьютере свои собственные базы данных, используемые им монопольно. Эта схема работает при не очень больших объемах данных. При увеличении числа компьютеров в сети или росте БД производительность резко падает. Это связано с увеличением объема данных, передаваемых по сети, так как вся обработка происходит на компьютере пользователя. Явным недостатком подобного подхода является высокая вероятность потери изменений, выполненных одними пользователями, при сохранении измененных файлов на центральный сервер.[2] Дело в том, что пользователи могут и не подозревать, что помимо них еще кто-то изменял данные. Примерами СУБД, предназначенными непосредственно для разработки локальных пользовательских приложений БД, то есть приложений, работающих на одном локальном компьютере либо в компьютерной, сети являются: Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Access,Paradox,fpr Windows, dBase for Windows и др.

Клиент-сервер. Технология клиент-сервер подразумевает, что помимо хранения базы данных центральный  компьютер (сервер базы данных) должен обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. При технологии клиент-сервер запрос на выполнение операции с данными (например, обычная выборка), выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает на сервере поиск и извлечение данных. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Система, использующая технологию клиент-сервер, разделяется на две части: клиентская часть (front-end) обеспечивает графический интерфейс и находится на компьютере пользователя; серверная часть (back-end), которая находится на специально выделенных компьютерах, обеспечивает управление данными, разделение информации, администрирование и безопасность. Примерами СУБД технологии клиент-сервер являются Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2, Sybase и др. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование специального языка структурированных запросов (Structured Query Language, SQL), обеспечивающего пользователя простым и эффективным инструментом доступа к данным.[3]

Помимо подразделения  баз данных по методам обработки  можно классифицировать их по используемой модели (или структуре) данных. Модель данных — совокупность структур данных и операций по их обработке. С помощью  модели данных можно наглядно представить структуру объектов и установленные между ними связи. Для терминологии моделей данных характерны понятия «элемент данных» и «правила связывания». Элемент данных описывает любой набор данных, а правила связывания определяют алгоритмы взаимосвязи элементов данных. К настоящему времени разработано множество различных моделей данных, но на практике используется три основных. Выделяют иерархическую, сетевую и реляционную модели данных. Соответственно говорят об иерархических, сетевых и реляционных СУБД.

Иерархическая модель данных. Иерархически организованные данные встречаются в повседневной жизни очень часто. Например, структура высшего учебного заведения — это многоуровневая иерархическая структура. Иерархическая (древовидная) БД состоит из упорядоченного набора элементов. В этой модели исходные элементы порождают другие элементы, причем эти элементы в свою очередь порождают следующие элементы. Каждый порожденный элемент имеет только один порождающий элемент.

Организационные структуры, списки материалов, оглавление в книгах, планы проектов и многие другие совокупности данных могут быть представлены в иерархическом виде. Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя.

Основным недостатком  данной модели является необходимость  использования той иерархии, которая  была заложена в основу БД при проектировании. Потребность в постоянной реорганизации  данных (а часто невозможность  этой реорганизации) привели к созданию более общей модели — сетевой.

Сетевая модель данных. Сетевой подход к организации  данных является расширением иерархического подхода. Данная модель отличается от иерархической тем, что каждый порожденный  элемент может иметь более  одного порождающего элемента.

Рассмотрим предметную область для базы данных, в которой  хранится информация о заказах магазина. Заказчики берут напрокат фильмы, используя два носителя: видеоленту и компакт-диски. Обслуживание заказчиков выполняют продавцы. Каждый продавец обслуживает многих заказчиков. Каждый продавец может пользоваться услугами нескольких магазинов и наоборот. Существует много копий одного и того же фильма и т.д.

Поскольку сетевая  БД может представлять непосредственно  все виды связей, присущих данным соответствующей организации, по этим данным можно перемещаться, исследовать и запрашивать их всевозможными способами, то есть сетевая модель не связана всего лишь одной иерархией. Однако для того чтобы составить запрос к сетевой БД, необходимо достаточно глубоко вникнуть в ее структуру (иметь под рукой схему этой БД) и выработать механизм навигации по базе данных, что является существенным недостатком этой модели БД.

Реляционная модель данных. Основная идея реляционной  модели данных заключается в том, чтобы представить любой набор данных в виде двумерной таблицы. В простейшем случае реляционная модель описывает единственную двумерную таблицу, но чаще всего эта модель описывает структуру и взаимоотношения между несколькими различными таблицами.

Итак, целью информационной системы является обработка данных об объектах реального мира, с учетом связей между объектами. В теории БД данные часто называют атрибутами, а объекты — сущностями. Объект, атрибут и связь — фундаментальные понятия ИС.[4]

Объект (или сущность) — это нечто существующее и различимое, то есть объектом можно назвать то «нечто», для которого существуют название и способ отличать один подобный объект от другого. Например, каждая школа — это объект. Объектами являются также человек, класс в школе, фирма, сплав, химическое соединение и т. д. Объектами могут быть не только материальные предметы, но и более абстрактные понятия, отражающие реальный мир. Например, события, регионы, произведения искусства; книги (не как полиграфическая продукция, а как произведения), театральные постановки, кинофильмы; правовые нормы, философские теории и проч.

Атрибут (или  данное) — это некоторый показатель, который характеризует некий  объект и принимает для конкретного  экземпляра объекта некоторое числовое, текстовое или иное значение. Информационная система оперирует наборами объектов, спроектированными применительно к данной предметной области, используя при этом конкретные значения атрибутов (данных) тех или иных объектах.

Развитие реляционных  баз данных началось в конце 60-х  годов, когда появились первые работы, в которых обсуждались возможности использования при проектировании баз данных привычных и естественных способов представления данных — так называемых табличных даталогических моделей.

Основоположником  теории реляционных баз данных считается сотрудник фирмы IBM доктор Э. Кодд, опубликовавший 6 июня 1970 г. статью A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks (Реляционная модель данных для больших коллективных банков данных). В этой статье впервые был использован термин «реляционная модель данных», что и положило начало реляционным базам данных.[5]

Теория реляционных  баз данных, разработанная в 70-х  годах в США доктором Э. Коддом, имеет под собой мощную математическую основу, описывающую правила эффективной  организации данных. Разработанная Э. Коддом теоретическая база стала основой для разработки теории проектирования баз данных.

Э. Кодд, будучи математиком по образованию, предложил  использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение). Он доказал, что любой набор данных можно представить в виде двумерных таблиц особого вида, известных в математике как «отношения».

Реляционной считается  такая база данных, в которой все  данные представлены для пользователя в виде прямоугольных таблиц значений данных, и все операции над базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами.

Таблица состоит  из столбцов (полей) и строк (записей); имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает тип объекта  реального мира (сущность), а каждая ее строка — конкретный объект. Так, таблица Спортивная секция содержит сведения обо всех детях, занимающихся в данной спортивной секции, а ее строки представляют собой набор значений атрибутов каждого конкретного ребенка. Каждый столбец таблицы — это совокупность значений конкретного атрибута объекта. Столбец Вес, например, представляет собой совокупность всех весовых категорий детей, занимающихся в секции. В столбце Пол могут содержаться только два различных значения: «муж.» и «жен.». Эти значения выбираются из множества всех возможных значений атрибута объекта, которое называется доменом (domain). Так, значения в столбце выбираются из множества всех возможных весов детей.[6]