Текст книги "Руководство администратора баз данных Inrformix."

Автор книги: Виктор Кустов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

2.2.7.3 Быстрое восстановление при включении системы

При включении сервер всегда проверяет, не произошло ли последнее выключение системы аварийно. В этом случае база данных не разрушена, но множество транзакций, выполнявшихся в момент сбоя, остались в незавершенном, некорректном состоянии. Если сервер выявил такую ситуацию, то он запускает процедуру быстрого восстановления, которая обеспечивает возврат системы в корректное состояние.

2.2.7.4 Архивирование и восстановление данных

INFORMIX-OnLine DS позволяет создавать архивные копии данных, а в дальнейшем фиксировать те изменения, которые произошли на сервере с момента создания архива. Изменения сохраняются в файлах журнала транзакций. Архивные ленты и ленты с копиями журналов транзакций могут записываться параллельно с доступом пользователей к серверу. Процедура восстановления состоит из двух шагов – считывания данных из архивной копии и применения к ним тех изменений, которые были зафиксированы в журналах транзакций.

В состав сервера INFORMIX-OnLine DS входит утилита OnArchive, предоставляющая развитые и гибкие средства архивирования, копирования журналов транзакций и восстановления информации. Ниже перечислены основные возможности этой утилиты:

Архивирование и восстановление на уровне дисковых областей (dbspace). Архивируется одна или несколько дисковых областей. С одной архивной ленты можно восстановить одну или несколько дисковых областей. Поддерживается инкрементальное архивирование (т. е. сохранение только информации, которая изменилась с момента создания последнего полного или инкрементального архива).Восстановление данных в оперативном режиме. В случае сбоя носителя, если не затронуты критические для работоспособности INFORMIX-OnLine DS дисковые области, пользователи продолжают взаимодействие с сервером. Доступ к данным, находящимся на вышедшем из строя носителе, возобновляется после завершения процедуры восстановления.Составление и просмотр расписания операций архивирования и резервирования. Операции производятся автоматически, по заданному расписанию.Метки на архивных лентах. Наличие меток сводит к минимуму риск таких ошибок администратора, как запись на ленту, на которой находится часть активного в данный момент архива, или восстановление данных с устаревшей архивной ленты.Интерактивный интерфейс с оператором, основанный на меню и экранных формах.Средства восстановления при катастрофах. В случае катастрофического краха информация каталога архивирования/восстановления, поддерживаемого сервером INFORMIX-OnLine DS, может быть прочитана с заголовка архивной ленты.Множественные копии архивов на лентах. Сервер INFORMIX-OnLine DS способен одновременно создавать множественные копии архивов и журналов транзакций на нескольких лентопротяжных устройствах. В случае краха восстановление выполняется с любой из копий.Опции шифрования и сжатия архивов и журналов транзакций при записи. За счет сжатия объем необходимой вторичной памяти сокращается на величину от 20 до 50 процентов.Контроль циклической избыточностью (CRC). Этот метод позволяет контролировать правильность информации, считываемой с ленты. При вводе данных с архивной ленты контрольная сумма, хранящаяся на ленте, сверяется с вычисляемой контрольной суммой.Предоставление определенным пользователям прав на архивирование и восстановление некоторых дисковых областей.

2.2.8 Динамическое администрирование

В условиях, когда базы данных увеличиваются в размерах, становятся распределенными и служат основой для особо ответственных приложений масштаба предприятия, которые должны работать круглосуточно, возрастает роль развитых динамических средств администрирования. Эти средства должны позволять администраторам оперативно следить за такими характеристиками работы сервера, как использование памяти и виртуальных процессоров, очереди асинхронного ввода-вывода, очереди пакетных заданий и приложений DSS, наличное дисковое пространство, эффективность схем фрагментации и т. п. Если какие-то из характеристик неудовлетворительны, то необходима возможность динамически, не останавливая системы, изменить параметры конфигурации или запустить необходимые административные утилиты.

Большинство параметров конфигурации сервера являются динамически настраиваемыми, их можно изменить, не останавливая сервера, при помощи утилиты ON-Monitor. Помимо рассмотренных выше менеджера памяти (MGM) и утилиты архивирования OnArchive, средства администрирования сервера INFORMIX-OnLine DS включают также следующие компоненты: интерфейс мониторинга системы, утилиты DB/Cockpit и OnPerf, утилита параллельной загрузки/выгрузки данных.

2.2.8.1 Интерфейс мониторинга системы

Во время инициализации сервера OnLine DS автоматически создается база данных SMI (System Monitoring Interface). Эта база содержит таблицы, которые позволяют получать следующую информацию о состоянии сервера:

статус пользователей, ожидающих ресурсов баз данных;профиль выполнения сервера (счетчики различных вызовов и событий);использование процессоров пользователями и системой;распределение дискового пространства;состояние журналов транзакций;состояние дисковых пространств (dbspaces);блокировки;состояние экстентов – последовательных сегментов дискового пространства, выделенных под хранение таблиц.

Во время работы сервера информация в базе данных SMI динамически обновляется. Она используется административными утилитами, к ней также можно обращаться посредством SQL-инструкции SELECT.

2.2.8.2 Утилита DB/Cockpit

DB/Cockpit – это утилита, которая предоставляет администраторам баз данных графический интерфейс для слежения за состоянием баз данных и выполнения необходимых административных действий. Основные возможности:

выдача предупреждений для администратора, если заданные системные параметры достигли установленных предельных значений;контроль уровней серьезности системных проблем;монитор активности, который предоставляет сведения об использовании различных системных ресурсов;запись исторической информации и ее анализ, позволяют администратору следить за изменением определенных элементов данных;экраны профилей, которые могут работать в текстовом, схематическом или графическом режимах.

Гибкие средства для определения критических значений параметров, при достижении которых администратор должен получить соответствующее предупреждение, позволяют предотвратить аномальные состояния сервера и постоянно поддерживать его высокую работоспособность.

Утилита DB/Cockpit имеет архитектуру клиент/сервер, и позволяет администратору следить за удаленным сервером. Она состоит из двух основных компонент – зондирующей (probe) и интерфейсной. Зондирующая компонента работает на том же сервере, где установлен подлежащий наблюдению сервер INFORMIX-OnLine DS; она выбирает информацию из базы данных SMI и непосредственно из разделяемой памяти сервера. На основе этой информации зондирующая компонента инициирует предупреждения для администратора, записывает заказанную историческую информацию, пересылает данные для оперативного наблюдения по запросам интерфейсной компоненты. Интерфейсная компонента работает на любой машине в сети, в том числе, на той, где установлен сервер баз данных, Она обеспечивает пользовательский интерфейс для слежения за сервером INFORMIX-OnLine DS, посылает запросы на информацию о состоянии и конфигурации сервера, анализирует историческую информацию, выдает полученные от зондирующей компоненты предупреждения.

Утилита DB/Cockpit не требует больших затрат системных ресурсов. Существенно, что зондирующая компонента может работать независимо, и служить "сторожем" для сервера INFORMIX-OnLine DS.

2.2.8.3 Утилита OnPerf

OnPerf – утилита с графическим интерфейсом, которая является развитием имевшейся в предыдущих версиях INFORMIX-OnLine утилиты tbstat. Основные новые возможности:

графический показ метрических значений в реальном времени;выбор метрик, за которыми нужно наблюдать;просмотр ранее собранной информации, чтобы проследить за тенденциями изменения метрики;сохранение данных в файле, последующий показ данных в имитируемом реальном времени.

При запуске OnPerf формируются два процесса – процесс OnPerf и процесс сбора данных. Процесс сбора данных подключается к разделяемой памяти INFORMIX-OnLine DS и считывает из нее метрики выполнения сервера. Собранные данные передаются процессу OnPerf, который обеспечивает их вывод в графической форме.

OnPerf позволяет администратору задать ряд метрик, которые необходимо буферизовать. Процесс сбора данных записывает такие метрики в буферы сбора данных, откуда администратор периодически сбрасывает информацию в файлы. Содержимое этих файлов можно затем просматривать при помощи утилиты OnPerf.

Выделяется несколько уровней метрик, доступных для слежения, – база данных, операционная система, центральный процессор, виртуальный процессор, пользовательский сеанс, дисковая область.

2.2.8.4 Утилита параллельной загрузки

Утилита параллельной загрузки способна параллельно считывать данные из нескольких источников, ускоряя за счет этого процедуры загрузки и выгрузки данных. Предоставляемый ею графический интерфейс позволяет администратору базы данных:

указать тип файла (ASCII, COBOL, EBCDIC и др.), из которого производится загрузка, и задать необходимые преобразования (например, из EBCDIC в ASCII);задать соответствие между структурой загружаемого файла и схемой INFORMIX-базы данных;задать выборочную загрузку;вызвать просмотрщик (browser) загружаемого файла.

Утилита работает в одном из двух возможных режимов. В режиме быстрой загрузки, действия, обычно сопровождающие загрузку – проверка целостности по ссылкам, журнализация, построение индексов – выполняются не параллельно с загрузкой, а после ее завершения, что ускоряет сам процесс загрузки.

2.2.9 Распределенные вычисления

2.2.9.1 Взаимодействие клиент-сервер

Продукты INFORMIX построены на принципах архитектуры клиент/сервер. Это означает, что сервер INFORMIX-OnLine DS выполняется на одном компьютере, а клиентские приложения выполняются на других компьютерах, связанных с сервером сетью. При этом от клиентских приложений серверу по сети пересылаются только SQL-запросы, а от сервера на клиентские машины пересылаются результаты выполнения запросов. Преимущества такой архитектуры заключаются в том, что серверный компьютер, не загруженный выполнением клиентских приложений, способен эффективно обслужить большее число клиентов. Пользователи же в этом случае могут выбрать наиболее удобную для себя платформу, например, персональный компьютер с MS Windows. В частном случае клиент выполняется на той же машине, что и сервер.

Сервер INFORMIX-OnLine DS содержит все необходимые средства для организации взаимодействия локальных или удаленных клиентов с сервером базы данных, поэтому приобретение дополнительных продуктов не требуется.

Для организации взаимодействия клиентских приложений версий 5.0 или 4.1 с сервером INFORMIX-OnLine DS 7.1 в комплект поставки включен релейный модуль связи (Relay Module 7.1). Он может использоваться как для локального, так и для сетевого взаимодействия. Сетевое взаимодействие клиентских приложений версий меньше 6.0 с сервером INFORMIX-OnLine DS 7.1 возможно также при посредстве одного из коммуникационных продуктов INFORMIX-NET 5.0 или INFORMIX-STAR 5.0, который должен быть установлен на клиентской машине, в том числе, на PC.

Поддерживаются сетевые протоколы TCP/IP и SPX/IPX. Протокол TCP/IP реализуется посредством интерфейса сокетов UNIX или TLI, протокол SPX/IPX – посредством интерфейса TLI. Обработкой сетевого взаимодействия клиентов и серверов в INFORMIX-OnLine DS занимаются сетевые виртуальные процессоры. В конфигурацию сервера, в зависимости от интенсивности сетевого взаимодействия, включается необходимое число сетевых виртуальных процессоров. Обработка сетевого взаимодействия равномерно распределяется между сетевыми виртуальными процессорами.

Конфигурация разделяемой памяти включает коммуникационную область, через которую локальные клиенты могут взаимодействовать с сервером. Этот вид взаимодействия наиболее быстрый, и, кроме того, позволяет разгрузить сеть. Связь через разделяемую память осуществляется совместно с сетевыми подключениями для удаленных клиентов.

2.2.9.2 Прозрачность расположения данных

Если в сети имеется несколько серверов баз данных, то, в целях повышения эффективности доступа к данным или из других соображений, администраторы могут перемещать или дублировать базы данных или таблицы с одного сервера на другой. Механизм синонимов, поддерживаемый INFORMIX-OnLine DS, позволяет экранировать от прикладных программ изменения местоположения данных.

2.2.9.3 Распределенные базы данных и протокол двухфазовой фиксации транзакций

INFORMIX-OnLine DS поддерживает запросы к распределенным базам данных и автоматически применяет протокол двухфазовой фиксации для транзакций, которые модифицируют данные более чем на одном сервере баз данных, например:

CONNECT TO stores@italy

BEGIN WORK

UPDATE stores:manufact SET manu_code = 'SHM'

WHERE manu_name = 'Shimara'

INSERT INTO stores@france:manufact

VALUES ('SHM', 'Shimara', 30)

INSERT INTO stores@australia:manufact

VALUES ('SHM', 'Shimara', 30)

COMMIT WORK

Здесь BEGIN WORK, COMMIT WORK – инструкции, отмечающие начало и конец транзакции, stores – имя базы данных, italy, france, australia – имена серверов.

Внешне такая транзакция выглядит как транзакция в локальной базе. На самом деле она состоит из ряда локальных транзакций, каждая из которых может быть либо зафиксирована, либо прервана. Распределенная транзакция фиксируется только в том случае, если зафиксированы все локальные транзакции. Если хотя бы одна из локальных транзакций была прервана, то необходимо прервать и все остальные.

Каждая транзакция, реализуемая согласно протоколу двухфазовой фиксации, выполняется под управлением одного сервера, называемого координатором. В качестве координатора выбирается текущий сервер. В примере выше это будет сервер italy, поскольку к нему относится оператор CONNECT.

Первая фаза начинается с того, что координатор, получив от пользователя инструкцию COMMIT WORK, рассылает серверамучастникам сообщения о том, что нужно подготовиться к фиксации. Каждый участник решает, может ли он зафиксировать свою часть транзакции, и посылает соответствующее сообщение координатору.

Вторая фаза начинается, когда координатор, получив сообщения от участников, принимает решение о фиксации или откате транзакции. Если все участники прислали положительные ответы, то координатор посылает им сообщения о том, чтобы они зафиксировали свои локальные транзакции. Если хотя бы один участник прислал отрицательный ответ или вообще не прислал ответа, то координатор прерывает транзакцию и посылает всем участникам сообщение о том, что транзакцию нужно откатить.

Процедура восстановления

Если один из серверов вышел из строя до завершения протокола двухфазовой фиксации транзакции, то необходимо восстановить совокупную согласованность распределенных данных. Для этой цели в INFORMIX-OnLine DS предусмотрены специальные процедуры восстановления, которые автоматически выполняют все необходимые действия с учетом того, в какой ситуации и на каком сервере произошел отказ. Единственное, что должен сделать в этой ситуации администратор – это перезапустить сервер.

Оптимизация транзакций

При обработке распределенных транзакций INFORMIX-OnLine DS использует метод оптимизации, основанный на предположении о прерывании транзакции (presumed abort optimization). Смысл его заключается в том, что, если в журнале транзакций отсутствует информация о некоторой глобальной транзакции, то считается, что она прервана. Этот метод позволяет сократить число операций обмена с диском, а также число сообщений, пересылаемых между серверами.

Рассматриваемый метод оптимизации позволяет исключить два шага из классического протокола двухфазовой фиксации транзакций. Во-первых, координатор не производит синхронизированной записи на диск о начале транзакции. Синхронизированная запись на диск – дорогостоящая операция, и координатор производит ее только в двух случаях – когда все участники присылают сообщения "могу зафиксировать", и когда все участники присылают сообщения "транзакция зафиксирована". Если происходит отказ координатора до принятия решения о фиксации, и в журнале отсутствует информация о данной глобальной транзакции, то все участники считают, что она прервана, и откатывают свои части транзакции. Во-вторых, оптимизация достигается тем, что участники не должны посылать координатору подтверждения об откате транзакции. Координатор, если он принял решение об откате, рассылает участникам соответствующие сообщения, и сразу же откатывает глобальную транзакцию, изымая информацию о ней из свой разделяемой памяти.

Разрешение тупиковых ситуаций

Тупиковая ситуация возникает, например, когда работают два пользователя, и каждый блокирует объект данных, необходимый другому. Каждому из них, для того чтобы завершить обработку и разблокировать свой объект, необходимо получить доступ к объекту, заблокированному другим пользователем. Если оба объекта находятся на одном сервере, то INFORMIX-OnLine DS самостоятельно обнаруживает и предотвращает такие ситуации. При обработке распределенных запросов используется параметр конфигурации DEADLOCK_TIMEOUT – время, в течение которого INFORMIX-OnLine DS ожидает разблокирования объекта данных. По истечении этого периода одному из пользователей выдается сообщение об ошибке.

2.2.10 Поддержка национальных языков

Поддержка национальных языков (native language support – NLS) в INFORMIX основана на спецификации X/Open XPG3. Средства NLS в INFORMIX-OnLine DS поддерживают однобайтные 8-битные платформы NLS. Это позволяет осуществлять упорядочение текстовых данных, печатать и вводить даты и денежные величины по форматам и правилам, принятым в той стране, где используются продукты. Стандарт X/Open для NLS также обеспечивает миграцию приложений баз данных по странам, где используются разные языки, с сохранением исходной функциональности.

2.2.11 Средства безопасности класса С2

Реализованные в INFORMIX-OnLine DS средства протоколирования обеспечивают полную подотчетность любых манипуляций с объектами баз данных. Средства протоколирования полностью соответствуют требованиям класса безопасности С2, установленным Национальным центром компьютерной безопасности США. Имеется версия INFORMIX-OnLine/Secure, которая обеспечивает повышенный уровень безопасности.

Администратор может задавать как общие маски протоколирования, так и специфические маски для конкретных пользователей. Маска определяет, какие действия над объектами баз данных будут фиксироваться. Интерфейс с процедурой протоколирования осуществляется обращением к утилите onaudit из командной строки. Анализ регистрационного журнала производится при помощи утилиты onshowaudit или средствами SQL.

2.3 Дополнительные компоненты компании Informix для выполнения специфических задач.

2.3.1 Informix-Enterprise Gateway 7.1

Шлюз INFORMIX-Enterprise Gateway обеспечивает для инструментальных средств и приложений баз данных, выполняемых под управлением операционной системы UNIX или Microsoft Windows, доступ к информации, хранящейся в базах данных разных типов. Доступ реализуется при помощи комплекта программных продуктов Enterprise Data Access SQL (EDA/SQL) фирмы Information Builders, Inc.

Основные возможности шлюза INFORMIX-Enterprise Gateway:

Более 60 типов реляционных и нереляционных источников данных на 35 различных аппаратных платформах. Среди поддерживаемых источников данных – IMS, VSAM, CA-IDMS, Adabas, Oracle, Sybase, Ingres. Поддерживаемые операционные системы – UNIX, MVS, VM, VMS. Архитектура клиент/сервер.Прозрачный доступ посредством интерфейса SQL или удаленных вызовов процедур.Поддержка стандартов ANSI-92 SQL и ANSI-89 SQL.Роллируемые курсоры.Импорт данных из разнородных источников в базы данных INFORMIX.Распределенные соединения таблиц из разнородных баз данных.Средства безопасности.

В компаниях, которые ранее хранили и обрабатывали информацию на мейнфреймах, формируются распределенные вычислительные среды, включающие разнородные аппаратные платформы и операционные системы, как открытые, так и собственные (proprietary), реляционные и нереляционные СУБД. Наличие такой среды – сложная проблема для отделов информационных систем, которые должны обеспечить своим пользователям единообразный доступ ко всей имеющейся на предприятии информации. Шлюз INFORMIX-Enterprise Gateway предлагает современную промышленную технологию интеграции, отвечающую потребностям корпоративного доступа к данным.